[发明专利]一种双对双差地震定位方法及装置

说明书

本发明提供的双对双差地震定位方法及装置，提取观测的地震事件对和台站对的到时差数据，进而提取观测的双对到时差数据；计算各个地震事件对双差、各个台站对双差，以及地震事件对到台站对的双对双差；双对双差可以消除发震时刻的影响，无需引入台站校正项，同时消除了源区外和源区内的速度模型的影响，得到高精度的相对位置，而台站对双差可以得到高精度的绝对位置。因此，根据台站对双差与地震位置的线性关系，以及双对双差与地震位置的线性关系，构建反演系统，并采取分级加权的方式来反演各个地震事件的位置，可以得到高精度的地震绝对位置以及地震间的相对位置。

技术领域

本发明涉及地震定位技术领域，更具体地，涉及一种双对双差地震定位方法及装置。

背景技术

地震信号的精确定位对于监测地震、研究活动断层、俯冲板块、火山，以及其他与地震活动相关的结构有重要意义。

目前，最流行的地震定位算法是WaldhauserEllsworth(2000)提出的事件对双差定位算法，该算法利用两个相邻事件到同一个台站的地震目录或者互相关走时差信息，消除源区外的速度模型影响，可以明显提高地震间的相对位置。但该方法仍受到源区内的速度模型影响，并且其绝对位置较差。

Zhang et al.(2010)提出了台站对双差定位算法。该方法利用同一个事件到两个台站的走时差数据，可以消除发震时刻以及源区内的速度模型的影响，可以得到比较好的绝对位置。但该方法受源区外的速度模型影响很大，地震间的相对位置精度较差。

因此，当前的地震定位方法得到的地震位置精度有限，需要进一步的提高。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种双对双差地震定位方法及装置，利用地震事件对到台站对的双对双差，消除发震时刻的影响，也无需引入台站校正项，同时消除了源区外和源区内的速度模型的影响，得到高精度的地震间相对位置；并通过联合台站对双差以及双对双差来同时得到高精度的地震绝对位置和地震间相对位置。

具体技术方案如下：

一种双对双差地震定位方法，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；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；

采取分级加权的方式来反演得到各个地震事件的地震位置。

优选的，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：