MSDP定位程序的讨论PPT课件

-,1,Jopens/msdp中的地震定位程序,注：2为一种改进型的遗传算法,-,2,单纯型和自适应,全局搜索算法，需要配区域走时表和全球走时表，在定位时需根据地震类型（远震还是近震）选择配置好的走时表（nc格式）,-,3,HYP2000,适用于地方震和近震的地震定位和定震级的Fortran程序。HYPOINVERSE-2000用户指南,2002年4月版本,F.Klein,USGSOpenFileReport02-171，ver1.0“Hypoinverse是一个计算机程序，它处理一个地震的地震台数据文件（如P波到时和地震图上的振幅和持续时间），得到地震位置和震级。它是美国地质调查局（USGS）一系列类似程序之一，这些程序包括HYPOLAYR（Eaton，1969），HYPO71（LeeandLahr，1971），HYPOELLIPSE（Lahr，1980）”在利用水平分层模型时，采取措施补偿地壳横向不均匀性对走时的影响（见下面几张幻灯片）。,-,4,HYP2000：地壳速度模型,所有模型都是平地球模型并假定台站位于地球表面。台站高程没有被使用，但高程的延时效应大部分能以台站延时来补偿。这一平地球假设意味着震源深度是相对于由附近的那些地震台站确定的平均的局部表面。这在计算上很简单。对于每个地壳模型，速度只随深度改变。只能通过根据位置选择模型或对于同一地震不同台站使用两个不同的模型来补偿。,-,5,图1，定义两个地壳模型区和它们之间过渡区的节点举例,对不同地区给定不同的地壳模型,-,6,图2.多地壳模型区域举例,-,7,两类地壳模型:1.均匀层地壳模型,均匀层地壳模型文件的格式是行格式数据行1A30模型名称行2及以后各行2F5.2层的速度和到层顶的深度每层使用一行，首先是顶层。到第一层顶的深度必须为0.0，最后一层是下伏的半空间。Hyp2000运行时，临时用给定地壳模型计算走时,/Jopens/msdp/work/hyp2000_crhPARKFIELDMODEL1.420.003.240.254.821.505.362.505.603.505.876.006.159.006.6015.008.0025.00,-,8,两类地壳模型:2.使用走时表的线性梯度模型,模型由2-15个点构成，用户指定在每个点速度和深度。假定由线性速度梯度连接相邻点。最后一点给出模型下方均匀半空间的速度，它必须是各速度值中最大的，以保证沿半空间顶面能生成绕射波。使用hyp2000程序包带有的程序TTGEN，由给定的线性梯度模型计算出相应的走时表，其后hyp2000直接使用走时表，不必每次用地壳模型计算走时。,-,9,HYP2000：台站延时校正：,在Hypoinverse（HYP2000）中有如下关系：TOBS=SEC+CCOR-OTRES=TOBS-TCALDLY=TOBS(TCAL+DLY)其中，SEC=观测到时，CCOR=时钟校正(只在传统格式震相文件中使用)，OT=发震时刻TOBS=观测走时，TCAL=计算走时，是根据给定地壳模型，取所有台站的高程均为0km计算出来的DLY=台站延时，包含台站高程和台站局部地壳结构的贡献RES=走时残差（见Hypoinverse使用指南，2002年版）,-,10,HYP2000：台站延时校正,台站延时的输入方式在台站文件中写入。在HYP2000中的台站文件有3种格式：HYPO71台站数据格式，HYPOINVERSE台站数据格式#1和HYPOINVERSE台站数据格式#2，在JOPENS/MSDP套用时采用的是HYPOINVERSE台站数据格式#2，见/jopens/msdp/work/hyp2000-sta单独建立台站延时文件。由于在jopens/msdp中是在每次进行地震定位时临时生成台站文件hyp2000-sta，所以不便于在台站文件中引入台站延时。,-,11,HYP2000：关于台站高程,在台站文件中有台站高程的位置，但程序中没有使用台站高程。台站高程对走时的影响在台站延时中反映。因此，如果将台站延时设为0，则表明不考虑台站高程对走时的影响。,在BLOC86、HYPO81BJ程序中对每个台站计算走时时用台站高程修改第一层的层顶高度,-,12,LocSat：用大尺度稀疏台网进行地震定位,LocSat的主要目的是利用来自若干小型地震台阵和若干单个地震台站的数据进行地震定位。被定位的事件为“区域地震”（到各台站或台zhen的距离在2000km左右为区域地震）台阵（以及3分向单台）给出的震中方位角也用于地震定位，为此引入了震中方位角对震源位置坐标的偏导数STEVENR.BRATTANDTHOMASC.BACHE,LOCATINGEVENTSWITHASPARSENETWORKOFREGIONALARRAYS，BSSA,78,2,pp.780-798,1988：文章重点是如何在线性化观测方程组中引入方位角的空间偏导数以及误差估计算法。