台阵处理技术和模板匹配滤波技术在微弱地震信号检测中的应用  

作　　者：李璐[1] 

机构地区：[1]中国地震局地球物理研究所,北京100081

出　　处：《国际地震动态》2017年第3期38-39,共2页Recent Developments in World Seismology

摘　　要：与大地震短时间内释放巨大能量不同,微小地震每次释放的能量较小,容易被忽略。然而,某一地区一段时间内微小地震的频繁发生,可能预示着该地区地下介质达到某种临界状态,大地震发生的风险提升。微地震监测不仅可以应用于地下结构成像、地震预测等天然地震学领域,还可用于探测页岩气开采过程中产生的微裂隙位置,指导水压致裂等石油生产工作。系统探测微地震活动,也是研究灌注废水和水库诱发地震活动的重要前提。在实际观测中,由于微地震的信号较弱,背景噪声水平较高,观测困难,我们需要通过一些方法,提高波形信噪比,提高微弱地震信号检测的能力。为了进行微弱地震信号检测,我们重点研究了以下两种方法:一种是用于探测微弱信号的台阵处理技术,该方法基于密集分布的台阵数据,通过一定时间偏移后的波形叠加,增强一致的事件信号,压制不一致的噪声信号。另一种是用于检测遗漏地震的模板匹配滤波技术,该方法通过波形扫描,识别出与模板事件相似度高的地震事件,在低信噪比情况下也有良好的检测效果。对于台阵处理技术,我们以2013年2月15日发生的俄罗斯陨石坠落事件为例,研究2011—2013年布设在云南及其周边地区的ChinArray一期台阵数据。在陨石坠落事件前20分钟左右,一次5.8级地震事件在汤加地区发生,该事件信号传至ChinArray的时间与俄罗斯陨石坠落事件大致相同,为我们提取信号带来难度。运用台阵处理技术中的Vespagram和FK分析,我们从中分辨出来自俄罗斯陨石坠落事件的面波震相,对应后方位角329.7°,慢度34.73s/deg。我们同样运用F-K分析对日本的F-net宽频带台阵数据进行处理,得到后方位角为316.61°的面波震相。利用ChinArray和F-net的不同后方位角,我们将俄罗斯陨石坠落事件定位在58.80°N,58.72°E,和USGS的定位结果(55.15°N,61.41°E)相

关 键 词：微弱地震信号 信噪比 台阵处理技术 模板匹配滤波技术 波形互相关 

分 类 号：P315.6[天文地球—地震学]