地震定位方法、装置及终端设备制造方法及图纸

本发明专利技术实施例适用于地震技术领域，公开了一种地震定位方法、装置、终端设备及存储介质，其中，方法包括：通过地震背景噪声互相关计算台站对间的面波经验格林函数；计算第一类台站和第二类台站间的面波经验格林函数中面波的第一群走时，并计算地震面波的第二群走时；根据第一群走时，通过插值构建发震区至目标区域的台站的面波的群走时表；将台站对间的面波经验格林函数的波形校正为虚拟震源的地震波形，并构建深度走时校正量表；通过构建目标函数，确定震源位置。本发明专利技术实施例可以增强定位解的唯一性，降低定位准确性对速度模型、给定的震源深度和震源机制的依赖性，提高定位效率和定位准确性、定位精度。

Seismic location method, device and terminal equipment

【技术实现步骤摘要】
地震定位方法、装置及终端设备
本专利技术属于地震
，尤其涉及一种地震定位方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质。
技术介绍
地震定位是地震学领域中最经典也是最基本的问题之一，准确的地震定位结果不仅对研究地震活动构造、地球内部结构以及震源的破裂过程与几何构造等具有重要意义，对震后的救灾工作也是至关重要的。传统的地震定位方法通过计算给定速度模型的走时或者波形，寻找同观测走时或波形最匹配的空间点作为地震发生位置，这种方法对速度模型准确性依赖较强。为了降低速度模型误差对定位结果的严重影响，可以采用台站对间提取的噪声面波格林函数对地震位置进行约束，通常包括以下步骤：选取地震震中位置附近的台站，通过地震背景噪声互相关，计算近台与距离地震位置较远出的远台间的面波经验格林函数，面波经验格林函数包括Rayleigh波经验格林函数EGFRay和Love波经验格林函数EGFLov；然后给定近似一维速度模型，合成近台和远台间面波格林函数，包括GFRay和GFLov，并同时给定震源深度和震源机制，计算合成理论地震图；再通过波形互相关分别计算得出Rayleigh波和Love波的走时校正量；最后结合远台实际记录到的地震记录和所合成的理论地震图，引入Rayleigh波和Love波的走时校正量，对这两个走时校正量通过最小二乘迭代反演，确定出地震震中位置。可以看出，现有的利用面波地震定位的方法是在事先已知所需定位地震大体位置的前提下进行的，需要该先验信息，以确定利用附近哪个台站进行走时校正，而当附近多个台站与地震距离相当时，利用不同台站会得出多个地震震中位置，解不唯一；且地震发生位置附近没有合适台站或者台站距离较远时，此时走时校正量与真实所需校正量偏差较大。尤其当震源较深时，地表近台与远台之间的走时校正量与较深震源真实所需校正量偏差较大，定位不准确。此外需要进行波形互相关计算，由于波形互相关计算的运算量较大，严重影响计算效率。综上，现有的地震定位方法定位解可能不唯一，依赖于给定的震源深度和震源机制，定位准确性、精度、定位效率较低。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供一种地震定位方法、装置、终端设备及计算机可读存储介质，以解决现有地震定位方法的定位出的震源可能不唯一，定位准确性依赖于给定的震源深度和震源机制的准确性，定位准确性、精度和效率均较低的问题，同时也可以通过波形拟合反演出地震真实震源机制。本专利技术实施例的第一方面提供一种地震定位方法，包括：通过台站记录的地震背景噪声互相关，计算台站对间的面波经验格林函数；其中，所述台站对包括属于第一类台站的台站和属于第二类台站的台站，所述第一类台站为设置于发震区的台站，所述第二类台站为设置于与所述发震区的距离大于预设距离阈值的目标区域的台站，所述发震区设置有密集台阵；计算所述第一类台站和所述第二类台站间的面波经验格林函数中面波的第一群走时，并根据所述第二类台站所记录的面波数据计算地震面波的第二群走时；根据所述第一群走时，通过插值构建所述发震区至所述目标区域的台站的面波的群走时表；将所述台站对间的面波经验格林函数的波形校正为双力偶类型虚拟震源的地震波形，并根据所述虚拟震源的面波的群走时，构建深度走时校正量表；根据所述第一群走时、所述第二群走时、所述深度走时校正量表以及预设校正时间量构建目标函数，并根据所述目标函数，确定震源位置。可选地，在所述确定震源位置之后，还包括：根据所述虚拟震源的地震波形，确定震源深度和震源机制。可选地，所述根据所述虚拟震源的面波的群走时，构建深度走时校正量表，包括：计算所述虚拟震源的面波的第三群走时；计算所述第一群走时和所述第三群走时之间的差值；根据所述差值遍历震源深度，构建所述深度走时校正量表。可选地，所述根据所述目标函数，确定震源位置，包括：基于所述目标函数Φ(X,Y,h)＝min||TEQ-TEGFs+TDep+T0||2，最小化面波群走时残差，通过网格搜索算法确定所述震源位置；其中，TEGFS为所述第一群走时，TEQ为所述第二群走时，TDep为所述深度走时校正量表，T0为所述预设校正时间量，所述预设校正时间量为基于震源时间函数以及发震时刻存在所需要校正的时间量。可选地，所述计算所述第一类台站和所述第二类台站间的面波经验格林函数中面波的第一群走时，并根据所述第二类台站所记录的面波数据计算地震面波的第二群走时，包括：通过对面波的波形进行窄带频率域高通高斯滤波和希尔伯特变换，计算所述第一类台站和所述第二类台站间的面波经验格林函数中面波的第一群走时；通过对面波的波形进行窄带频率域高通高斯滤波和希尔伯特变换，根据所述第二类台站所记录的面波数据计算地震面波的第二群走时。本专利技术实施例的第二方面提供一种地震定位装置，包括：计算模块，用于通过台站记录的地震背景噪声互相关，计算台站对间的面波经验格林函数；其中，所述台站对包括属于第一类台站的台站和属于第二类台站的台站，所述第一类台站为设置于发震区的台站，所述第二类台站为设置于与所述发震区的距离大于预设距离阈值的目标区域的台站，所述发震区设置有密集台阵；走时计算模块，用于计算所述第一类台站和所述第二类台站间的面波经验格林函数中面波的第一群走时，并根据所述第二类台站所记录的面波数据计算地震面波的第二群走时；走时表计算模块，用于根据所述第一群走时，通过插值构建所述发震区至所述目标区域的台站的面波的群走时表；构建模块，用于将所述台站对间的面波经验格林函数的波形校正为双力偶类型虚拟震源的地震波形，并根据所述虚拟震源的面波的群走时，构建深度走时校正量表；第一确定模块，用于根据所述第一群走时、所述第二群走时、所述深度走时校正量表以及预设校正时间量构建目标函数，并根据所述目标函数，确定震源位置。可选地，还包括：第二确定模块，用于根据所述虚拟震源的地震波形，确定震源深度和震源机制。可选地，所述构建模块包括：计算单元，用于计算所述虚拟震源的面波的第三群走时；差值计算单元，用于计算所述第一群走时和所述第三群走时之间的差值；构建单元，用于根据所述差值遍历震源深度，构建所述深度走时校正量表。本专利技术实施例的第三方面提供一种终端设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述第一方面任一项所述方法的步骤。本专利技术实施例的第四方面提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上述第一方面任一项所述方法的步骤。本专利技术实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本专利技术实施例通过在发震区设置密集台阵，为定位提供更多数据，增强了解的唯一性，提高了定位准确性和定位精度；利用地震背景噪声对速度模型带来的偏差进行校正，且通过将面波经验格林函数的波形校正为虚拟震源，降低了定位准确性对给定的震源深度和震源机制的依赖性，提高了准确性和定位精度；不用进行波形互相关计算，降低了计算量，提高了定位效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地震定位方法，其特征在于，包括：通过台站记录的地震背景噪声互相关，计算台站对间的面波经验格林函数；其中，所述台站对包括属于第一类台站的台站和属于第二类台站的台站，所述第一类台站为设置于发震区的台站，所述第二类台站为设置于与所述发震区的距离大于预设距离阈值的目标区域的台站，所述发震区设置有密集台阵；计算所述第一类台站和所述第二类台站间的面波经验格林函数中面波的第一群走时，并根据所述第二类台站所记录的面波数据计算地震面波的第二群走时；根据所述第一群走时，通过插值构建所述发震区至所述目标区域的台站的面波的群走时表；将所述台站对间的面波经验格林函数的波形校正为双力偶类型虚拟震源的地震波形，并根据所述虚拟震源的面波的群走时，构建深度走时校正量表；根据所述第一群走时、所述第二群走时、所述深度走时校正量表以及预设校正时间量构建目标函数，并根据所述目标函数，确定震源位置。