LocSat使用说明（LocSat程序包（1991年版）,-,13,确定方位角相对于直角坐标的偏导数：a)x,向东，(b)y,向北,-,14,LocSat:走时计算,使用多种震相的走时表，每个震相对应一个走时数据文件，其中按给定深度给出以等间隔递增震中距的走时。,-,15,走时表配置：增加了区域走时表的选择(./lib/locsat/tables/),-,16,Hyposat,“HYPOSAT是一个为震源定位而开发的程序包。它利用了走时数据、反方位角（即台站到事件的方位角）值和射线参数值。所考虑的震相是那些包含于IASP91震相类型表中的震相，方模型如果使用地，还包括从康拉德和莫霍不连续界面反射的震相。程序遵循IASPEI标准震相命名工作组所推荐的震相名。”P.Bormann主编，中文版新地震观测实践手册，地震出版社，其中含有Hyposat的使用说明,-,17,HYPOSAT:hyposat-parameter,JOPENS/MSDP中的Hyposat参数设置界面截图,-,18,HYPOSAT:hyposat-parameter,以下是在MSDP中可由用户设置的参数GLOBALMODEI（全球模型）：计算所有与走时相关的理论数据时所使用的参考模型的类型。这个软件包包括了下面的模型：akl35AKl35模型(Kennettetal.,1995)iasp91IASP9l模型(Kennett,1991;Kennett&Engdahl,1991)jbJeffreys-Bullen模型(Jeffreys&Bullen,1940andlater)premPREM模型(Dziewonski&Anderson,1981)sp6SP6模型(Morelli&Dziewonski,1993)在输入数据文件hyopsat-in中给出到时、方位角、慢du数据，每个数据一行，每行中有一组控制字，其中给出采用第几号全球模型。如不指出（现在如此），则默认取1号模型。,-,19,HYPOSAT:hyposat-parameter,LOCALORREGIONALMODEL（地方或区域模型（将估算下速度模型文件名或区域地方列震相的走时（只要它们在一定的距离和震源深度能够观测到）：Pg、Pb、Pn、P、pPg、pPb、pPn、pP、PbP（即在本程序中由“康拉德”上侧的反射震相）、PmP、PgPg、PbPb、PnPn、PP及转换震相sPg、sPb、sPn、sP、SbP，和SmP。相同的震相设置分别用于S型震相。PHASEINDEXFORLOCALMODEL（地方模型的震相指数）：这个参数允许用户指明一组震相，在地方和（或）区域模型中将计算这组震相的走时及其偏导数。该参数是一个4位数字的数。只要不被设置为负值，直达震相Pg、Pb、Pn、P（或相同的S震相）总会被计算。,-,20,Hyposat的区域地壳模型：/jopens/msdp/work/hyposat-crh,10.给出适用的震中距范围（度）0.0005.4003.10010.0005.8003.20020.0005.8003.200CONR20.0006.5003.60030.0006.8003.900MOHO30.0008.1004.50077.5008.0504.400120.0008.1004.500,-,21,HYPOSAT:hyposat-parameter,CRUST5.1PATH（CRUST5.1路径）：存放CRUST5.1数据文件（Mooneyeta1.,1998）的目录的路径。CRUST5.1（CRUST5.1参数）：该参数控制着CRUST5.1模型的使用：=0根本不使用CRUST51；=1CRUST5.1用于计算与台站下方地方地壳结构有关的台站校正值；=2CRUST5.1用于定义距离在6以内的震源与台站之间的地方和（或）区域速度模型：=3CRUST5.1用于定义地方和（或）区域速度，并对地球表面台站处和反射点处的地方地壳结构加以校正。如果该参数被设置为大于0的任意值，且模型CRUST5.1可用，则可计算地球表面反射震相的反射点处地壳结构的时间校正（例如PnPn，sS，pp，）。