基于頻率-貝塞爾變換方法從背景噪聲中提取高階面波頻散曲線并反演美國大陸三維橫波速度結(jié)構(gòu)
發(fā)布時(shí)間:2021-06-26 01:46
地震面波含有地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)信息,它的頻散信息可以被用來反演地球內(nèi)部的橫波速度結(jié)構(gòu)。地震背景噪聲技術(shù)不受地震震源時(shí)空分布的限制,通過對環(huán)境或地震背景噪聲數(shù)據(jù)進(jìn)行互相關(guān),獲得兩個(gè)臺站之間的近似格林函數(shù),然后通過f-k變換、窄帶濾波和時(shí)頻分析等方法獲取頻散曲線。它不僅拓寬了提取地震面波頻散信息的途徑,而且具有橫向分辨率高的優(yōu)勢,已經(jīng)在密集臺站中得到了廣泛應(yīng)用。與地震面波反演成像方法一樣,背景噪聲反演成像是一個(gè)非線性反演問題。反演結(jié)果通常具有非唯一性。通過增加獨(dú)立的約束信息,可以降低甚至徹底克服反演結(jié)果的非唯一性。以往背景噪聲面波反演成像方法基本上都是基于基階頻散信息進(jìn)行的,盡管相較于天然地震面波成像取得了極大成功,也獲得了廣泛的應(yīng)用,但反演結(jié)果的非唯一性仍然限制了成像結(jié)果的分辨率和可靠性的進(jìn)一步提升。為了解決這一問題,陳曉非領(lǐng)導(dǎo)的科研團(tuán)隊(duì)最近提出了頻率-貝塞爾變換方法(Wang,Wu&Chen,2019;Wu etal.,2020)可以從地震背景噪聲中系統(tǒng)地提取出包含高階信息在內(nèi)的多階面波頻散能量譜。本文的研究中,基于該方法提取的基階和高階面波頻散信息被應(yīng)到了地下橫波速度反演,有效地約...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:116 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1合成數(shù)據(jù)的互相關(guān)系數(shù)做頻率-貝塞爾變換后的頻散能量譜
3.1數(shù)據(jù)預(yù)處理??USArray是由美國國家科學(xué)基金會資助的EarthScope計(jì)劃的重大組成部分,??用于調(diào)查美國大陸的地質(zhì)結(jié)構(gòu),巖石圈演化和地球動力學(xué)問題。Transportable??Array流動臺網(wǎng)是由400多個(gè)高質(zhì)量寬頻帶地震儀所構(gòu)成,這些地震儀自2006年??開始以滾動的方式,自西向東放置在美國各地的臨時(shí)位置。地震儀臺站間距約為??70公里(42英里)。每隔18-24個(gè)月,地震儀都會被取下并移到東面的下一個(gè)隔??開的臺站位置。到2013年總共占據(jù)了?2000個(gè)站點(diǎn)(如圖3.1所示)。在此期間,??USArray密集地震臺網(wǎng)記錄了大量的地震信號和高質(zhì)量背景噪聲記錄,這也給頻??率-貝塞爾變換方法提供了很好的驗(yàn)證平臺。??翻蹈_掠懸v幽0祕??騰、〔??賀k:孝雜?:參務(wù):⑶??20〇^^1〇\?M11?^??圖3.1美國USArray/TransportableArray流動地震臺網(wǎng)隨時(shí)間變化的位置分布圖。??在計(jì)算背景噪聲數(shù)據(jù)互相關(guān)的方面,我們主要遵循BenSen(2007)論文里面提??出的流程(如圖3.2所示)。我們在USArray臺網(wǎng)中選擇了?3個(gè)典型區(qū)域的陣列,??分別位于美國中西部地區(qū),GreatPIain地區(qū)以及東北部地區(qū)。三個(gè)研宄區(qū)域的臺??25??
