本發(fā)明屬于震源地震學(xué)，具體涉及一種中小地震震源機(jī)制解自動(dòng)反演方法。

背景技術(shù)：

1、震源機(jī)制解是認(rèn)識(shí)和了解地震發(fā)震機(jī)理的基礎(chǔ)要素，在較大地震發(fā)生后快速準(zhǔn)確的確定該地震的震源機(jī)制解有助于我們了解該地震可能的發(fā)震斷層以及發(fā)震機(jī)理，從而能及時(shí)為抗震救災(zāi)以及地震危險(xiǎn)性評(píng)估提供一些必要的幫助。另外，通過(guò)大量中小地震的震源機(jī)制解，可以得到區(qū)域應(yīng)力場(chǎng)的時(shí)空變化特征，了解強(qiáng)震的孕育及破裂過(guò)程。強(qiáng)震的中小余震震源機(jī)制可以為主震的發(fā)震機(jī)理提供重要信息。

2、目前國(guó)外的一些地震相關(guān)機(jī)構(gòu)，依靠例如iris(incorporated?researchinstitutions?for?seismology)全球地震臺(tái)網(wǎng)或者其它區(qū)域地震臺(tái)網(wǎng)，能夠?qū)崟r(shí)提供全球5.5級(jí)以上地震的震源機(jī)制解，例如美國(guó)的gcmt(the?global?centroid?moment?tensor)機(jī)構(gòu)。另外也僅部分研究團(tuán)隊(duì)發(fā)布較大地震震源機(jī)制信息，且還存在較長(zhǎng)的時(shí)間延遲(通常在地震發(fā)生之后的第二天)。由于小地震的震源機(jī)制解受速度模型、數(shù)據(jù)信噪比的影響較大，因此發(fā)明僅針對(duì)3.5-5.5級(jí)地震，目標(biāo)是在地震發(fā)生之后短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)提供可靠的震源機(jī)制解。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于針對(duì)地震機(jī)構(gòu)缺少實(shí)時(shí)提供震源機(jī)制這一問(wèn)題，提供一種中小地震震源機(jī)制解自動(dòng)反演方法，無(wú)需手動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理和震源機(jī)制反演，縮短計(jì)算時(shí)間和減小人工工作量，提供穩(wěn)定可靠的地震震源機(jī)制解。

2、本發(fā)明的上述目的通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

3、一種中小地震震源機(jī)制解自動(dòng)反演方法，包括以下步驟：

4、步驟1：對(duì)原始的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理，得到sac格式的地震數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的臺(tái)站信息；

5、步驟2：刪除p波前后波形振幅比小于p波前后波形振幅比閾值的地震數(shù)據(jù)；

6、步驟3：根據(jù)臺(tái)站信息與地震事件信息，計(jì)算整個(gè)震源區(qū)域的格林函數(shù)；

7、步驟4：定義權(quán)重文件參數(shù)，生成權(quán)重文件；

8、步驟5：根據(jù)權(quán)重文件、步驟2處理后的地震數(shù)據(jù)、以及步驟3得到的格林函數(shù)進(jìn)行震源機(jī)制反演計(jì)算，獲得地震數(shù)據(jù)的體波分量的理論合成波形與實(shí)際觀測(cè)波形，獲得地震數(shù)據(jù)的面波分量的理論合成波形與實(shí)際觀測(cè)波形；

9、步驟6：根據(jù)臺(tái)站的地震數(shù)據(jù)的體波分量的理論合成波形與實(shí)際觀測(cè)波形，以及地震數(shù)據(jù)的面波分量的理論合成波形與實(shí)際觀測(cè)波形，通過(guò)對(duì)震源機(jī)制、震源深度參數(shù)進(jìn)行搜索，使得地震數(shù)據(jù)的體波分量的理論合成波形與實(shí)際觀測(cè)波形的誤差以及地震數(shù)據(jù)的面波分量的理論合成波形與實(shí)際觀測(cè)波形的誤差最小，得到最佳的震源機(jī)制與震源深度。

10、如上所述步驟2中p波前后波形振幅比基于以下步驟獲得：

11、根據(jù)sac格式的地震數(shù)據(jù)和理論到時(shí)軟件計(jì)算地震數(shù)據(jù)的理論p波到時(shí)，計(jì)算理論p波前設(shè)定時(shí)間窗口的地震數(shù)據(jù)與理論p波后設(shè)定時(shí)間窗口的地震數(shù)據(jù)的比值，獲得p波前后波形振幅比。

