[发明专利]一种双对双差地震定位方法及装置

权利要求书

1.一种双对双差地震定位方法，其特征在于，所述方法包括：

基于地震的初至波绝对到时数据或者地震波形的互相关数据，按预设规则，提取观测的地震事件对(i,j)到同一台站的到时差数据以及同一地震到台站对(k,l)的到时差数据，进而提取观测的双对到时差数据；按所述预设规则，所述双对基于地震事件对和台站对进行组合；所述双对为所述地震事件对(i,j)和所述台站对(k,l)的组合，其中，i和j分别表示地震事件对中的两个地震事件，地震事件i和地震事件j的位置相邻，l和k分别表示台站对中的两个台站；

计算所述地震事件对(i,j)到台站k的事件对双差和所述地震事件对(i,j)到台站l的事件对双差所述事件对双差为所述地震事件对(i,j)的到时差数据的观测值与预测值的差；

或计算所述地震事件i到台站对(k,l)的台站对双差和所述地震事件j到所述台站对(k,l)的台站对双差所述台站对双差为所述台站对(k,l)的到时差数据的观测值与预测值的差；

计算与的差值，或计算与的差值，得到所述地震事件对(i,j)到所述台站对(k,l)的双对双差所述双对双差为所述双对的到时差数据的观测值与预测值的差；

根据台站对双差与地震位置相对于地震初始位置的变化量的线性关系，以及双对双差与地震位置相对于地震初始位置的变化量的线性关系，构建反演系统：

其中，G为台站对到时差与双对到时差数据对地震位置的偏导数矩阵，所述偏导数矩阵根据预先设定的各个地震事件的初始位置计算得到，所述偏导数矩阵的维度是M*3N，M为台站对到时差数据数量与双对到时差数据数量的总和，N为所述地震事件数量，m是N个地震事件的位置在x,y,z三个方向上的变化量向量[dx,dy,dz]，d为各个台站对双差数据与各个双对双差数据，W为权重矩阵，λ为阻力因子，I为单位阵；

为所述台站对双差设置第一权重，为所述双对双差设置第二权重；

根据LSQR算法求解所述反演系统，得到各个所述地震事件的地震位置，并将各个所述地震事件的地震位置分别作为各个所述地震事件的新的初始位置，开始迭代求解各个所述地震事件的地震位置，具体为：在初期迭代中，使所述台站对双差的第一权重大于所述双对双差的第二权重，直到迭代次数达到第一预设次数；在后期迭代中，使所述双对双差的第二权重大于所述台站对双差的第一权重，直到迭代次数达到第二预设次数，迭代结束，得到最终各个所述地震事件的地震位置，其中所述地震位置包括：地震绝对位置以及地震间的相对位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述地震事件对(i,j)到台站k的事件对双差和所述地震事件对(i,j)到台站l的事件对双差包括：

根据所述地震事件对(i,j)中地震事件i和地震事件j到台站k的到时和的观测值与预测值的差，得到所述地震事件i和所述地震事件j到台站k的到时残差和并根据所述地震事件i和所述地震事件j到所述台站k的到时残差和得到所述地震事件对(i,j)到所述台站k的事件对双差所述地震事件对(i,j)为多个地震事件对中的任意一个地震事件对，

其中，dx为地震位置的变化量，dτ为发震时刻的变化量，为观测的事件对(i,j)到时差数据，为预测的事件对(i,j)到时差数据；

根据所述地震事件i和所述地震事件j到台站l的到时T_lⁱ和T_l^j的观测值与预测值的差，得到所述地震事件i和所述地震事件j到台站l的到时残差r_lⁱ和r_l^j，并根据所述地震事件i和所述地震事件j到所述台站l的到时残差r_lⁱ和r_l^j，得到所述地震事件对(i,j)到所述台站l的事件对双差dr_l^ij，

其中，dx为地震位置的变化量，dτ为发震时刻的变化量，(T_lⁱ-T_l^j)^obs为观测的事件对(i,j)到时差数据，(T_lⁱ-T_l^j)^cal为预测的事件对(i,j)到时差数据。