[发明专利]一种基于单台站初至P波的震级快速估算方法

摘要

一种基于单台站初至P波的震级快速估算方法，通过对检测到的初始1.5秒P波信号进行时域和频域分析，得到由时域幅值参数和频域周期参数组成的综合多种参数的震级估算公式，利用日本强震动记录和差分进化算法回归震级估算公式中各参数的系数，给出震级的最终估算公式。本发明方法仅需单台站初至1.5秒的P波数据估算震级，具有良好的准确性、时效性和易用性，适用于地震监测和地震预警。

主权项

1.一种基于单台站初至P波的震级快速估算方法，其特征在于具体步骤为：1)计算初始1.5秒P波数据的时域参数：求出三个方向加速度数据的合成加速度(平方和开根号)的最大值PGA；求出竖向加速度的最大值ZPGA；对竖向加速度数据进行积分得到速度数据和位移数据，求出速度最大值ZPGV和位移最大值ZPGD；对竖向加速度数据的绝对值进行积分得到累积绝对速度数据，求出最大值CAV；2)计算初始1.5秒P波数据的频域参数：按公式(1)计算最大卓越周期TPmax，按公式(2)计算平均卓越周期Tc：公式(1)和公式(2)中，v是速度数据，u是位移数据，t数据时程时间，i是离散数据点序号，N离散数据点总数，T数据总时间长；3)通过步骤1)和2)的所有求参数，建立震级公式(3)：公式(3)中，Mag是待估算震级，a1,a2,a3,a4,a5,a6,a7,a8是待回归系数；4)从日本NIED的K‑net和Kik‑net选取强震动记录，选取条件为震中距20km～200km，震级大于3.5级，震源深度小于100km，P波到时明确的记录，利用所选记录的初始1.5秒P波数据和差分进化算法对公式(3)进行系数回归，得到震级估算经验公式(4)：