“透明地殼”計(jì)劃進(jìn)展 | 基于新型神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的中國(guó)地震科學(xué)探測(cè)臺(tái)陣(ChinArray)震相拾取及公共速度模型構(gòu)建
區(qū)域三維速度模型在認(rèn)識(shí)強(qiáng)震孕育環(huán)境、提高地震定位精度、評(píng)估地震災(zāi)害等方面都具有重要的支撐作用,而模型的精度是提升支撐效能的重要因素。長(zhǎng)期及密集的觀測(cè)數(shù)據(jù)是提升三維模型成像精度的關(guān)鍵。
中國(guó)地震局地球物理研究所王偉濤團(tuán)隊(duì)發(fā)展了基于人工智能的新型的快速輕量級(jí)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),對(duì)臺(tái)陣數(shù)據(jù)進(jìn)行了深入挖掘,基于人工智能方法快速、可靠地獲取了密集臺(tái)陣記錄到的地震走時(shí)信息,可用于構(gòu)建更高分辨率的速度模型,加深對(duì)地殼結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)?;谥袊?guó)地震科學(xué)探測(cè)臺(tái)陣ChinArray I期、II期、川西臺(tái)陣觀測(cè)數(shù)據(jù),研究團(tuán)隊(duì)在中國(guó)科技大學(xué)姚華建團(tuán)隊(duì)構(gòu)建的川滇地區(qū)公共速度模型1.0版基礎(chǔ)上,雙方團(tuán)隊(duì)合作,融合多個(gè)臺(tái)陣的數(shù)據(jù),通過體波面波走時(shí)聯(lián)合反演方法構(gòu)建了川滇公共速度模型2.0版。新數(shù)據(jù)的加入以及方法改善提高了模型的分辨率,測(cè)試結(jié)果表明上地殼的橫向分辨率可達(dá)20公里,中下地殼的橫向分辨率可達(dá)30~50公里,相對(duì)于上一版本50~75公里橫向分辨率有較大提升。對(duì)應(yīng)的高精度公共速度模型為瀘定地震等強(qiáng)震孕震環(huán)境分析提供了重要參考。
同時(shí),研究團(tuán)隊(duì)還開展了對(duì)中國(guó)地震科學(xué)探測(cè)臺(tái)陣南北地震帶北段、華北地區(qū)臺(tái)陣近1000臺(tái)密集臺(tái)陣上的走時(shí)提取和地震目錄構(gòu)建工作。相關(guān)研究利用新的人工智能技術(shù),深入挖掘了中國(guó)地震科學(xué)探測(cè)臺(tái)陣密集臺(tái)陣的數(shù)據(jù)潛力。所得結(jié)果和形成的數(shù)據(jù)集可加深地震活動(dòng)性認(rèn)識(shí),實(shí)現(xiàn)高分辨率的公共速度模型構(gòu)建,利用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的研究范式更好的服務(wù)強(qiáng)震孕震背景分析、地震定位、災(zāi)害評(píng)估等地震學(xué)研究,有力的支撐防震減災(zāi)工作。
圖1 利用適用于密集臺(tái)陣的人工智能網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行震相拾取
圖2 密集臺(tái)陣震相識(shí)別獲取更多的走時(shí)數(shù)據(jù)
圖3 構(gòu)建川滇地區(qū)公共速度模型2.0版本的固定及密集流動(dòng)臺(tái)站體波走時(shí)數(shù)據(jù)
圖4 川滇公共速度模型2.0揭示的2022年瀘定6.8級(jí)地震的深部速度結(jié)構(gòu)
SWChina-CVM2.0:https://github.com/liuyingustc/SWChinaCVM-V2.0



