[发明专利]一种自动反演震源机制解的方法与装置

说明书

本发明提供了一种自动反演震源机制解的方法与装置，其中该方法为：根据地震目录和一维速度结构模型计算各台站的理论P波到时和理论S波到时；根据地震目录、理论P波到时和理论S波到时对待研究地震波形数据进行截取得到截取后的地震波形数据；利用震相识别模型和初动极性识别模型对截取后的地震波形数据进行震相信息提取得到震相类别和P波的初动极性；根据地震目录、震相类别和P波的初动极性对震源机制进行反演得到震源机制解。本发明通过利用震相识别模型和初动极性识别模型高效准确地获取P、S到时以及P波初动极性等信息，可以大幅降低反演震源机制的工作量，提升了震源机制解的反演速度。

技术领域

本发明涉及地震信息处理技术领域，特别是涉及一种自动反演震源机制解的方法与装置。

背景技术

随着数字化网络项目的推进，我国已建立了1200多个地震台站，实现了全国数据实时传输和共享。在地震发生以后，可第一时间对实时监测的数据进行处理得到地震震源参数，在确定地震震源参数信息后，对于相关部门日常的地震监测、前震识别、应急决策、告警信息发布等相关操作具有十分重要的意义。地震震源参数除了耳熟能详的发震时刻、震源位置、震级以外，还包括震源机制解。震源机制解主要由断层走向、倾角、滑动角等节面解参数确定，准确快速的震源机制解对海啸预警、震源深度的确定、矩震级计算、断层方位确定以及监测断层活动都有极为重要的作用，也是进一步研究地震发震机理、孕震过程的必要前提。

目前，对于3.5级以上的地震，地震监测部门一般都会第一时间自动发布地震的发震时刻、震源位置、震级等信息，但在震源机制解的公布上一般都比较滞后，并且需要有经验的专家手动完成，这个过程视各单位自动化水平和人员的专业技术水平而定，一般需要数小时甚至数天不等。此外，在地震科学研究方面，也经常面临在已知地震目录(包括发震时刻、震源位置、震级等信息)和相关地震数据的前提下，需要自行反演震源机制，当需要处理的台站和事件数都比较多时，对研究人员是不小的负担。因此，实现高效、准确、自动化地反演地震震源机制是地震监测部门乃至地震科学研究的迫切需求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种自动反演震源机制解的方法与装置以解决震源机制解反演效率低的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种自动反演震源机制解的方法，包括：

获取待研究区域的地震目录和一维速度结构模型；

根据所述地震目录和所述一维速度结构模型计算各台站的理论P波到时和理论S波到时；

根据所述地震目录、所述理论P波到时和所述理论S波到时对待研究地震波形数据进行截取得到截取后的地震波形数据；

利用震相识别模型对所述截取后的地震波形数据进行震相拾取得到震相类别；所述震相类别包括P波震相和S波震相；

利用初动极性识别模型对所述截取后的地震波形数据的初动极性进行识别得到P波的初动极性；

根据所述地震目录、所述震相类别和所述P波的初动极性对震源机制进行反演得到震源机制解；所述震源机制解包括断层走向角、倾角和滑动角。

优选的，所述根据所述地震目录和所述一维速度结构模型计算各台站的理论P波到时和理论S波到时，包括：

采用公式：

计算射线参数的传播时间和震中距；其中，T(p)表示射线参数的传播时间，X(p)表示震中距，u(z)表示慢度，z_p表示射线的拐点(turning point)的深度，η表示垂直慢度，p表示水平慢度；

根据所述射线参数的传播时间和所述震中距确定各台站的理论P波到时和理论S波到时。