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地震预报中次声波声源方向的研究

蒋灏  
【摘要】: 短临地震预报是世界性难题,由于对地震机理知之甚少,所以目前的地震预报着重于研究与地震有关的各种现象,诸如地应力、地电脉冲、电磁波、测震等等。由于次声波异常与大地震有很好的对应关系,所以它是重要的临震预报方法之一。利用次声波异常信号预测发震时间及震级是十分有效的。目前次声波采用记录仪连续24小时观测记录其波形,还未实现数据的自动采集,所以无法利用计算机对信号进行分析处理。而且由于是单点测量,不能预测震中位置。本课题正是在以上的前提下,对临震异常次声进行更深一步的研究和探讨。 本课题主要是利用数字技术,采用用传感器阵列计算异常次声波波源的方位,这是今后预测震中位置研究的前提;并对次声信号进行频谱分析,提取有用的关于临震次声方面的信息,再结合其他的预报方法,作出准确的地震预报。 首先设计一套数据采集系统,次声波信号通过传感器被转换成模拟电压信号,通过A/D板将其转换为离散的数字序列,输入计算机。利用数字信号处理的原理和方法对异常次声信号进行分析处理。 其次构建次声阵列,用三个相距约一公里的次声探头构成次声三元接收阵,它们之间用电话线传输数据,合理地布置各阵元的位置和方位,三路信号通过采集卡上的不同通道号输入计算机。利用互相关技术,计算信号在不同传感器上的时间延迟,再由平面几何原理,得到波的方位和波速。通过两个以上阵列的方位角交汇即可确定震中位置。 最后用VISUAL C++开发一套次声波探测系统软件,实现3点阵次声信号的实时数据采集和分析。本程序支持3路次声波传感器信号的数据采集、动态谱分析及次声信号的相关分析、能计算波源的方位角、波速以及任意时间段的谱分析,并实时给出次声重力波的压力—时间曲线(即P—T曲线)。本软件可作为地震工作者分析异常次声数据的工具。


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