删除或更新信息,请邮件至freekaoyan#163.com(#换成@)

基于U形卷积神经网络的震相识别与到时拾取方法研究

本站小编 Free考研考试/2022-01-03

赵明1,,
陈石1,
房立华1,,,
DavidA Yuen2,3
1. 中国地震局地球物理研究所, 北京 100081
2. 美国哥伦比亚大学应用物理和应用数学系, 纽约 10027
3. 中国地质大学大数据学院, 武汉 430074

基金项目: 国家重点研发计划(2018YFC1503400),国家自然科学基金(41774067,41804047),中国地震局地球物理研究所基本科研业务专项(DQJB1801)及中国地震局监测预报司自动编目专项资助


详细信息
作者简介: 赵明, 男, 1984年生, 助研, 主要从事地震数据自动处理方法研究.E-mail:mzhao@cea-igp.ac.cn
通讯作者: 房立华, 男, 1981年生, 博士, 研究员, 主要从事地震学和地球内部结构研究.E-mail:flh@cea-igp.ac.cn
中图分类号: P631

收稿日期:2018-08-13
修回日期:2019-03-01
上线日期:2019-08-05



Earthquake phase arrival auto-picking based on U-shaped convolutional neural network

ZHAO Ming1,,
CHEN Shi1,
FANG LiHua1,,,
David A Yuen2,3
1. Institute of Geophysics, China Earthquake Administration, Beijing 100081, China
2. Department of Applied Physics and Applied Mathematics, Columbia University, New York 10027, USA
3. Department of Big Data, China University of Geoscience, Wuhan 430074, China


More Information
Corresponding author: FANG LiHua,E-mail:flh@cea-igp.ac.cn
MSC: P631

--> Received Date: 13 August 2018
Revised Date: 01 March 2019
Available Online: 05 August 2019


摘要
精确获取震相到时是地震定位和地震走时成像等研究的重要基础.近年来,随着地震台站的不断加密,地震台网监测到的地震数量成倍增长,发展快速、准确、适用性强的震相到时自动拾取算法是地震行业的迫切需求.本文在前人工作基础上,发展了Pg、Sg震相自动识别与到时拾取的U网络算法(Unet_cea),使用汶川余震和首都圈地震台网记录的89344个不同震级、不同信噪比的样本进行训练和测试.研究表明,U网络能够较好地识别Pg、Sg震相类型和拾取到时,Pg、Sg震相的正确识别率分别为81%和79.1%,与人工标注到时的均方根误差分别为0.41 s和0.54 s.U网络在命中率、均方根误差等性能指标上均明显优于STA/LTA和峰度分析自动拾取方法.研究获得的最优模型可以为区域地震台网的自动处理提供辅助.
U网络/
震相识别/
区域地震台网/
汶川余震

Accurate seismic phase arrival time picking is the basis for earthquake location and seismic travel time tomography. With the increase of seismic stations and the improvement of monitoring capabilities, it is an urgent need to develop fast, accurate and adaptable algorithms. Based on previous work, this paper developed a U-shaped neural network (Unet_cea) for Pg and Sg phase detection and arrival time picking, and trained model on 89344 waveform samples with different magnitudes and signal-to-noise ratio levels from Wenchuan aftershocks and the Beijing capital circle seismic network. The research shows that the U-net can recognize Pg and Sg phases with high correct rate, 81% and 79.1% respectively. Compared with manual picks, the mean square root errors of Pg and Sg are 0.41 s and 0.54 s, respectively. The U-net is superior to the STA/LTA and kurtosis analysis methods in performance and has higher hit rate and lower root mean square error. The optimal model obtained from the study can assist automatic cataloging work of the regional seismic networks.
U-net/
Phase identification/
Regional seismic networks/
Wenchuan aftershocks



PDF全文下载地址:

http://www.geophy.cn/data/article/export-pdf?id=dqwlxb_15124
相关话题/地震 网络 中国地震局地球物理研究所 数据 中国地震局