【技术特征摘要】
1.一种地震定位方法，其特征在于，包括：通过台站记录的地震背景噪声互相关，计算台站对间的面波经验格林函数；其中，所述台站对包括属于第一类台站的台站和属于第二类台站的台站，所述第一类台站为设置于发震区的台站，所述第二类台站为设置于与所述发震区的距离大于预设距离阈值的目标区域的台站，所述发震区设置有密集台阵；计算所述第一类台站和所述第二类台站间的面波经验格林函数中面波的第一群走时，并根据所述第二类台站所记录的面波数据计算地震面波的第二群走时；根据所述第一群走时，通过插值构建所述发震区至所述目标区域的台站的面波的群走时表；将所述台站对间的面波经验格林函数的波形校正为双力偶类型虚拟震源的地震波形，并根据所述虚拟震源的面波的群走时，构建深度走时校正量表；根据所述第一群走时、所述第二群走时、所述深度走时校正量表以及预设校正时间量构建目标函数，并根据所述目标函数，确定震源位置。2.根据权利要求1所述的地震定位方法，其特征在于，在所述确定震源位置之后，还包括：根据所述虚拟震源的地震波形，确定震源深度和震源机制。3.根据权利要求1所述的地震定位方法，其特征在于，所述根据所述虚拟震源的面波的群走时，构建深度走时校正量表，包括：计算所述虚拟震源的面波的第三群走时；计算所述第一群走时和所述第三群走时之间的差值；根据所述差值遍历震源深度，构建所述深度走时校正量表。4.根据权利要求1至3任一项所述的地震定位方法，其特征在于，所述根据所述目标函数，确定震源位置，包括：基于所述目标函数Φ(X,Y,h)＝min||TEQ-TEGFs+TDep+T0||2，最小化面波群走时残差，通过网格搜索算法确定所述震源位置；其中，TEGFS为所述第一群走时，TEQ为所述第二群走时，TDep为所述深度走时校正量表，T0为所述预设校正时间量，所述预设校正时间量为基于震源时间函数以及发震时刻存在所需要校正的时间量。5.根据权利要求4所述的地震定位方法，其特征在于，所述计算所述第一类台站和所述第二类台站间的面波经验格林函数中面波的第一群走时，并根据所述第二类台站所记录的面波数据计算地震面波的第二群走时，包括：通过对面波的波...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，霍远航，沈暘，张捷，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东,44