下载文档原格式
地震资料数字处理复习题1、 名词解释（20分）1、速度谱 把地震波的能量相对于波速的变化关系的曲线称为速度谱。
在地震勘探中，速度谱通常指多次覆盖技术中的叠加速度谱。
2、反滤波 又称反褶积。
为了从与干扰混杂的地震讯息中把有效波提取出来，则必须设法消除由于水层、地层等所形成的滤波作用，按照这种思路所提出的消除干扰的办法称为反滤波，即把有效波在传播过程中所经受的种种我们不希望的滤波作用消除掉。
3、地震资料数字处理 就是利用数字计算机对野外地震勘探所获得的原始资料进行加工、改进，以期得到高质量的、可靠的地震信息，为下一步资料解释提供可靠的依据和有关的地质信息。
4、数字滤波 用电子计算机整理地震勘探资料时，通过褶积的数学处理过程，在时间域内实现对地震信号的滤波作用，称为数字滤波。
（对离散化后的信号进行的滤波，输入输出都是离散信号）5、水平叠加 将不同接收点接收到得来自地下同一反射点的不同激发点的信号，经动校正后叠加起来，这种方法可以提高信噪比，改善地震记录的质量，特别是压制一种规则干扰波效果最好。
6、叠加速度 对一组共反射点道集上的某个同相轴，利用双曲线公式选用一系列不同速度来计算各道的动校正量，对道集内各道进行动校正，当取某一个速度能把同相轴校成水平直线（将得到最哈的叠加效果）时，则这个速度就是这条同相轴对应的反射波的叠加速度。
7、静校正 把由于激发和接收时地表条件变化所引起的时差找出来，再对其进行校正，使畸变了的时距曲线恢复成双曲线，以便能够正确地解释地下的构造情况，这个过程叫做静校正。
8、动校正 消除由于接受点偏离炮点所引起的时差的过程，又叫正常时差校正。
9、假频 抽样数据产生的频率上的混淆。
某一频率的输入信号每个周期的抽样数少于两个时，在系统的的输出端就会被看作是另一频率信号的抽样。
抽样频率的一半叫作褶叠频率或尼奎斯特频率fN；大于尼奎斯特频率的频率fN+Y，会被看作小于它的频率fN-Y。
这两个频率fN+Y和fN-Y相互成为假频。
强地面地震动的经验格林函数法的数值模拟1. 引言地震是一种具有破坏性的自然灾害，强地面地震动尤其对建筑结构的抗震设计和评估起着至关重要的作用。
为了更好地理解和预测强地面地震动对建筑物的影响，经验格林函数法的数值模拟成为了一种重要的研究方法。
本文将深入探讨强地面地震动的经验格林函数法的数值模拟，并通过实例分析来展示其价值和潜力。
2. 强地面地震动的经验格林函数法经验格林函数法是一种基于地震记录的地震波形分析方法，通过分析地震记录中的频率和幅度特征，可以建立地震波传播的经验模型。
对于强地面地震动的数值模拟，经验格林函数法可以提供高质量且具有深度和广度的地震波形数据，为建筑结构的抗震设计和评估提供重要的参考依据。
2.1 经验格林函数方法的原理经验格林函数方法通过对一系列地震记录进行分析，提取地震波的传播特征和震级特征，并建立经验格林函数。
这种方法能够较为准确地模拟地震波在不同介质中的传播过程，包括波速、衰减特性等。
经验格林函数方法在模拟强地面地震动时具有很高的可靠性和准确性。
2.2 数值模拟的流程针对强地面地震动的经验格林函数法的数值模拟，一般可以分为以下几个步骤：首先是选取地震记录和目标站点，然后进行预处理，包括数据去噪、时域和频域分析等；接着是建立经验格林函数模型，根据地震记录的特征提取频率和幅度特征，并建立适合的经验格林函数；最后是进行数值模拟，利用建立的经验格林函数模型，对目标站点的地震波进行模拟，并分析其影响。
3. 实例分析：某地区强地面地震动的经验格林函数法数值模拟3.1 地震记录选取我们选取了某地区的多次地震记录作为研究对象，这些地震记录包括了不同震级和震源距离下的地震波形数据。
通过对这些地震记录的分析，我们能够获得该地区地震波的频率和幅度特征。
3.2 建立经验格林函数模型根据选取的地震记录，我们进行了频率和幅度特征的提取和分析，建立了适合该地区的经验格林函数模型。
该模型能够较为准确地反映该地区地震波的传播特征和衰减特性。
