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《淺析地震定位方法中的線(xiàn)性單事件定位方法》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、淺析地震定位方法中的線(xiàn)性單事件定位方法摘要本文介紹了一種完全線(xiàn)性的單事件地震定位方法。由各臺(tái)站P波和S波的到時(shí)差與臺(tái)站和震源距離的關(guān)系得到一組線(xiàn)性方程，采用奇異值分解來(lái)求解方程組，能較好地確定震中；利用臺(tái)站與震源的距離可事先求出的特點(diǎn)，分別對(duì)震源深度和發(fā)震時(shí)刻單獨(dú)求解，二者完全解耦，結(jié)果較理想。在選取方程組時(shí)，每個(gè)臺(tái)站與其它所有臺(tái)站配對(duì)相減，做法最簡(jiǎn)單而且結(jié)果精度最高；如果對(duì)到時(shí)讀數(shù)進(jìn)行擾動(dòng)作為虛擬臺(tái)站的到時(shí)，可進(jìn)一步提高定位精度。本文分別討論了到時(shí)讀數(shù)誤差、臺(tái)站平面分布和臺(tái)站深度對(duì)定位精度的影響，并且定義了定量描述臺(tái)站平面分布的無(wú)量綱量q值。與經(jīng)典的Geiger方法相比
2、，本文方法不需要對(duì)走時(shí)求偏導(dǎo)數(shù)，不需要迭代，并且解決了無(wú)法得到震源深度有效信息的問(wèn)題，但適用范圍較狹小。AbstractInthisarticleweintroduceanewlinearmethodforsingleeventseismiclocation.WiththerelationshipbetweenthedifferentialtraveltimeofdirectPandSwavesofastationandthehypocenterdistance,wederiveasetoflinearequations.ByusingtheSVDtechnique,th
3、oselinearequationscanbesolvedeffectively.Moreover,weinvestigatetheeffectsofdatanoiseandconfigurationofstations-hypocenteronthesolution,andfindthatdirectsolutionofthederivedlinearequationsgiverisetoasatisfactoryprecisionforepicenterlocation,butapooroneforfocaldepth.Makinguseofthefactthatth
4、ehypocenterdistancecanbecalculatedbeforehand,wegetthefocaldepthandtheoriginaltimerespectivelyandindependentlyinasatisfactoryprecision..Ifweaddrandomnoiseperturbationstotheobservedarrivalsandthentakethemasarrivalsofmoredummystations,astillhigherprecisioncanbegetwithmoreinformation.Toquanti
5、tativelyassesstheinfluenceoftheconfigurationofstations-hypocenteronepicenterlocation,wedefinea“q”.ComparedwiththeclassicGeiger’smethod,iterationsanddifferentialcalculationsarenotrequiredinourmethod.一、引言地震定位是地震學(xué)中最經(jīng)典、最基本的問(wèn)題之一，對(duì)于研究諸如地震活動(dòng)構(gòu)造、地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)、震源的幾何構(gòu)造等此類(lèi)地震學(xué)中的基本問(wèn)題有重要意義。此外，10基于快速準(zhǔn)確的地震定位的地震速
6、報(bào)，對(duì)于震后的減災(zāi)、救災(zāi)工作也是至關(guān)重要的。因此，地震學(xué)家一直在不斷改進(jìn)或提出新的地震定位方法?，F(xiàn)行的線(xiàn)性地震定位方法大多是源于Geiger的經(jīng)典方法[1]，將問(wèn)題歸結(jié)為求一目標(biāo)函數(shù)的極小值，并通過(guò)對(duì)走時(shí)求偏導(dǎo)數(shù)做一階近似，將非線(xiàn)性問(wèn)題轉(zhuǎn)化為線(xiàn)性問(wèn)題。在此基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了一系列地震定位方法：HYPO71[2]，HYPOINVERSE[3]，HYPOCENTER[4]，聯(lián)合定位（JHD）[5]，相對(duì)定位[6]等。這里，我們提出一種不同于Geiger的方法，它通過(guò)各臺(tái)站P波和S波的到時(shí)差與臺(tái)站和震源距離的關(guān)系得到完全線(xiàn)性的方程組，由此確定震中，并且分別對(duì)震源深度和發(fā)震時(shí)刻單獨(dú)求
7、解，不需要對(duì)走時(shí)求偏導(dǎo)數(shù)，求解過(guò)程不需要迭代。二、基本原理設(shè)震源坐標(biāo)為，發(fā)震時(shí)刻為，臺(tái)站的坐標(biāo)為，P波、S波到時(shí)分別為，震源到臺(tái)站i的距離為。采用均勻介質(zhì)模型，設(shè)P波、S波速度分別為，引入虛波速度：，則有：，從而（1）對(duì)臺(tái)站有：，（2）對(duì)臺(tái)站有：.（3）將方程(2),(3)展開(kāi)后相減，即可消去二次項(xiàng)，得到線(xiàn)性方程：，（4）其中。將方程(4)用于3對(duì)以上的臺(tái)站，即得到一關(guān)于的線(xiàn)性方程組，從而反演得到震源位置。由于表示臺(tái)站高度，當(dāng)臺(tái)站不具有深度時(shí)，遠(yuǎn)小于和，使得方程組(4)的系數(shù)矩陣具有奇異性，導(dǎo)致解發(fā)散?？梢酝ㄟ^(guò)其它方法單獨(dú)求解