  • 领限时大额优惠券,享本站正版考研考试资料!
    大额优惠券
    优惠券领取后72小时内有效,10万种最新考研考试考证类电子打印资料任你选。涵盖全国500余所院校考研专业课、200多种职业资格考试、1100多种经典教材,产品类型包含电子书、题库、全套资料以及视频,无论您是考研复习、考证刷题,还是考前冲刺等,不同类型的产品可满足您学习上的不同需求。 ...
    本站小编 Free壹佰分学习网 2022-09-19
  • 高频GNSS实时地震学与地震预警研究现状
    单新建1,,尹昊1,2,刘晓东1,2,王振杰2,屈春燕1,张国宏1,张迎峰1,2,李彦川1,汪驰升3,姜宇1,21.地震动力学国家重点实验室,中国地震局地质研究所,北京1000292.中国石油大学(华东),山东青岛2665803.深圳大学,广东深圳518060基金项目:国家自然科学基金项目(4163 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 起伏海面对反射地震偏移成像结果的影响
    孟祥羽,孙建国,,孙章庆,魏脯力,徐则双吉林大学地球探测科学与技术学院,长春130026基金项目:国家自然科学基金(41274120,41404085),国家重点研发计划(2018YFC0604200)资助详细信息作者简介:孟祥羽,男,1993年生,吉林大学地球探测与信息技术专业在读博士,主要从事地 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 海底地震仪的信号传递效果和噪声水平
    王笋1,2,3,,丘学林2,3,,,赵明辉2,3,李普春1,4,刘丽华5,张艺峰1,谢志招11.福建省地震局厦门地震勘测研究中心,福建厦门3610212.中国科学院南海海洋研究所,边缘海与大洋地质重点实验室,广州5103013.中国科学院大学地球与行星科学学院,北京1000494.广东省地震局,广州 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 利用ICESat数据确定格陵兰冰盖高程和体积变化
    陈国栋1,,张胜军21.苏州科技大学环境科学与工程学院,苏州2150092.东北大学资源与土木工程学院,沈阳110819基金项目:江苏省自然科学基金项目(BK20180973),国家自然科学基金项目(41774010),中央高校基本科研业务专项资金(N170103009)联合资助详细信息作者简介:陈 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 基于Sentinel-1 SAR数据的黑河上游冻土形变时序InSAR监测
    陈玉兴1,2,,江利明1,2,,,梁林林1,2,周志伟11.中国科学院测量与地球物理研究所,大地测量与地球动力学国家重点实验室,武汉4300772.中国科学院大学,北京100049基金项目:中国科学院前沿科学重点研究项目(QYZDB-SSW-DQC027,QYZDJ-SSW-DQC042);国家自然 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 利用GRACE数据反演东海沉积物变化
    李圳1,2,,章传银1,柯宝贵1,,,乔灵娜1,3,李婉秋1,3,刘阳1,31.中国测绘科学研究院,北京1008302.武汉大学卫星导航定位技术研究中心,武汉4300793.山东科技大学测绘科学与工程学院,青岛266510基金项目:国家重点研发计划(2016YFB0501702),国家自然科学基金项 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 数据域初至波走时与成像域反射波走时联合层析速度建模方法
    张兵1,2,,王华忠1,,1.同济大学海洋与地球科学学院波现象与智能反演成像研究组,上海2000922.中国石油化工股份有限公司石油物探技术研究院,南京211103基金项目:国家重点研发计划重点专项(2017YFB0202904),国家自然科学基金(41774126)和国家科技重大专项(2016ZX ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 双稀疏字典和FISTA的地震数据去噪
    张良1,,韩立国1,,,方金伟2,张盼1,刘争光11.吉林大学,地球探测科学与技术学院,长春1300262.中国石油大学(北京),油气资源与探测国家重点实验室,CNPC物探重点实验室,北京102249基金项目:国家自然科学基金项目(41674124)资助详细信息作者简介:张良,男,1991年生,硕士 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 1901-2016年印太海域海表温度的偏差订正及数据集研制
    陈丽凡1,,孙丞虎1,,,张冬斌1,曹丽娟1,李维京2,31.国家气象信息中心,北京1000812.国家气候中心,北京1000813.南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心,南京210044基金项目:国家气象科技创新工程攻关任务"气象资料质量控制及多源数据融合与再分析"(CMAGGTD0 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03
  • 2017年米林6.9级地震震源区速度结构与余震重定位
    王伟平1,2,,杨建思1,王彦宾2,姜旭东1,郑钰11.中国地震局地球物理研究所,北京1000812.北京大学地球与空间科学学院,北京100871基金项目:国家自然科学基金项目(41874075)与中央级公益性科研院所基本科研业务专项(DQJB15C01)联合资助详细信息作者简介:王伟平,男,199 ...
    本站小编 Free考研考试 2022-01-03