地震勘探原理习题答案【篇一：地震勘探原理名词解析及答案】探:通过人工方法激发地震波,研究地震波在地层中传播的情况,以查明地下的地质构造,力寻找油气田或其他勘探目的服务的一种物探方法.水平叠加:将不同接收点收到的来自地下同一反射点的不同激发点的信号,经动校正后叠加起来,这种方法可以提高信噪比,改善地震记录的质量,特别是压制一种规则干扰波效果最好波形曲线:选定一个时刻t1,我们用纵坐标表示各质点离开平衡位置的距离,就得到一条曲线,这条曲线就叫做波在t1时刻沿x方向的波形曲线.多次覆盖:对被追踪的界面进行多次观测.剖面闭合:是检查对比质量,连接层位,保证解工作正确进行的有效办法,他包括测线交点闭合,测线网的闭合,时间闭合等.几何地震学:地震波的运动学是研究地震波,波前的空间位置与传播时间的关系，他与几何光学相似,也是引用波前,射线等几何图形来描述波的运动过程和规律,因此又叫几何地震学.时距曲线:从地震源出发,传播主观测点的时间t与观测中点相对于激发点的距离x之间的关系剩余时差:把某个波按水平界面一次反射波作动校正后的反射波时间与共中心点处的时间tom之差.绕射波:地震波在传播过程中,如遇到一些岩性的突变点,这些突变点就会成为新震源,再次发出球面波,想四周传播,这就叫绕射波.三维地震:就是在一个观测面上进行观测,对所得资料进行三维偏移叠加处理,以获得地下地质体构造在三维空间的特征.水平切片:就是用一个水平面去切三维数据体得出某一时刻tk各道的信息,更便于了解地下构造形态个查明某些特殊地质现象.同相轴:一串套合很好的波峰或波谷.相位:一个完整波形的第i个波峰或波谷.纵波:传播方向与质点振动方向一致的波.转换波:当一入射波入射到反射界面时,会产生与其类型相同的反射波或透射波,也会产生类型不同的,与其类型不同的称为转换波.反射定律:入射波与反射波分居法线两侧,反射角等于入射角,条件为:上下界面波阻抗存在差异,入射波与反射波类型相同.地震子波：震源产生的信号传播一段时间后，波形趋于稳定，我们称这时的地震波为地震子波。
地震动模拟的两步随机经验格林函数方法研究合理预测未来可能发生的地震中工程场地的地震动是地震危险性分析的关键,近年来提出的两步随机经验格林函数方法得到了广泛应用并成功模拟了一些地震的地震动,但是该方法仍然存在一些亟待解决的问题。
本文基于两步随机经验格林函数方法开展地震动模拟的相关研究,重点解决该方法目前存在的一些问题,包括:地震应力降的表示、模拟地震动不确定性的定量分析、震源破裂方向性的模拟、缺乏经验格林函数的处理,本文旨在为两步随机经验格林函数方法在地震危险性分析中的应用打下基础。
本文主要工作如下:(1)给出了用于地震动模拟的应力降估计模型并检验了模拟结果的有效性。
基于地震应力降的研究结果,将地震应力降表示为服从对数正态分布的数据集,标准差(log10)确定为0.2-0.6,平均应力降根据地震平均滑动位错与破裂面纵横比的关系近似估计。
基于两步随机经验格林函数方法模拟了2013年Mw6.6级芦山地震、2008年Mw6.9级岩手宫城内陆地震和2016年Mw7.1级熊本地震的地震动,震源模型只考虑高应力降的凹凸体区域。
模拟结果发现,短周期(<2.0s)模拟地震动与观测记录较为一致或相差不大,长周期(>2.0s)模拟地震动则明显偏低,这可能与经验格林函数缺乏长周期信号有关,凹凸体之外的低应力降破裂区域对模拟地震动的贡献很小。
(2)定量给出了两步随机经验格林函数方法模拟地震动的不确定性。
首先采用不同应力降比值(0.5-8.0,固定间隔1.5)分别模拟芦山、熊本和岩手宫城内陆地震的地震动,发现模拟地震动随应力降比值的增大而增大,模拟地震动的残差与应力降比值的自然对数有明显的线性负相关,据此建立了模拟地震动与应力降比值的定量关系。
其次,采用蒙特卡罗随机抽样方法随机给出服从对数正态分布的目标地震应力降,其中应力降标准差(log10)分别为0.2-0.6,分别模拟上述三次地震的地震动,建立了模拟地震动标准差与应力降标准差的定量关系,结果发现应力降标准差越大则模拟记录的标准差相对越小,长周期模拟地震动的不确定性更小;当应力降标准差为0.2-0.6时,模拟记录的标准差约为0.11-0.37。
理论与经验的地震动合成方法的研究进展基于格林函数的理论，通过对理论计算的小震波形或实际观测的小震记录进行小震合成大震的方法，多年来在国际上得到了持续的发展。
