基于波形相关性的地震事件分类
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２０ ０ ４年 ９月 ８ 日发 生 在 我 国吉 林 省 东 部 的地 震 以 及 ３天 后 发 生 在 朝 鲜 北 部 “ 了 建 水 电 为
站 而计 划好 的炸 山行 动” 工爆 破 ， 本不 属于 同一类 型 的地动 事件 ， 人 原 曾被 国外某 些媒 体 的“ 蘑
菇 云 ” 接式 报 道 ， 发“ 核” 国际关 注 。 嫁 引 疑 的
－吉 ＿
一
当 ｌ 一１时 ， 为完 全线 性相关 ； ｌ 一０时 ， Ｒｌ 称 当 Ｒｌ 称全 无线 性相 关 ；Ｒｌ Ｉ 越接 近 １ 线性 相 关 ，
作者 简介 ： 富 胜 ， ， 究 员 ， 要 从事 震 源物 理 研 究 魏 男 研 主 基 金项 目： 震 行 业 专 项 基 金 课 题 ：０ ７８ ０ 地 ２０ ０ ０ ６ 本 文 收 到 日期 ： ０ ９ １ ９ ２ ０ — ００
类型 的观测 资料 。
１ 用 相 关 系数 定 量描 述 地 震 波 形 的相 似 性
相关 系数 （ 数学 手册 编写组 ， ９ ９ 反 映 了两 个 变 量 ， １７） Ｙ之 间的 线 性关 系 的密 切程 度 ， 定
义 为
Ｒ 一 — ＝ｘ ｔｙ ＇ ＝ ｔ
Ⅱ
（） １
对离散变量， ｚ 式中 一∑ （ －。 ｚ ｚ一２ ， 一∑ （ ｚ ） 一 ）， 一∑ （ ２ （ ， ｚ一－ 一 ） ）
第 ３期
魏 富胜 等 ： 于 波 形 相 关 性 的地 震 事 件 分类 基
５ ３
越 大 。当相关 系数 Ｉ 于某 一 起 码 值 时 ， 谓 线性 才 有 意 义 。该 值 与 观 测 次数 或 采 样 点 Ｒｌ 大 所 及所 给可 信度 有关 。采 样点 越多 ， 由于影 响相 关性 的 因素 随之增 多 ， Ｒ 的起 码值也 较小 。 故 我们 使用 互相 关 系数 Ｒ定 量描 述两 个波 形 的相似 性 。取值 从 ｏ ｇ 相似 ） １ 完全 相似 ） （ 到 （ ，
数据点 个数
０ ６ １ ６ １ ９ ２ ２ ３１ ３ ８ ４ ５ ４ ５ ７ ６ ０ ３ ２ ８ ５ ５ ７ ４１ ０ ６ ３ ７ ０
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基 于 波 形 相 关 性 的地 震 事 件 分 类
魏 富胜 许 忠 淮 郭 祥 云
（ 国北 京 １ ０ ８ 中 ０ ０ １中 国地 震 局 地 球 物 理 研 究 所 ）
０ 引 言
我 国地 震观测 数 字化体 系建 设为 地震 事件 观测 和震 源特 征 研究 建 立 了可靠 的 基础 ， 为快 速 开展 地震 记 录的深 入分析 提供 了便 利 。我们 在 阅读 数 字地 震 记 录波 形 时 ， 现在 某 些地 区 发 有 些地 震波 记 录的波 形形态 极 为相似 （ 图 １ 图 ２所示 ） 如 、 。为 了定 量描 述 这一 现象 ， 们 开展 我 了地震 波形 的相关 性 分析 ， 以获 取更 多 的震 源信 息 和事件 类型描 述方 法 。
利用 我 国 长 白山地 区 、 东 地 区 的数 字 化 地 震 观 测 台站 记 录波 形 ， 附 近地 区 ２ ０ 丹 对 ０ ４年
６ １ 月 期 间发生 的 ２ — Ｏ Ｏ个 较 小 地 震 事 件 ， 展 了 波 形 相 关 性 分 析 ， 累 了该 地 区 小 事 件 震 源 开 积
摘 要 讨 论 了地 震 波形 相 似 性 的定 量 描 述手 段 ， 算 了长 白山及 附近 地 区 ２ ０ 计 ０４年 发 生 的 ２ Ｏ个 较 小 地震 事 件 的地 震 波 形 相关 系数 ， 讨 了 波形 相 关 性 与震 源 类 型 的关 系 。 探
关键词 相关 系数 ； 形 相 关 性 ； 震 识 别 ； 源 类 型 波 地 震
即表 示 两 个 地 震 波 形 的 完 全 无 关 或 完 全 一 致 。
数据 点个数
０ ９ １８ ２ ７ ９ ４５ ９ ６ ３ ７ ２ ９ ９０ ９ ９ ９ ３ ６ ９ ５ ４ ９ ９ ８ 】 ９
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地 震 地 磁 观 测 与 研 究
第 ３ 卷 第 ３ １ 期 ２１ ０ ０年 ６月
