[发明专利]一种地震次声同址台站的监测信号关联方法

说明书

本发明涉及一种地震次声同址台站的监测信号关联方法，以Pg‑Lg和Pn‑Lg震相对为基础，利用地震信号估算震源位置并进行次声信号检索匹配，可满足地震台阵和三分向地震台站和次声台站记录信号间的关联，以及地震台站和次声台站不完全同址监测信号间的关联。本发明实现了国际次声监测系统25个地震‑次声同址台站的区域事件快速关联，能以同址的地震和次声两个台站为基础较为准确的识别出区域爆炸事件；提高全球次声事件的处理分析的针对性和效率。解决了地震、次声同址分布的两种波形监测手段对区域事件的联合观测以及利用有限台站对小当量爆炸事件进行监测识别的难题。

技术领域

本发明属于地震监测领域，具体涉及一种地震次声同址台站的监测信号关联方法。

背景技术

多种波形监测技术联合分析是地震监测及事件分析的重要发展方向之一，由于次声监测对大气层爆炸、矿爆、化爆等具有较强的监测能力和敏感性，与传统仅依据地震信号特征进行的事件性质识别相比，联合运用地震、次声监测信号进行分析，可进一步提高事件识别的准确性，尤其对于某些事件而言，能够监测到次声信号可作为其性质判断的重要依据。传统地震监测和分析要求有多个地震台站的监测数据，对于某些特定区域，由于事件震级偏低、地震监测台网稀疏，因而监测结果准确度较差，甚至无法进行有效监测；通过与次声监测技术相结合，可以提高事件监测的准确性，同时由于次声台站的台阵结构，相较于三分向地震台站可以较准确估算出事件方位，从而提高地震事件分析的准确性，然而，单个监测点观测区域事件，尤其矿区爆破等重复小规模事件，其地震、次声信号判别和信号无法自动关联。

发明内容

本发明的目的是提供一种地震次声同址台站的监测信号关联方法，解决单个监测点观测区域事件，尤其矿区爆破等重复小规模事件的地震、次声信号判别和信号无法自动关联的技术难题，实现地震、次声两种波形监测技术的联合运用；还可提高区域小震级事件的监测能力、事件定位精度和性质判别准确性。

本发明的技术方案为：一种地震次声同址台站的监测信号关联方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：

S1、根据地震区域震相Pg、Pn、Lg走时表，构建震中距在0-20°范围的震相Pg、Pn、Lg走时关系式，而后确定Pg-Lg和Pn-Lg两组震相对走时差随震中距变化关系式，分别为pglg_time、pnlg_time；

S2、对将要进行同址地震-次声台站关联的地震台站和次声台站监测数据情况进行分析，确保欲关联时间段内地震台站和次声台站同时记录有监测数据；

S3、获取欲关联时间段内待关联地震台站监测数据中检测结果为Pg、Pn、Lg三个震相的检测信号及其信号特征参数，并将检测信号按时间顺序排列，结果为Arrivals；从Arrivals中筛选出Lg信号，记录所有Lg信号在Arrivals中所处位置；

S4、对每个Lg信号，判断其所在Arrivals序列中前一位置的信号震相类别，若信号震相为Pg，计算Lg与Pg震相的到时差，调用pglg_time走时差关系式确定可疑事件的震中距Dist；若信号震相为Pn，计算Lg与Pn震相的到时差，调用pnlg_time走时差关系式确可疑事件的震中距Dist；

S5、根据次声台站位置，确定次声台站至事件的方位角Az和到事件的距离Ep的理论值，以及事件发生时间Origin_time；

S6、根据次声台站至可疑事件距离Ep，确立次声信号走时模型、次声信号走时误差限制以及次声信号到时区间，具体如下；

次声信号走时模型为：

令delt_time1＝A，delt_time2＝B，且：

T₁＝111.1949×Ep/v_h

T₂＝111.1949×Ep/v_m