论文部分内容阅读
精确、可靠的震相初至拾取在地震学中非常重要，如，在地震精确定位、震相识别、震源机制以及破裂过程的研究中，初至的拾取速度和拾取精度直接影响研究效率和处理结果。最初，人工分析是唯一的初至拾取方法，其非常耗时且具有很大的主观性，即不同的专家对同一地震事件可能会拾取得到不同的初至时间；随着计算机技术、定量或数字地震学、数据采集(全球宽频带地震仪的广泛布设)与处理技术的发展，震相初至拾取亦由人工分析发展到目前的自动、实时检测。目前，自动检测单分量或三分量地震记录震相初至的方法有很多，但没有一种方法能够保证对各不同噪声背景、震源类型、传播路径、接收方式下记录的地震数据进行一致的初至检测和识别，特别是对低信噪比、信噪频率相近、震相相似且后续震相到来时前期震相能量还较大的地震记录，震相初至自动检测结果很不理想。本文将目前国内外常用的初至自动检测方法按时间域、频率域、时频域、综合识别方法四大类进行了回顾、分析以及综述，并通过实际算例分析、比较了振幅比法(改进)、改进的Coppens能量比法、改进的STA/LTA法、曲线长度比法、分形分维法、自相关法、VAR-AIC法检测震相初至时的优缺点，提出了RaaL-aaF、MW-AIC、R-AIC和基于改进的振幅比法、改进的Coppens能量比法、分形分维法、RaaL-aaF的综合检测方法，并将上述方法应用到不同信噪比、不同类型的多震相合成地震记录，均取得了较好的检测效果，最后用综合检测方法对实际的天然地震数据进行了震相初至自动检测，并将拾取得到震相初至时间与国家地震科学数据共享中心发布的震相到时进行对比，结果表明综合检测方法有效。因此，我们得出：震相初至自动检测识别技术的发展方向可能是综合信号、噪声多属性差异以及多震相特征量，即充分利用信号和噪声以及多震相之间在运动学特征和动力学特征等方面存在的差异，形成一套算法简单、具有多道处理功能、检测精度高、可实时处理的综合检测识别方法技术。