?第3章單陣列面波頻散分析???站分別分布如圖3.3?(a),圖3.4?(a),圖3.5?(a)所示。??晷??解ITi備WW遠(yuǎn)割,/去儀器相應(yīng),去均值:???........—一一一—.....」??_??__;?—?— ̄?'?^? ̄:? ̄?^??時(shí)域歸一化,譜白化:丨??.::??.??,??晷??;i十算兩南吾站之聞的互相吳系數(shù),¥擇吾遙IF??度和方式疊加??圖3.2背景噪聲數(shù)據(jù)處理流程圖??44*?A?^?I????*?.?■■?I,?I,? ̄:???▲?.?:?a ̄agae?acsa<a4^aaa^hftr-MVW-'n??i?H?a?A?A?^?A?|?〇>?600??i?-?.?-K??1?;?*?*?*?*?.?4?〇?400?v??‘?▲?+...二^ ̄?為':S。二二參¥::在:.::1文^丨:;:^^^??"*■?.?4?4?▲▲、▲▲▲?^?^?■*"?*'?—-??36*?ro?'*?'*???一f??J?菜11^?w?200?產(chǎn),81■■畫??34'?II?^???。廠…'?一?一、-.??-96'?-93 ̄?-90*?〇?I?:?^??,,:=s^^^==??-500?0?500??0.0?0.2?0.4km^.6?0.8?1.0?t?(see)??圖3.3美國中西部地區(qū)。圖(a)是94個(gè)均勻分布的寬頻帶地震儀;圖(b)是該地區(qū)的??2-lSOs寬頻帶互相關(guān)函數(shù)隨著距離的&列??26??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Lithospheric structure and deformation in SE Tibet revealed by ambient noise and earthquake surface wave tomography: Recent advances and perspectives[J]. Huajian Yao. Earthquake Science. 2012(Z1)
博士論文
[1]頻率貝塞爾變換法提取地震記錄中的頻散信息[D]. 李正波.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2020
[2]頻率-貝塞爾變換方法在寬頻帶地震臺網(wǎng)中的應(yīng)用[D]. 詹望.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2020
[3]背景噪音提取高階頻散曲線的矢量波數(shù)變換方法[D]. 王建楠.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
本文編號:3250379
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:116 頁
【學(xué)位級別】:博士
【部分圖文】:
圖2.1合成數(shù)據(jù)的互相關(guān)系數(shù)做頻率-貝塞爾變換后的頻散能量譜
3.1數(shù)據(jù)預(yù)處理??USArray是由美國國家科學(xué)基金會資助的EarthScope計(jì)劃的重大組成部分,??用于調(diào)查美國大陸的地質(zhì)結(jié)構(gòu),巖石圈演化和地球動力學(xué)問題。Transportable??Array流動臺網(wǎng)是由400多個(gè)高質(zhì)量寬頻帶地震儀所構(gòu)成,這些地震儀自2006年??開始以滾動的方式,自西向東放置在美國各地的臨時(shí)位置。地震儀臺站間距約為??70公里(42英里)。每隔18-24個(gè)月,地震儀都會被取下并移到東面的下一個(gè)隔??開的臺站位置。到2013年總共占據(jù)了?2000個(gè)站點(diǎn)(如圖3.1所示)。在此期間,??USArray密集地震臺網(wǎng)記錄了大量的地震信號和高質(zhì)量背景噪聲記錄,這也給頻??率-貝塞爾變換方法提供了很好的驗(yàn)證平臺。??翻蹈_掠懸v幽0祕??騰、〔??賀k:孝雜?:參務(wù):⑶??20〇^^1〇\?M11?^??圖3.1美國USArray/TransportableArray流動地震臺網(wǎng)隨時(shí)間變化的位置分布圖。??在計(jì)算背景噪聲數(shù)據(jù)互相關(guān)的方面,我們主要遵循BenSen(2007)論文里面提??出的流程(如圖3.2所示)。我們在USArray臺網(wǎng)中選擇了?3個(gè)典型區(qū)域的陣列,??分別位于美國中西部地區(qū),GreatPIain地區(qū)以及東北部地區(qū)。三個(gè)研宄區(qū)域的臺??25??
?第3章單陣列面波頻散分析???站分別分布如圖3.3?(a),圖3.4?(a),圖3.5?(a)所示。??晷??解ITi備WW遠(yuǎn)割,/去儀器相應(yīng),去均值:???........—一一一—.....」??_??__;?—?— ̄?'?^? ̄:? ̄?^??時(shí)域歸一化,譜白化:丨??.::??.??,??晷??;i十算兩南吾站之聞的互相吳系數(shù),¥擇吾遙IF??度和方式疊加??圖3.2背景噪聲數(shù)據(jù)處理流程圖??44*?A?^?I????*?.?■■?I,?I,? ̄:???▲?.?:?a ̄agae?acsa<a4^aaa^hftr-MVW-'n??i?H?a?A?A?^?A?|?〇>?600??i?-?.?-K??1?;?*?*?*?*?.?4?〇?400?v??‘?▲?+...二^ ̄?為':S。二二參¥::在:.::1文^丨:;:^^^??"*■?.?4?4?▲▲、▲▲▲?^?^?■*"?*'?—-??36*?ro?'*?'*???一f??J?菜11^?w?200?產(chǎn),81■■畫??34'?II?^???。廠…'?一?一、-.??-96'?-93 ̄?-90*?〇?I?:?^??,,:=s^^^==??-500?0?500??0.0?0.2?0.4km^.6?0.8?1.0?t?(see)??圖3.3美國中西部地區(qū)。圖(a)是94個(gè)均勻分布的寬頻帶地震儀;圖(b)是該地區(qū)的??2-lSOs寬頻帶互相關(guān)函數(shù)隨著距離的&列??26??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Lithospheric structure and deformation in SE Tibet revealed by ambient noise and earthquake surface wave tomography: Recent advances and perspectives[J]. Huajian Yao. Earthquake Science. 2012(Z1)
博士論文
[1]頻率貝塞爾變換法提取地震記錄中的頻散信息[D]. 李正波.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2020
[2]頻率-貝塞爾變換方法在寬頻帶地震臺網(wǎng)中的應(yīng)用[D]. 詹望.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2020
[3]背景噪音提取高階頻散曲線的矢量波數(shù)變換方法[D]. 王建楠.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2019
本文編號:3250379
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