,-,22,CURST5.1:Cntype_key,crust_codecrust_namev1v2v3v4v5v6v7v8-Pwavevs1vs2vs3vs4vs5vs6vs7vs8-Swavet1t2t3t4t5t6t7t8total-ThicknessE1Jeffreys-Bullen(standardmodel)00005.5606.57.7800003.3703.744.36000020.0015.0inf.33E3IASP91(standardmodel)00005.806.58.0400003.3603.754.47000020.0015.0inf.35E5SP6(standardmodel).E6AK135(standardmodel).D7Platform4kmseds.3.811.52.546.26.67.38.21.940.01.12.13.63.74.04.7000.53.514149inf.41,-,23,CRT5.1:CNelevatio,-180-175-170-165-160-155-150-145-140-135-130-125-120-115-110-105-100-95-90-85-80-75-70-65-60-55-50-45-40-35-30-25-20-15-10-50510152025303540455055606570758085909510010511011512012513013514014515015516016517017540-5218-5562-5682-5639-5582-5466-5206-5257-5100-4811-4460-9651533174123261231414245198432139-2390-4310-4862-5095-5201-4995-4601-3741-2288-2462-4215-4773-4174-443-8-974-856-921-2104-747-1334338901210129550974144614943837300924223536341837612341145595373-12-108-1536-587-2792-5600-5717-5249-4964-5355-5137-4754,-,24,CRUST5.1:CNtype,-180-175-170-165-160-155-150-145-140-135-130-125-120-115-110-105-100-95-90-85-80-75-70-65-60-55-50-45-40-35-30-25-20-15-10-50510152025303540455055606570758085909510010511011512012513013514014515015516016517017540A0A0A0A0A0A0A0A0A0A0A0S1N3N3H5D5D5DED5QAQ9A8A4A2A2A2A0A1A0A0B0A0A0A2N4N4B3B8S4B8S3T7P1P1P1P1D2D4D4DBP1P1Q0R0R0P4Q9D7GBGCC4GBA3J1K2A0A0A0A0A0A0A0,-,25,Hyposat:走时计算,利用CRUST5.1进行射线到达地面点（台站或反射波的反射点）局部地壳的走时校正。从而使计算出的走时比使用全球平均模型计算的走时更准确。,-,26,HYPOSAT:hyposat-parameter中已由MSDP设定的部分参数,P-VELOCITYTOCORRECTELEVATION（校正高程的P波速度）：如果在STATIONCORRECTIONFILE中没有设置该参数，那么该参数就是对台站高程进行校正的地方P波速度（Vpl，默认值为5.8krn/s）。如果Vpl=99，就不采用台站高程校正，且不使用STATIONCORRECTIONFILE。S-VELOCITYTOCORRECTELEVATION（校正高程的S波速度）：如果在ELEVATIONCORRECTIONFILE中没有给出该参数，那么该参数就是对台站高程进行校正的地方S波速度（Vsl，默认值为Vpl/3S-VELOCITYTOCORRECTELEVATION:0.（取默认值Vpl/3）P-VELOCITYTOCORRECTELEVATION:4.5（说明进行了高程校正）,-,27,HYPOSAT:hyposat-parameter中已由MSDP设定的部分参数,STARTINGSOURCETIME（初始震源时间）如果没有设置这个值，将使用Wadati（和达）法根据直达S型与P型震相的观测结果之间的走时差估算初始震源时间。对此，程序分别为每种震相类型计算vp/vs关系，并估算了震源时间。初始震源时间就是所有估算震源时间的平均值。只有一个S-P观测值的情况下，vp/vs被设置为。如果没有S-P时间的观测值，震源时间就设置为最早观测到的起始时间。0代表1970年1月1日，也得到了正确结果（昨天为什么不对？）,-,28,HYPOSAT:hyposat-parameter中已由MSDP设定的部分参数,CONFIDENCELEVEL(置信水平)：以百分比表示的不确定性输出的可信度，默认的不确定性为一个标准偏差(即约68.3)。在这里已固定为9