GPU 并行加速下的弱模板匹配及其在川滇地区的应用
2021-07-14蒋一然宁杰远李春来
华北地震科学 2021年2期
蒋一然,宁杰远,2*,李春来
(1.北京大学地球与空间科学学院,北京 100871;2.河北红山地球物理国家野外科学观测研究站,河北 邢台 054000;3.中国地震局地球物理研究所,北京 100081)
0 引言
模板匹配方法是检测微小地震、慢滑移等活动的重要方法[1-4]。对于位置接近、震源机制解相似的2 个地震,其到同一台站的路径相近,记录也相似。模板匹配方法就是使用其中一个地震的波形作为模板,与连续记录互相关,当互相关值较高时则认为可能发生了相似地震。单台的结果容易受随机噪声的干扰产生误识别,因而将多个台站的互相关结果叠加起来以减少误识别的比例。同时,由于噪声的影响,能量较小的震相与模板波形的互相关值虽然会略高于平均水平,但并不显著。借助多台叠加的方法,随机噪声引起的互相关值波动被平均,来自微小地震的高互相关值因为时间上的一致性被加强,使得小能量的微小地震信号变得显著。这也使得模板匹配方法可以检测到单台上能量与噪音水平相当,甚至略低于噪音水平的微小地震。
与模板位置不同的微小地震的识别具有重要的意义,不仅能够识别到更大范围内的地震,还能用于断层微结构研究。但是,当微小地震与模板位置有一定差距时,即使波形相似度较高,但由于波场到达台站的走时与模板地震不同,不同台站的互相关值峰值时间不一致,也不能叠加起来,因此无法被检测到。一种改进的思路[5]是在将模板地震的位置在原始位置附近进行格点式的挪动,根据与原始位置的位置差和参考的速度结构对时间移动的大小做微小调整,从而提高模板检测微震的空间范围。……
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