ＳＥＩ ＳＭ ０ Ｌ０ ＧＩ ＣＡ Ｌ Ｎ Ｄ Ａ ＧＥｏ Ｍ Ａ Ｇ Ｎ ＥＴ Ｉ Ｃ ０ＢＳ ＥＲＶ Ａ Ｔ１ Ｎ ０ ＡＮ Ｄ ＲＥＳＥＡＲＣ Ｈ
Ｖｏ１ ３ Ｎｏ． ．１ ３
Ｊｎ ｕ
１ ２
１ ４
１ ｌ ２ ６ ８ ０
图 １ 长 白 山 地震 台 宽 频 带 地 震 仪 记 录 的 ２次 地 震 事 件 的速 度 型垂 直 向 波 形
（）表 １中 ｏ ａ ７号 事 件 ；ｂ （ ）表 １中 ｏ ８号 事 件 （ 中 距 约 １ｋ 采 样 率 ５ 震 ｍ， ０点 ／ ， 间 窗 长 度 ２ ） ｓ时 ｏｓ
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作者 简介 ： 富 胜 ， ， 究 员 ， 要 从事 震 源物 理 研 究 魏 男 研 主 基 金项 目： 震 行 业 专 项 基 金 课 题 ：０ ７８ ０ 地 ２０ ０ ０ ６ 本 文 收 到 日期 ： ０ ９ １ ９ ２ ０ — ００
类型 的观测 资料 。
１ 用 相 关 系数 定 量描 述 地 震 波 形 的相 似 性
相关 系数 （ 数学 手册 编写组 ， ９ ９ 反 映 了两 个 变 量 ， １７） Ｙ之 间的 线 性关 系 的密 切程 度 ， 定
义 为
Ｒ 一 — ＝ｘ ｔｙ ＇ ＝ ｔ
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对离散变量， ｚ 式中 一∑ （ －。 ｚ ｚ一２ ， 一∑ （ ｚ ） 一 ）， 一∑ （ ２ （ ， ｚ一－ 一 ） ）
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魏 富胜 等 ： 于 波 形 相 关 性 的地 震 事 件 分类 基
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数据点 个数
０ ６ １ ６ １ ９ ２ ２ ３１ ３ ８ ４ ５ ４ ５ ７ ６ ０ ３ ２ ８ ５ ５ ７ ４１ ０ ６ ３ ７ ０
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基 于 波 形 相 关 性 的地 震 事 件 分 类
魏 富胜 许 忠 淮 郭 祥 云
（ 国北 京 １ ０ ８ 中 ０ ０ １中 国地 震 局 地 球 物 理 研 究 所 ）
０ 引 言
我 国地 震观测 数 字化体 系建 设为 地震 事件 观测 和震 源特 征 研究 建 立 了可靠 的 基础 ， 为快 速 开展 地震 记 录的深 入分析 提供 了便 利 。我们 在 阅读 数 字地 震 记 录波 形 时 ， 现在 某 些地 区 发 有 些地 震波 记 录的波 形形态 极 为相似 （ 图 １ 图 ２所示 ） 如 、 。为 了定 量描 述 这一 现象 ， 们 开展 我 了地震 波形 的相关 性 分析 ， 以获 取更 多 的震 源信 息 和事件 类型描 述方 法 。
利用 我 国 长 白山地 区 、 东 地 区 的数 字 化 地 震 观 测 台站 记 录波 形 ， 附 近地 区 ２ ０ 丹 对 ０ ４年
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摘 要 讨 论 了地 震 波形 相 似 性 的定 量 描 述手 段 ， 算 了长 白山及 附近 地 区 ２ ０ 计 ０４年 发 生 的 ２ Ｏ个 较 小 地震 事 件 的地 震 波 形 相关 系数 ， 讨 了 波形 相 关 性 与震 源 类 型 的关 系 。 探
关键词 相关 系数 ； 形 相 关 性 ； 震 识 别 ； 源 类 型 波 地 震
即表 示 两 个 地 震 波 形 的 完 全 无 关 或 完 全 一 致 。
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地 震 地 磁 观 测 与 研 究
第 ３ 卷 第 ３ １ 期 ２１ ０ ０年 ６月
ＳＥＩ ＳＭ ０ Ｌ０ ＧＩ ＣＡ Ｌ Ｎ Ｄ Ａ ＧＥｏ Ｍ Ａ Ｇ Ｎ ＥＴ Ｉ Ｃ ０ＢＳ ＥＲＶ Ａ Ｔ１ Ｎ ０ ＡＮ Ｄ ＲＥＳＥＡＲＣ Ｈ
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（）表 １中 ｏ ａ ７号 事 件 ；ｂ （ ）表 １中 ｏ ８号 事 件 （ 中 距 约 １ｋ 采 样 率 ５ 震 ｍ， ０点 ／ ， 间 窗 长 度 ２ ） ｓ时 ｏｓ