一种适合于行星探测的单台观测系统研究

作     者：黎昌成 Li Changcheng

作者机构：南方科技大学地球与空间科学系深圳518055 

出 版 物：《地球与行星物理论评（中英文）》 (Reviews of Geophysics and Planetary Physics)

年 卷 期：2024年第55卷第2期

页      面：229-240页

学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学] 

基　　金：supported by the National Key R&D Program of China (Grant No.2021YFC3000702) the National Natural Science Foundation of China (Grant Nos.U1901602,41790465) 

主　　题：单台 地震成像 震源监测 

摘      要：近年来,地球外层空间在地球上造成灾害的风险逐渐增加.未来行星探测对提高应对太空灾害风险能力具有重要意义. 2018年,利用InSight任务收集到的地震数据对火星台站下方不同尺度的地下介质结构进行了探测;然而,单一地震台站的摆放对于大规模火星探测仍然存在很大的局限性.因此,本研究设计了一种单站观测系统,通过将单个接收站和移动源相结合的方式来收集行星地震数据,从而能够在早期地外探测中收集更可靠的地震信号.为了从地震信号中获得一维地下介质结构,讨论了高阶频散曲线成像方法在其中的应用,提出了一种高分辨率频率Hankel函数频散曲线提取方法,用于消除频散曲线中的高频部分伪影,改进了高阶频散曲线提取方法.然后将该方法扩展到多分量情况,为利用不同分量地震信号提取更多频散曲线信息提供了可能.同时,本研究所提出的数据采集系统为二维和三维地下介质成像提供了数据基础.此外,还讨论了基于单个地震台站开发汽车地震学的可能性,以解决超重车辆导致高架桥坍塌的普遍问题,说明了单个地震台站系统在地震成像和震源监测中的重要作用.