主要有以Hartzell （1978），Kanamori（1979），Tanaka（1982），Irikura（1983，1986），Joyner and Boore（1986）及Kamae（1998）等人的研究成果。
文章在总结以经验，半经验和理论地震动合成法的发展过程的基础上，在大小地震的震源函数差异所起因的时间延迟处理，作为格林函数的小震波形的选取以及合成波形的有效频带等几个主要方面进行了比较和讨论。
标签：地震动合成法；理论合成法；经验合成法；时间延迟法则；格林函数；有效频带引言近场地震动的模拟和预测研究是科学界和工程界的重要内容。
通常可用来开展震源模型的精度验证，地震动模拟方法的合理分析，以及解释地震断层的破裂过程。
通過对于未来可能发生的地震采用精确的方法进行地震动预测对于城市和重要工程的抗震减灾具有重要意义。
Kamae于1992年还提出了直接应用Boore（1983）提出的理论性小地震代替小震记录，并基于上述格林函数合成模式的大地震合成方法。
Kamae于1998年提出一种综合的方法，用于缺乏小震记录地区的地震动合成。
目前，将上述通过小震记录的合成方法称之为经验性格林函数合成方法；通过理论小震的合成方法称之为统计学的格林函数合成方法，即半经验格林函数合成方法。
下面主要对经验或理论性格林函数合成方法中涉及到的关键点进行分析。
1 时间延迟处理小震记录叠加过程中的时间延迟主要由三个过程构成——破裂从破裂起始点到子源传播时间延迟，地震波从子源到地面接收站传播时间延迟以及大小地震上升时间差异引起的时间延迟。
对这个延迟时间主要有三种处理：第一种是每个子源的n个事件同时叠加，即忽略这种差异，不作时间延迟；第二种是统一的时间延迟，即根据相似法则，将大地震的上升时间平均分成n段，每个子源的n 个事件均匀分布在这n段，相邻的事件延迟？子/n；第三种是每个子源的n个事件在总时间？子内随机分布。
龙源期刊网
基于改进的经验格林函数方法的地震动模拟作者：李启成杜玉春严冬冬裴蕾
来源：《地震研究》2013年第01期
摘要：改进的经验格林函数方法弃掉以往完全用经验方法确定用于合成大震的小震数目的方法，考虑了大地震断层各个子断层位错的不均匀性，使得经验格林函数方法的物理意义更加清楚。
用改进的经验格林函数方法，以汶川M s6.4余震记录作为经验格林函数模拟了九寨白河台、松潘安宏台、皋兰台和成都中和4个台站的加速度时程，与以往的经验格林函数方法比较，模拟结果的反应谱与记录符合得更好，证明了改进的经验格林函数方法可以反映震源位错的复杂分布，可以在工程地震中用来估计场地地震动过程。
关键词：经验格林函数方法；地震动；反应谱；汶川地震。
强地面地震动的经验格林函数法的数值模拟强地面地震动的经验格林函数法的数值模拟1. 引言在地震工程领域中，对地震动进行准确的评估和预测是至关重要的。
地震动的强度和时程可以对建筑物结构、基础设施和人员安全产生重大影响。
为了更好地了解地震动特性和其对结构的影响，地震动的模拟和预测方法成为了研究的热点。
其中，经验格林函数法是一种常用的数值模拟方法，本文将探讨强地面地震动的经验格林函数法的数值模拟。
2. 强地面地震动的背景和重要性强地面地震动指的是震中距离较近且地震动较大的地区。
由于地震的传播和衰减，地震动在不同位置表现出不同的特性。
对于建筑物、桥梁和其他基础设施来说，强地面地震动的影响往往是最为显著的。
研究强地面地震动的模拟和评估方法对于确保结构的安全性至关重要。
3. 经验格林函数法的基本原理经验格林函数法是通过借助已有的地震记录数据来推导出一种代表地震动特性的数学函数模型。
这种模型可以根据地震事件的参数，如震级、震源距离等，预测某一特定点上的地震动。
经验格林函数法的核心思想是将已有的地震记录作为“绿函数”，再利用震级调整和距离衰减等修正因素，得到目标点上的地震动。
4. 经验格林函数法的数值模拟步骤（1）选择合适的地震记录：地震动的模拟需要依赖于已有的地震记录数据。
选择合适的记录对于模拟结果的准确性具有重要影响。
（2）计算格林函数：利用选定的地震记录数据，计算出格林函数，即地震动到达某一点时的功能函数。
（3）震级修正：根据实际地震事件的震级，对格林函数进行修正，以使其适应不同震级下的地震动预测。
