一种基于Delaunay三角剖分的天然地震波初至实时拾取算法

作     者：杨敬松 廖府 李智涛 卢泽葳 

作者机构：应急管理部国家自然灾害防治研究院 防灾科技学院 

出 版 物：《地球物理学进展》 (Progress in Geophysics)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：081801[工学-矿产普查与勘探] 081802[工学-地球探测与信息技术] 08[工学] 0818[工学-地质资源与地质工程] 

基　　金：国家自然科学基金(41874019) 中央高校基本科研业务费研究生科技创新基金(ZY20230326) 重大铁路地震灾害监测预警系统外协研发服务(2022144)资助 

主　　题：地震波初至拾取 Delaunay三角剖分 STA/LTA-AIC算法 特征函数 时窗 

摘      要：地震波初至拾取是地震预警、地震定位等地震资料处理工作的重要基础，其实时性和准确性直接影响地震资料处理工作的效率。实际应用中，地震波初至拾取受日益增多的噪声干扰较大，传统地震波初至拾取算法很难兼顾实时性、准确性。针对上述问题，本文提出一种基于Delaunay三角（简称为D三角）剖分的天然地震波初至实时拾取算法。首先，本文对STA/LTA-AIC（Short-Term Average/Long-Term Average-Akaike Information Criterion）算法特征函数进行参数分析，引用包含平方项和差分项的特征函数，增强算法的实时性；其次，通过改进时窗位置并加入取消时窗的方式，增加算法抗短时强噪声干扰的能力；最后，考虑到地震波在两台站间的最快传播速度，由台间距和地震波最大走时设置走时残差阈值，并依据D三角关系，提出D三角触发判别准则剔除部分干扰噪声。川渝地区现场数据验证表明，本文改进的STA/LTA-AIC算法提高了单台拾取地震波初至的抗短时强噪声能力，基于D三角剖分的天然地震波初至拾取算法能排除各台站误拾取信号，实时、准确、可靠拾取出实际地震波初至时刻。