聯(lián)合高頻GPS和強震動數(shù)據(jù)反演2016年美濃地震震源破裂過程
發(fā)布時間：2020-12-25 21:46
2016年2月6日,臺灣高雄市美濃區(qū)發(fā)生了Mw 6.4地震,造成了臺南市多處房屋倒塌、龜裂、土壤液化等災害,并導致117人遇難。震源破裂過程是指初始的破裂點發(fā)生破裂后,破裂行為在震源區(qū)域的傳播過程,主要解釋地震開始至地震結(jié)束這段時間內(nèi)地震位錯、能量或地震矩在斷層面上隨時間的演化問題。震源破裂過程對于震源動力學研究具有重要的理論意義,對震后搶險救災具有一定的現(xiàn)實意義。高頻GPS觀測量為衛(wèi)星與接收機之間的距離,既可以觀測靜態(tài)位移又可以捕獲地震造成的動態(tài)地表位移,且其振幅不會出現(xiàn)飽和,因此其在斷層滑動反演、海嘯和火山監(jiān)測中被廣泛運用。數(shù)字強震儀記錄地面運動的加速度,具有頻帶寬、采樣率高、動態(tài)范圍大等優(yōu)點,但是由于儀器本身缺陷,在大震中會出現(xiàn)振幅飽和、基線漂移等問題。兩種數(shù)據(jù)優(yōu)勢互補,在地震研究中運用廣泛。本文采用非負最小二乘逐點式反演方法,利用1-Hz GPS和強震動數(shù)據(jù)反演美濃地震震源破裂過程。為準確獲得美濃地震發(fā)震斷層的幾何模型,本文利用ALOS-2衛(wèi)星升降軌InSAR同震形變數(shù)據(jù),基于Okada位錯模型,以假設(shè)斷層均勻滑動為前提,通過模擬退火算法估計,反演確定了美濃地震發(fā)震斷層的幾何模...
【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
本文研究技術(shù)路線圖
西南交通大學碩士研究生學位論文 第 9 頁頻 GPS 也無法探測到較小的震相（如 P 震相），且其垂向精度較水平方向要低，因此，結(jié)合使用 GPS 和強震儀的觀測數(shù)據(jù)，可以保留這兩種觀測方法的優(yōu)點[11]。2.2 誤差分析及處理2.2.1 去均值通常而言，波形數(shù)據(jù)總是會存在一個非零的均值，這會影響我們對地震信號的分析，因此在利用波形數(shù)據(jù)反演震源破裂過程之前，必須去除數(shù)據(jù)均值的影響，一般是將整個數(shù)據(jù)記錄中減去事前記錄部分的均值。圖 2-1 為美濃地震臺站 ZEND 記錄的 1-HzGPS 位移時間序列，藍色為原始的波形記錄，紅色為去均值后的波形記錄。其中 0 時刻為發(fā)震時間，可以看出原始波形存在一個負的均值，使波形整體往下偏移了零線，進行去均值處理后，波形恢復了在 0 值上下波動的正常狀態(tài)。對于強震動數(shù)據(jù)而言，在基線校正之前同樣需要經(jīng)過去事前均值處理。
西南交通大學碩士研究生學位論文 第 11 頁obsD 為未經(jīng)基線校正的位移，ft 為記錄終點的時間，經(jīng)過基線校正后的最終位移corrD 定義如下：22 1 2 2 2(0.5 ( ) ( )( )) 0.5 ( ) )corr obs f f f f fD D v t t v t t t a t t（2-7）式中，fv 即式（2-4）的定義。Iwan 基線校正的兩種方法區(qū)別如圖 2-2 所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]近地表地震層析成像方法綜述[J]. 張明輝,劉有山,侯爵,徐濤,白志明. 地球物理學進展. 2019(01)
[2]基于頻率波數(shù)域格林函數(shù)的寬頻帶地震動合成方法綜述[J]. 曹澤林,陶夏新. 地震工程與工程振動. 2018(05)
[3]利用近場高頻GPS、強地面運動和遠場地震波形數(shù)據(jù)聯(lián)合反演2008年汶川M_S8.0地震的震源時空破裂過程[J]. 孟國杰,蘇小寧,王振,廖華. 地震. 2018(02)
[4]臺灣美濃6.7級地震框架結(jié)構(gòu)震害調(diào)查與分析[J]. 潘毅,張弛,高憲,常志旺,卓建全. 土木工程學報. 2016(S1)
[5]臺灣高雄6.7級地震[J]. 巖冰. 城市與減災. 2016(02)
[6]中國大陸地殼速度模型發(fā)展綜述[J]. 宋秀青,朱元清. 地震地磁觀測與研究. 2015(05)
[7]一種基于遺傳算法的地震震源破裂過程反演方法[J]. 張鑫,譚凱. 科技視界. 2015(23)
[8]2015年尼泊爾M_w7.9地震破裂過程:快速反演與初步聯(lián)合反演[J]. 張勇,許力生,陳運泰. 地球物理學報. 2015(05)
[9]2014年8月3日云南魯?shù)镸_w6.1(M_s6.5)地震破裂過程[J]. 張勇,許力生,陳運泰,劉瑞豐. 地球物理學報. 2014(09)
[10]2014年2月12日于田M_W6.9地震破裂過程初步反演:兼論震源機制對地震破裂過程反演的影響[J]. 張勇,許力生,陳運泰,汪榮江. 地震學報. 2014(02)