（4）距离衰减修正：地震动在传播过程中会随着距离的增加而衰减，因此需要通过距离衰减修正来更准确地模拟目标点上的地震动。
（5）模拟地震动：通过以上步骤得到的修正后的格林函数，结合实际的震级和距离参数，进行地震动的模拟。
5. 个人观点和理解在我看来，经验格林函数法是一种非常有效的数值模拟方法，可以帮助工程师和研究人员更好地了解地震动的特性和对结构的影响。
第４５卷 第４期２０２３年８月地 震 地 质ＳＥＩＳＭＯＬＯＧＹＡＮＤＧＥＯＬＯＧＹＶｏｌ．４５，Ｎｏ．４Ａｕｇ．，２０２３ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０２５３－４９６７．２０２３．０４．００４吴浩，入仓孝次郎，林国良．２０２３．基于经验格林函数法的２０２１年ＭＳ６．４漾濞地震近场强震动模拟［Ｊ］．地震地质，４５（４）：８６４—８７９．ＷＵＨａｏ，ＩＲＩＫＵＲＡＫｏｊｉｒｏ，ＬＩＮＧｕｏ ｌｉａｎｇ．２０２３．ＴｈｅｅｍｐｉｒｉｃａｌＧｒｅｅｎ ｓｆｕｎｃｔｉｏｎ ｂａｓｅｄｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｎｅａｒ ｆｉｅｌｄｓｔｒｏｎｇｇｒｏｕｎｄｍｏｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅ２０２１Ｙａｎｇｂｉｅａｒｔｈｑｕａｋｅ（ＭＳ６ ４），Ｙｕｎｎａｎ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．ＳｅｉｓｍｏｌｏｇｙａｎｄＧｅｏｌｏｇｙ，４５（４）：８６４—８７９．基于经验格林函数法的２０２１年ＭＳ６．４漾濞地震近场强震动模拟吴 浩１） 入仓孝次郎２） 林国良３）１）山东建筑大学，土木工程学院，济南 ２５０１０１２）爱知工业大学，地域防灾研究中心，日本丰田 ４７００３９２３）云南省地震局，昆明 ６５０２２４摘 要 由于震中附近强震台分布不均，文中联合使用近场２个国家强震动观测台网的强震台和７个云南地震预警台网烈度台的强震记录，采用经验格林函数法构建了特性化震源模型，并利用此模型对近场强震动进行了模拟。
结果表明：烈度台的记录可与强震台的记录联合，共同作为强震动模拟的对象，但应注意区分二者的有效频带；在０ ２０～３０ ０Ｈｚ频带，在５３ＹＢＸ台处的ＮＳ分量上，模拟结果的伪加速度反应谱较好地再现了０ １ｓ处的峰值，在ＥＷ分量上，合成的速度波形虽然幅值较低，但较好地再现了速度脉冲波段；在５３ＤＬＹ台处的合成波形较好地再现了约２ｓ的长周期地震动；在０ ５０～３０ ０Ｈｚ频带，合成波形和反应谱与信噪比较高的烈度台的记录较为一致。
文中确定的用于模拟强震动的特性化震源模型由一个强震动生成域构成，其面积和相应的短周期范围内加速度震源谱的水平段幅值与地震矩的关系均遵循经验标度律。
Vol. 37,No. 2Apr. 2021第37卷，第2期2021年4月世界地震工程WORLD EARTHQUAKE ENGINEERING文章编号：1027 -6069(2021)20 -0021 -122221年日本福岛县冲地震的震源破裂过程分析 基于采用经验格林函数方法的波形反演吴双兰，野津厚，長坂陽介(港湾空港技術研究所，神奈川県,239 -0826,日本)摘要:利用中小震作为经验格林函数，选取2.2-2. 2 Hz 频段的强震数据进行波形反演，获得了2221年福岛县冲地震的破裂过程。
结果表明:该地震的破裂主要集中在断层面距离震源约25 km 的区域内，沿震源向东北延伸约5 km,向西南延伸约22 km ；在该区域内，识别出两个滑动量集中的区域,均分布在距离震源约10 km 西南侧，主要滑动量集中区域最大滑动量约9.2 m ，深度基本与震源 一致;次要滑动量集中区域略比主要滑动量集中区域浅约18 km 。
该震源模型对应矩震级＜,7.3,破裂速度为2.2 kms 。
通过选择不同的中小震组合进行波形反演，结果对该震源模型特性无显著影 响，揭示了该震源模型的稳健性;基于该震源模型合成反演分析中未使用的强震观测台站强震动，获得的合成波形与观测波形有很好的相关性，充分证明了该震源模型时空特征的可靠性。
