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地震科普
微震震源定位研究现状及展望——震源扫描法
时间: 2020-04-17 08:55             来源: 
  震源扫描算法(Source-Scanning Algorithm,SSA),最早由 Kao 等提出。SSA 法应用于天然地震的定位,并定义了反映震源位置和发震时刻的亮度函数。SSA 方法避免了微震走时的识别和拾取,同样不需要预先知道断层产状和规模,利用地面低信噪比微震资料进行微震定位,但是在增强微震信号的同时,也增加了噪声,导致定为结果误差较大。

  利用 SSA 方法对地震定位和地震破裂面进行研究,其方法充分利用了数字地震波形资料,在不用精确拾取到时和计算理论地震图的情况下达到比较理想的定位效果。该研究证明了 SSA 的很强的分辩能力,SSA 是普通微小地震定位的一种好工具。

  基于微震极化的变化现象和亮度函数存在的缺点,改进了震源扫描定位方法,引入发射层析成像方法的能量函数作为震源扫描的亮度函数,其具有更强的抗噪能力和震源分辨能力。但是,实际震源处的岩石破裂机制会导致地面不同区域接收到的震源波极性存在正负之分,为此在亮度函数的基础上引入了微震波极性的矫正项。

  由于地面微震记录信噪比低,难以直接从微震记录中判断出微震波形的极性。因此,提出了对震源机制进行扫描,避免人工判断带来的困难与误差。

  震源扫描法作为一种克服首波到时拾取的典型方法,其原理如图所示。显然,SSA 方法实质是忽略了首波到时拾取的影响,将 SSA 于其他方法相结合未尝不可。SSA 方法虽然避免了到时拾取等问题,但是在多事件、多参数反演中,其反演效率受到严重制约。于此,有学者提出基于 DIRECT 算法的微震快速网格震源搜索定位方法,即在求解震源扫描算法目标函数最优解时,采用 DIRECT 搜索策略,无需划分网格大小,直接搜索目标函数最优解。其研究发现,此方法比传统的震源扫描算法搜索次数少、计算耗时短、计算精度高,尤其适合大空间内多事件、多参数的震源反演。

  责任编辑:李  北

  发布编辑:王禹桐


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