博士論文
[1]基于InSAR觀測同震地表形變場反演汶川地震斷層滑移[D]. 楊瑩輝.西南交通大學 2015
[2]震源破裂過程反演方法研究[D]. 張勇.北京大學 2008
[3]用遠場體波反演震源破裂過程研究[D]. 周云好.中國地震局地球物理研究所 2002
碩士論文
[1]InSAR和GPS大地測量形變數(shù)據(jù)反演地震斷層滑動的影響特征研究[D]. 雍琦.西南交通大學 2017
[2]利用1-Hz GPS數(shù)據(jù)反演日本東北大地震和汶川地震的震源破裂過程[D]. 王振.中國地震局地震預測研究所 2013
本文編號：2938444
【文章來源】：西南交通大學四川省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：69 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
本文研究技術(shù)路線圖
西南交通大學碩士研究生學位論文 第 9 頁頻 GPS 也無法探測到較小的震相（如 P 震相），且其垂向精度較水平方向要低，因此，結(jié)合使用 GPS 和強震儀的觀測數(shù)據(jù)，可以保留這兩種觀測方法的優(yōu)點[11]。2.2 誤差分析及處理2.2.1 去均值通常而言，波形數(shù)據(jù)總是會存在一個非零的均值，這會影響我們對地震信號的分析，因此在利用波形數(shù)據(jù)反演震源破裂過程之前，必須去除數(shù)據(jù)均值的影響，一般是將整個數(shù)據(jù)記錄中減去事前記錄部分的均值。圖 2-1 為美濃地震臺站 ZEND 記錄的 1-HzGPS 位移時間序列，藍色為原始的波形記錄，紅色為去均值后的波形記錄。其中 0 時刻為發(fā)震時間，可以看出原始波形存在一個負的均值，使波形整體往下偏移了零線，進行去均值處理后，波形恢復了在 0 值上下波動的正常狀態(tài)。對于強震動數(shù)據(jù)而言，在基線校正之前同樣需要經(jīng)過去事前均值處理。
西南交通大學碩士研究生學位論文 第 11 頁obsD 為未經(jīng)基線校正的位移，ft 為記錄終點的時間，經(jīng)過基線校正后的最終位移corrD 定義如下：22 1 2 2 2(0.5 ( ) ( )( )) 0.5 ( ) )corr obs f f f f fD D v t t v t t t a t t（2-7）式中，fv 即式（2-4）的定義。Iwan 基線校正的兩種方法區(qū)別如圖 2-2 所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]近地表地震層析成像方法綜述[J]. 張明輝,劉有山,侯爵,徐濤,白志明. 地球物理學進展. 2019(01)
[2]基于頻率波數(shù)域格林函數(shù)的寬頻帶地震動合成方法綜述[J]. 曹澤林,陶夏新. 地震工程與工程振動. 2018(05)
[3]利用近場高頻GPS、強地面運動和遠場地震波形數(shù)據(jù)聯(lián)合反演2008年汶川M_S8.0地震的震源時空破裂過程[J]. 孟國杰,蘇小寧,王振,廖華. 地震. 2018(02)
[4]臺灣美濃6.7級地震框架結(jié)構(gòu)震害調(diào)查與分析[J]. 潘毅,張弛,高憲,常志旺,卓建全. 土木工程學報. 2016(S1)
[5]臺灣高雄6.7級地震[J]. 巖冰. 城市與減災. 2016(02)
[6]中國大陸地殼速度模型發(fā)展綜述[J]. 宋秀青,朱元清. 地震地磁觀測與研究. 2015(05)
[7]一種基于遺傳算法的地震震源破裂過程反演方法[J]. 張鑫,譚凱. 科技視界. 2015(23)
[8]2015年尼泊爾M_w7.9地震破裂過程:快速反演與初步聯(lián)合反演[J]. 張勇,許力生,陳運泰. 地球物理學報. 2015(05)
[9]2014年8月3日云南魯?shù)镸_w6.1(M_s6.5)地震破裂過程[J]. 張勇,許力生,陳運泰,劉瑞豐. 地球物理學報. 2014(09)
[10]2014年2月12日于田M_W6.9地震破裂過程初步反演:兼論震源機制對地震破裂過程反演的影響[J]. 張勇,許力生,陳運泰,汪榮江. 地震學報. 2014(02)
博士論文
[1]基于InSAR觀測同震地表形變場反演汶川地震斷層滑移[D]. 楊瑩輝.西南交通大學 2015
[2]震源破裂過程反演方法研究[D]. 張勇.北京大學 2008
[3]用遠場體波反演震源破裂過程研究[D]. 周云好.中國地震局地球物理研究所 2002
碩士論文
[1]InSAR和GPS大地測量形變數(shù)據(jù)反演地震斷層滑動的影響特征研究[D]. 雍琦.西南交通大學 2017
[2]利用1-Hz GPS數(shù)據(jù)反演日本東北大地震和汶川地震的震源破裂過程[D]. 王振.中國地震局地震預測研究所 2013
本文編號：2938444
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