12、如上所述步驟3中計(jì)算整個(gè)震源區(qū)域的格林函數(shù)包括以下步驟：

13、步驟3.1：根據(jù)地震數(shù)據(jù)中攜帶的地震位置，利用全球地球殼模型獲取震源區(qū)域速度結(jié)構(gòu)模型；

14、步驟3.2：根據(jù)生成的震源區(qū)域速度結(jié)構(gòu)模型以及步驟1輸出的臺(tái)站信息，進(jìn)行格林函數(shù)計(jì)算。

15、如上所述步驟5中還包括根據(jù)地震數(shù)據(jù)的體波分量和面波分量的實(shí)際觀測(cè)波形與理論合成波形擬合結(jié)果進(jìn)行判斷的步驟：

16、如果臺(tái)站的地震數(shù)據(jù)的體波分量的實(shí)際觀測(cè)波形與理論合成波形的互相關(guān)系數(shù)小于互相關(guān)系數(shù)閾值且臺(tái)站的地震數(shù)據(jù)的體波分量的理論合成波形與實(shí)際觀測(cè)波形之間的振幅比大于比值閾值，則去除該臺(tái)站的地震數(shù)據(jù)的體波分量，重新生成新的權(quán)重文件并重新實(shí)施步驟5；

17、如果臺(tái)站的地震數(shù)據(jù)的面波分量的實(shí)際觀測(cè)波形與理論合成波形的互相關(guān)系數(shù)小于互相關(guān)系數(shù)閾值且臺(tái)站的地震數(shù)據(jù)的面波分量的理論合成波形與實(shí)際觀測(cè)波形之間的振幅比大于比值閾值，則去除該臺(tái)站的地震數(shù)據(jù)的面波分量，重新生成新的權(quán)重文件并重新實(shí)施步驟5。

18、一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)上述反演方法的步驟。

19、一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述反演方法的步驟。

20、一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述反演方法的步驟。

21、本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn)：

22、1、本發(fā)明能夠在地震發(fā)生后短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)獲得準(zhǔn)確的震源機(jī)制；

23、2、本發(fā)明對(duì)整個(gè)反演流程進(jìn)行了分塊劃分，能夠根據(jù)需要對(duì)實(shí)施方案中的步驟1、步驟2、步驟3和步驟4進(jìn)行相應(yīng)的內(nèi)容替換；

24、3、本發(fā)明引入了波形擬合情況判定，能有效提高反演結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)特征：

1.一種中小地震震源機(jī)制解自動(dòng)反演方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中小地震震源機(jī)制解自動(dòng)反演方法，其特征在于，所述步驟2中p波前后波形振幅比基于以下步驟獲得：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中小地震震源機(jī)制解自動(dòng)反演方法，其特征在于，所述步驟3中計(jì)算整個(gè)震源區(qū)域的格林函數(shù)包括以下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種中小地震震源機(jī)制解自動(dòng)反演方法，其特征在于，所述步驟5中還包括根據(jù)地震數(shù)據(jù)的體波分量和面波分量的實(shí)際觀測(cè)波形與理論合成波形擬合結(jié)果進(jìn)行判斷的步驟：

5.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的反演方法的步驟。

6.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的反演方法的步驟。

7.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的反演方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種中小地震震源機(jī)制解自動(dòng)反演方法，對(duì)原始的地震數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；篩選地震數(shù)據(jù)；計(jì)算整個(gè)震源區(qū)域的格林函數(shù)；定義權(quán)重文件參數(shù)，生成權(quán)重文件；根據(jù)權(quán)重文件、地震數(shù)據(jù)以及格林函數(shù)進(jìn)行震源機(jī)制反演計(jì)算，進(jìn)一步搜索得到最佳的震源機(jī)制與震源深度。本發(fā)明能夠在地震發(fā)生后短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)獲得準(zhǔn)確的震源機(jī)制；本發(fā)明引入了波形擬合情況判定，能有效提高反演結(jié)果的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員：羅惠恒,李林澤,金和平,楊磊,廖海生,范進(jìn)勇,陳艦,王海羽,安日輝,涂晶,胡金艷
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國(guó)長(zhǎng)江三峽集團(tuán)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30