关键词：1221年福岛县冲地震;破裂过程;经验格林函数;波形反演;强震动中图分类号:P315文献标识码:ARupture process of the 2021 Fukushima-ken Oki earthquake estimated fromwaveform inversion with empiricel Green ' s frnchonsWU Shuanglan ， NOZU Atsushi ，NAGASAKA Yosuke (Port and Airport Research Institute ，Kanagawa 239 - 0826，Japan)Abstroct : Tie pptac procese ang aeneratioo mechanism of strong aroong motiooe of the 2221 FukusUima-ken OkteartUqaane were iavestiraten tapnaU wnvefoan iaynsioas of stang-motioa data im the faqaeacy range of 2. 2 〜 2. 2 Hz using empimcel Green ' s fagctioae (EGFs) . TUa resulie ingicaia taar ，taa maim rupture area of tUie ^101-qudna wae witUia 25 km from the Uypocantec. Ng tUie uqmg ，two larpe slip uaiog)，were iCentifien : the pUmap one wii tUe maximum slip of 3.2 m was located 〜15 km soatUwest of tUe Uypocentec ，ang tUe seconddre one wascanteren ~ 12 km sUallowee tUag tUe pUmau laree slip reaioa. A rupture velocim of 2.4 kn^s was ipentifien. FurtUeunoro, tUe uapstrass of tUe soauawas examigen tUuaaU ddedtiondi wavefoen igversiogs wii dimerenicombindtiogs of EGF events. Aclclitioaalip, using tUe estimaten slip we syptUesizen slTorig motiogs at 3131100that were not usen m the iwersiog analyses ; the sypthetic wavvfomis were consistent weli with the ogservenwavefomis , glpstratinv tUe yvlidity of tUe maoe suatiotemporai characteUsticy of tUe slip mogn.Key words : 2221 FuPusUima-ken Oki eartUqpdke ； mptpro process ; empigcal Green r s fugetiog ; wavefomiiwersiog ; strong-grocng motioc收稿日期：2221 -29 -15；修订日期：2221 -23 -22基金项目：港湾空港技術研究所基础研究项目(1A - 191 - B )资助作者简介:吴双兰(1987 -)，女，博士，主要从事强震动方面的研究.E-maii ：wu S Uuanv7750@107. am2世界地震工程第37卷引言据日本气象厅(Japan Meteorological Agency,“JM A”)测定，2021年2月13日23时07分50.51秒(JST)，日本福岛县东部近海地区发生了MJ.3地震，震中位于(77.722°N,133.698°E)，深度为55.0km［3］,位于福岛县近海的太平洋板块内部，该区域为北美板块和太平洋板块的接壤处,为日本地震最频繁的区域之一。
