F-K分析在和田台阵监测能力评估中的应用

一
。
然后对信 号进 行迭加 ， 在迭 加 时 ， 以采 用 直接 迭 加 、 迟一 相 加 和加 权一 延时～ 相 加等 可 延
技巧 。在迭 加之前 ， 每一迭加 信号 进行 各 自滤 波有 助 于改 善 迭加 结果 。滤 波器 可 根据 给定 对
的子 台分布 的形状 及 记录的到 时差 的估计 范 围进 行设 计 。可 以是多 种 多 样 的 ， 常采 用 最大 通 似然 法滤 波 （ 最小 方差线 性无偏 估计 ） 和维 纳 滤波 （ 佳滤波 器 ） 最 等方法 。 聚束有 常规 聚束 、 视速度扫 描 聚束及 频率 扫 描 聚束 等类 型 。常 规 聚束 是 对所 选 取 的记 录
台阵数 据处 理方 法 是地 震信 号分 析 的重要 工 具 ， 方 法 一 直 在 发展 完 善 。其 中 Ｆ Ｋ分 析 该 ．
息 ， 而获 得 比单个 地震 台更 强 的地 震监 测 能力 ， 从 特别 是提 取 微弱 地震 信号 的能 力 。 法 是 台阵数 据处 理 的基本 方法 之 一 ， 可增 强从 地 震记 录 中提 取可靠 信 息和 信号 监测 能力 ， 它 提
第２ ２卷
２０ ０ ８年
第 ３期
９月
内 陆 地 震 ＩＬ Ｎ Ｅ Ｒ Ｈ Ｕ Ｋ ＮＡ Ｄ Ａ Ｔ Ｑ Ａ Ｅ
中 图分 类 号 ：３ ５６ Ｐ １ ．
Ｖｏ ＿ ２ Ｎｏ ３ Ｉ２ ．
Ｓ ｐ ｅ．
２０ ０８
文 章编 号 ：０ １８ ５ （０ ８ ０ －２ ９０ １０ －９ ６ ２ ０ 】３０ １ －７
阵是在与所观测地震波波长相当的孑径范围内有规则 的（ Ｌ 直线 、 图形或三角形等） 排列安装若 干地 震计 （ 台 ） 子 的地震 观 测系 统 ， 采 用独 特 的 地 震 数 据处 理 方法 ， 各 子 台 的数 据 汇 聚 在 它 将
一
Байду номын сангаас
起， 抑制地面噪声 ， 提高信噪比 ， 突出有用地震波信号和获取有关震 源及地球 内部结构 的信
２０ ２
内
陆
地
震
１ １ 波 形 聚 束 ．
波形 聚束法 是 台阵数 据处 理方 法 巾的一种 常 规方法 。对地震 波形 聚束 可 以有 效地 压制 干 扰噪 声 ， 增强 地震信 号 ， 而更 好 的进 行 视慢度 矢量 和方位 角 的计 算及 地震 定位 。对某 一地震 从
台阵 ， 假定 台阵覆 盖地 区的地质 构造 是基 本均 匀 的 ， 震 中距 远 远 大 于地 震 台阵 的 尺度 ， 且 则在
（ ）准确估算地震信号的方位角和慢度 ， ２ 在提高地震定位精度的同时， 也更便于数据处理
分析 时的震 相识 别 和关 联 。
收 稿 日期 ：０ ８０ －０ 修 回 日期 ：０ ８０ ．２ ２０ －１３ ： ２０ －５１ ． 作者简 介： 兰兰 ， ， 士， 唐 女 硕 助理工程师 ， 主要从 事地 震监测 及地震数据处理等工作
地震 台阵各 子 台记 录的 同一地 震事件 的 同一震 相 的视 速度 可 以认 为是 相 似或 相 等 ， 录的某 记
一
震 相对 于各个 子台而 言 ， 波形具 有极 大 的相关性 。 其 由于在 台阵 中所 记录的各 道 的噪声水 平往 往 是不 可 能相 同的 ， 以要 对 噪声 记录进 行归 所
关 键 词 ：－ 分 析 ； 田台 阵 ； 测 能 力 ＦＫ 和 监
地震 台 阵最初 是 在 ２ Ｏ世纪 ５ ６ ０～ ０年代为 监测 地 下核 试 验的需 要 而发展 起来 的 。随 着地
震 观测技 术 、 电子技 术 、 讯技 术 和计算 机 技术 的 日趋 成 熟 ， 震 台 阵不 断 发 展起 来 。地 震 台 通 地
时段 进行相关 处理 ， 时间延迟 。对 于随 机噪声 ， 求 利用 简单 聚束 扫描 即可 压制 噪声 ； 于 相关 对
噪声 ， 可用频率扫描聚束或视速度扫描聚束来研究穿过台阵的波的详细特性 ， 增强有用信号 ，
提高 信噪 比 ； 频率 扫描 聚束 法指 在频 率域 上滑 动扫描 聚束 。若有用 信 号在某 一频率 范 围 ， 扫 则
震 台所无 法替 代 的 。 台阵要 达到 的主 要 目的有 两点 ：
（ ）采用 聚束 法 （ １ 即相 干 滤波 的方 法 ） 提 高信 号信 噪 比。对有 Ⅳ个 子 台的 台阵 ， 来 假定 信
号完 全相 关 而噪声 完 全不相 关 ， 震 波 形经 过 Ⅳ 个 台计 算 波 形 聚束 后 ， 噪 比 比单 台记 录提 地 信 高 倍 ；
文 献标 识 码 ： Ａ
Ｆ Ｋ 分 析 在 和 田 台 阵 监 测 能 力 评 估 中 的 应 用 ．
唐兰兰， 段天 山， 慧敏 冉
（ 新疆 维吾 尔 自治 区 地震 局 ， 疆 乌 鲁 术 齐 ８０ １ ） 新 ３ ０ １
摘要： 利用 ＦＫ分 析处理地震 台阵数据 ， — 进行地震波场分析 ， 按频率分量 、 速度矢量来分 解几乎 同时 到达 台阵的信号 ， 识别来 自不 同方位角和不同慢度 的波 ， 有助 于地震波类 型鉴别研 究 。主要 讨论 了 ＦＫ分析具体实 现的方法和如何应用 于新疆 和田台阵监测 能力 的评估 中。 ．
法 的研究 还处 于起 步 阶段 。
１ 台阵数 据 处 理 的 理 论 基 础
台阵记 录到 的 信号实 际 上是 由具 有不 同速 度 和来 自不 同方位 角 的波叠加 而成 的一个 地震 波场 。对这 些信 号进 行 ＦＫ分 析 （ 率 － 数 分 析 ） 台 阵数 据 处 理 所 独 有 的优势 ， 单个 地 — 频 波 是 是
高观测数 据 质量 ， 紊 乱 的强 烈 干扰 背景 中突 出有用 的地震 波 信号 ， 高事件 定位 精度 。 它对 从 提 于 不 同慢 度 、 同频 率 的波 的识 别和分 离 ， 不 有助 于 地 震 类 型鉴 别 研 究 ， 可 用 于上 地 幔 地 区差 还 异 的研究 ， 定地 震 噪声 波 场 特 性 等 … 。在 我 国大 陆 地 区 ， 震 台阵 的建 设 以及 数 据 处 理 方 确 地