Abstract

For many years, the Kola Division of the Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences carries out work on testing and implementation of modern techniques and algorithms for seismic and infrasonic data processing and event location. The KoD staff has developed several original algorithms that appeared to be useful for seismic and infrasonic event location and discrimination. In 2020, the LOS program was created. The most efficient tools for data processing and analysis, event location algorithms have been united in the program. The program also contains a modern mapping system and database. The following tools have been implemented: bandpass and adaptive filtration, polarization analysis and backazimuth computation for 3C stations, computation of backazimuths, and apparent velocities for seismic and infrasonic arrays (beamforming). To analyze records of infrasonic arrays the program has a cross-correlation tool, which enables to observe changes of signal’s backazimuths and apparent velocities in time. For seismic event location, the program uses two basic algorithms: minimization of origin time estimation residual and grid search based on generalized beamforming approach. These algorithms can be used in different combinations depending on the location scenario selected by a user. In addition, a new location algorithm based on a presentation of the seismic medium in a form of random graph where vertices correspond to points in the medium and edges are wave paths between the points, has been implemented. It can be useful for locating events in a substantially heterogeneous media, possibly with voids and cavities, as well as for taking into account the relief. This algorithm can be used, in particular, when locating events in mines using local mine seismic networks. The LOS program has been put into the practice of the Kola Division.

Highlights

  • For many years, the Kola Division of the Geophysical Survey of the Russian Academy of Sciences carries out work on testing and implementation of modern techniques and algorithms for seismic and infrasonic data processing and event location

  • The most efficient tools for data processing and analysis, event location algorithms have been united in the program

  • The program uses two basic algorithms: minimization of origin time estimation residual and grid search based on generalized beamforming approach

Read more

Summary

Программа для интерактивной обработки сейсмических и инфразвуковых записей LOS

В Кольском филиале (КоФ) ФИЦ ЕГС РАН в течение многих лет ведутся работы по созданию и внедрению методов детектирования и локации сейсмических и инфразвуковых событий, автоматической и интерактивной обработки записей сейсмических и инфразвуковых сигналов. В ней был реализован новый алгоритм локации сейсмических событий, основанный на комбинации двух методов – максимизации рейтинговой функции на сетке и минимизации невязки оценки времени в очаге. Для обработки инфразвуковых сигналов в КоФ ФИЦ ЕГС РАН была разработана программа BarPlot [Асминг и др., 2009]. Было принято решение объединить наилучшие, проверенные временем инструменты интерактивного анализа инфразвуковых и сейсмических сигналов, алгоритмы локации событий в единую программу, а также реализовать в этой программе современный интерфейс, универсальные методы доступа к исходным данным, картографическую систему, предоставляющую пользователю возможность работы с картами, нужными в конкретных случаях. Ниже рассмотрим подходы к локации событий, положенные в её основу, инструменты обработки данных, методы доступа к данным и интерфейс программы

Интерфейс программы
Исходные данные для программы
Интерфейс к базе данных волновых форм
Данные в дисковых кольцевых буферах формата UniDL
Подсистема универсального доступа к данным
Инструменты обработки данных
Подсистема локации сейсмических событий
Использование рельефа
Алгоритмы локации сейсмических событий
Метод засечек
Комбинированные методы локации
Алгоритм локации в стохастическом графе
Сценарии локации
Алгоритмы распознавания типов событий
База данных сейсмических событий
Findings
Генератор отчётов
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call