单台定位的应用.DOC

DIMAS软件中单台定位的应用 周建东 （中国陕西710100西安地震台） 摘要 介绍DIMAS软件中定位软件的使用方法，阐述方位角确定原理。结合实例给出近震、远震、极远震的定位结果，详细分析定位过程中产生误差的原因和提高定位精度的方法。 关键词 地震定位；定位精度；方位角；P波 0 引言 地震定位是指根据地震台站观测的震相到时数据，确定地震的基本参数（震源位置、发震时刻、震级）。严格来说，地震定位同时还需要给出对解的评价。地震定位是地震学中最经典、最基本的问题，它在地球内部结构、区域地震活动性、地震构造研究中具有不可替代的作用。快速准确的地震定位还对震后的减灾、救灾工作具有至关重要的作用。 对于有人值守的台站，由于条件所限，只能单台定位，优点是设备要求少，容易实现，而且定位快速，缺点是定位容易出现偏差，需要长期训练，积累看图经验。 1 DIMAS软件包中定位方式 ASL在向NCDSN台站发行DIMAS软件包里就包含了单台定位方法。其中模块程序Wgsnplot就是用来单台定位的。具体步骤如下，运行Wgsnplot： 点击 File:：NewEarthquake ，调入三分向地震数据。 点击 Pick：PickTime ，标出P和S的到时。 用“Zoom in”放大图形至P波1、2周期，点击 Math: 3D-Component: ParticleMotion.研究振动粒子的运动特征，得到地震的方位角和出射角。 点击 Work:Azimuth to Source. 根据实际情况调整方位角和出射角至合适值。 点击 Source:Origin Time, 根据实际情况调整Vp/Vs比值，得到发震时刻。 点击 Source:Predicted Ttimes，可以显示理论震相到时，并可以更改震源深度值。 点击 Source:Map_Position. 在电子地图上绘制出定位结果，并列出发震时刻、震中经纬度、震源深度和体波、面波震级。 该软件采用的是偏振方法来确定方位角。简单的说就是根据三分向地震仪记录的初至波至后几秒的数据，构造一个3×3的实对称矩阵；通过雅科比(Jacobi)旋转方法计算出该矩阵的特征值和特征向量，根据最大特征值对应的特征向量计算出方位角和视出射角。 此软件定位特点是方便快速，易于操作。单台定位主要是方位角的确定，只要能提高方位角的精度，单台定位精度也就提高了。我们知道地震波形千差万别，就是同一地点的地震也会因为震级大小、深度不同而形态各异，所以只有通过反复训练，多看地震积累经验，才能较为精确的定位。另外当震级大到一定程度（国内5级以上，邻国6级以上，国外7级以上）时，此方法给出的方位角精度还是比较高的。 2 分析结果 为了验证DIMAS软件的定位精度，从地震目录中抽取了12个地震，其中近震、远震、极远震各有4个，分析结果见表1。从表1中可以看到，NEIC理论方位角同软件计算地震波形得到的方位角存在一定的误差，分析造成误差的原因可能来自3方面，一个是软件读取事件初至波后的时间长度内混杂了其他的震相，对所需的数据构成了“污染”，导致了计算精度降低；另一个可能是地球横向不均匀结构对台站观测入射角的影响，使得某一个方向来得地震波的信噪比被降低；第三个可能同传感器的安装有一定的关系，以西安台为例，三分向分离式的地震计(STS一1)比三分向合一的整体地震计(STS一2)计算结果误差要大。其中有的因素通过人工方法可以避免，而有的可以通过计算台站的各方位的残差给出修正值来。总之用偏振方法来计算方位角的方法，在理论上是完全可行的（和跃时，2004）。