[發明專利]一種雙對雙差地震定位方法及裝置

有效

• 申請號: 201611192581.9
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN106772600B
• 公開（公告）日: 2020-08-28
• 發明（設計）人: 郭浩;張海江
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王寶筠

1.一種雙對雙差地震定位方法，其特征在于，所述方法包括：

基于地震的初至波絕對到時數據或者地震波形的互相關數據，按預設規則，提取觀測的地震事件對(i,j)到同一臺站的到時差數據以及同一地震到臺站對(k,l)的到時差數據，進而提取觀測的雙對到時差數據；按所述預設規則，所述雙對基于地震事件對和臺站對進行組合；所述雙對為所述地震事件對(i,j)和所述臺站對(k,l)的組合，其中，i和j分別表示地震事件對中的兩個地震事件，地震事件i和地震事件j的位置相鄰，l和k分別表示臺站對中的兩個臺站；

計算所述地震事件對(i,j)到臺站k的事件對雙差和所述地震事件對(i,j)到臺站l的事件對雙差所述事件對雙差為所述地震事件對(i,j)的到時差數據的觀測值與預測值的差；

或計算所述地震事件i到臺站對(k,l)的臺站對雙差和所述地震事件j到所述臺站對(k,l)的臺站對雙差所述臺站對雙差為所述臺站對(k,l)的到時差數據的觀測值與預測值的差；

計算與的差值，或計算與的差值，得到所述地震事件對(i,j)到所述臺站對(k,l)的雙對雙差所述雙對雙差為所述雙對的到時差數據的觀測值與預測值的差；

根據臺站對雙差與地震位置相對于地震初始位置的變化量的線性關系，以及雙對雙差與地震位置相對于地震初始位置的變化量的線性關系，構建反演系統：

其中，G為臺站對到時差與雙對到時差數據對地震位置的偏導數矩陣，所述偏導數矩陣根據預先設定的各個地震事件的初始位置計算得到，所述偏導數矩陣的維度是M*3N，M為臺站對到時差數據數量與雙對到時差數據數量的總和，N為所述地震事件數量，m是N個地震事件的位置在x,y,z三個方向上的變化量向量[dx,dy,dz]，d為各個臺站對雙差數據與各個雙對雙差數據，W為權重矩陣，λ為阻力因子，I為單位陣；

為所述臺站對雙差設置第一權重，為所述雙對雙差設置第二權重；

根據LSQR算法求解所述反演系統，得到各個所述地震事件的地震位置，并將各個所述地震事件的地震位置分別作為各個所述地震事件的新的初始位置，開始迭代求解各個所述地震事件的地震位置，具體為：在初期迭代中，使所述臺站對雙差的第一權重大于所述雙對雙差的第二權重，直到迭代次數達到第一預設次數；在后期迭代中，使所述雙對雙差的第二權重大于所述臺站對雙差的第一權重，直到迭代次數達到第二預設次數，迭代結束，得到最終各個所述地震事件的地震位置，其中所述地震位置包括：地震絕對位置以及地震間的相對位置。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述計算所述地震事件對(i,j)到臺站k的事件對雙差和所述地震事件對(i,j)到臺站l的事件對雙差包括：

根據所述地震事件對(i,j)中地震事件i和地震事件j到臺站k的到時和的觀測值與預測值的差，得到所述地震事件i和所述地震事件j到臺站k的到時殘差和并根據所述地震事件i和所述地震事件j到所述臺站k的到時殘差和得到所述地震事件對(i,j)到所述臺站k的事件對雙差所述地震事件對(i,j)為多個地震事件對中的任意一個地震事件對，

其中，dx為地震位置的變化量，dτ為發震時刻的變化量，為觀測的事件對(i,j)到時差數據，為預測的事件對(i,j)到時差數據；

根據所述地震事件i和所述地震事件j到臺站l的到時T_lⁱ和T_l^j的觀測值與預測值的差，得到所述地震事件i和所述地震事件j到臺站l的到時殘差r_lⁱ和r_l^j，并根據所述地震事件i和所述地震事件j到所述臺站l的到時殘差r_lⁱ和r_l^j，得到所述地震事件對(i,j)到所述臺站l的事件對雙差dr_l^ij，

其中，dx為地震位置的變化量，dτ為發震時刻的變化量，(T_lⁱ-T_l^j)^obs為觀測的事件對(i,j)到時差數據，(T_lⁱ-T_l^j)^cal為預測的事件對(i,j)到時差數據。