[發明專利]一種地震次聲同址臺站的監測信號關聯方法

有效

• 申請號: 201710513710.8
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107290787B
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發明（設計）人: 唐偉;王曉明;劉哲函;王燕;劉俊民;李靚;王媛
• 申請（專利權）人: 禁核試北京國家數據中心
• 主分類號: G01V1/36
• 分類號: G01V1/36
• 代理公司: 中國兵器工業集團公司專利中心 11011
• 代理人: 趙欣

本發明涉及一種地震次聲同址臺站的監測信號關聯方法，以Pg?Lg和Pn?Lg震相對為基礎，利用地震信號估算震源位置并進行次聲信號檢索匹配，可滿足地震臺陣和三分向地震臺站和次聲臺站記錄信號間的關聯，以及地震臺站和次聲臺站不完全同址監測信號間的關聯。本發明實現了國際次聲監測系統25個地震?次聲同址臺站的區域事件快速關聯，能以同址的地震和次聲兩個臺站為基礎較為準確的識別出區域爆炸事件；提高全球次聲事件的處理分析的針對性和效率。解決了地震、次聲同址分布的兩種波形監測手段對區域事件的聯合觀測以及利用有限臺站對小當量爆炸事件進行監測識別的難題。

技術領域

本發明屬于地震監測領域，具體涉及一種地震次聲同址臺站的監測信號關聯方法。

背景技術

多種波形監測技術聯合分析是地震監測及事件分析的重要發展方向之一，由于次聲監測對大氣層爆炸、礦爆、化爆等具有較強的監測能力和敏感性，與傳統僅依據地震信號特征進行的事件性質識別相比，聯合運用地震、次聲監測信號進行分析，可進一步提高事件識別的準確性，尤其對于某些事件而言，能夠監測到次聲信號可作為其性質判斷的重要依據。傳統地震監測和分析要求有多個地震臺站的監測數據，對于某些特定區域，由于事件震級偏低、地震監測臺網稀疏，因而監測結果準確度較差，甚至無法進行有效監測；通過與次聲監測技術相結合，可以提高事件監測的準確性，同時由于次聲臺站的臺陣結構，相較于三分向地震臺站可以較準確估算出事件方位，從而提高地震事件分析的準確性，然而，單個監測點觀測區域事件，尤其礦區爆破等重復小規模事件，其地震、次聲信號判別和信號無法自動關聯。

發明內容

本發明的目的是提供一種地震次聲同址臺站的監測信號關聯方法，解決單個監測點觀測區域事件，尤其礦區爆破等重復小規模事件的地震、次聲信號判別和信號無法自動關聯的技術難題，實現地震、次聲兩種波形監測技術的聯合運用；還可提高區域小震級事件的監測能力、事件定位精度和性質判別準確性。

本發明的技術方案為：一種地震次聲同址臺站的監測信號關聯方法，其特殊之處在于：包括以下步驟：

S1、根據地震區域震相Pg、Pn、Lg走時表，構建震中距在0-20°范圍的震相Pg、Pn、Lg走時關系式，而后確定Pg-Lg和Pn-Lg兩組震相對走時差隨震中距變化關系式，分別為pglg_time、pnlg_time；

S2、對將要進行同址地震-次聲臺站關聯的地震臺站和次聲臺站監測數據情況進行分析，確保欲關聯時間段內地震臺站和次聲臺站同時記錄有監測數據；

S3、獲取欲關聯時間段內待關聯地震臺站監測數據中檢測結果為Pg、Pn、Lg三個震相的檢測信號及其信號特征參數，并將檢測信號按時間順序排列，結果為Arrivals；從Arrivals中篩選出Lg信號，記錄所有Lg信號在Arrivals中所處位置；

S4、對每個Lg信號，判斷其所在Arrivals序列中前一位置的信號震相類別，若信號震相為Pg，計算Lg與Pg震相的到時差，調用pglg_time走時差關系式確定可疑事件的震中距Dist；若信號震相為Pn，計算Lg與Pn震相的到時差，調用pnlg_time走時差關系式確可疑事件的震中距Dist；

S5、根據次聲臺站位置，確定次聲臺站至事件的方位角Az和到事件的距離Ep的理論值，以及事件發生時間Origin_time；

S6、根據次聲臺站至可疑事件距離Ep，確立次聲信號走時模型、次聲信號走時誤差限制以及次聲信號到時區間，具體如下；

次聲信號走時模型為：

令delt_time1＝A，delt_time2＝B，且：

T₁＝111.1949×Ep/v_h

T₂＝111.1949×Ep/v_m