【正文】 可以穿透很大的深度，傳播很遠(yuǎn)的距離，而且當(dāng)遇到地球深部的波阻抗差異界面時產(chǎn)生反射波，其中，天然地震的中的近震資料為研究地球 深部結(jié)構(gòu)提供了一個重要的信息資源和途徑。 1961年，博爾特和威爾莫合作，改進(jìn)了計(jì)算方案，并首先在 ISS使用，隨后，國際地震中央局與美國海岸和大地測量局先后使用。其中近震的定位方法主要有石川法、和達(dá)法、高橋法、 外心方位角法、假定發(fā)震時刻定位、等時量板法等十幾種方法。一般淺源地震（ h100km）的震源深度誤差為深度值的 10%左右。同時地震是地球表層的振動，是地殼構(gòu)造運(yùn)動的一種形式，所以還利用地震波的傳播特征來研究地殼和地球內(nèi)部的構(gòu)造 。為便于對地震的了解研究，現(xiàn)將其基本知識介紹如下。 3. 震中：震源在 地面上的投影點(diǎn)稱為震中（或稱震中區(qū)）。一般用字母 ⊿ 表示。它比格林威治時間早 8小時。 2．中源地震：震源深度在 60 公里至 300 公里之間的地震稱為中源地震。 （二）按震中距分： 1. 地方震：震中距小于 100 公里的地震。 圖 近震震相及其射線路徑示意圖 （ α c、 β c分別為康拉德界面及莫霍面的臨界角） 1. Pg/Sg 震相 由于地球淺部存在強(qiáng) 烈的橫向及縱向上的速度變化，尤其是有沉積該層地區(qū)的垂向梯度的影響，地震波射線在地殼淺部 10 公里的范圍內(nèi)發(fā)生廻折而到達(dá)地表，并在震中附近數(shù)公里的范圍，這種波束與直達(dá)波，被稱之為廻折或潛波（ Diving Wave），對于縱、橫波來說，分別命名為 Pg和 Sg。 3. Pn/Sn 震相 Pn/Sn 分別 為地震波在地殼底部的莫霍界面產(chǎn)生的折射縱、橫波，它們的速度分別為 ~~。論文 5 3 正演計(jì)算（模型試算） 測定震源位置及發(fā)震時刻最 常用的方法是將非線性問題化為線性問題，然后利用最小二乘法原理迭代，全主元消元法等求解。為此，我們需要知道臺網(wǎng)各個臺站的坐標(biāo)，以及至少五個臺的地震波到時。為了進(jìn)行參數(shù)的求解，一般要對地殼平均速度做出假設(shè)。 基本原理 坐標(biāo)變換 對于近震及地方震的計(jì)算，采用平面坐標(biāo)比球面坐標(biāo)方便。 因而，直角坐標(biāo)系的原點(diǎn)是浮動的，每次都選來盡可能的靠近震中區(qū)，以減少變換過程中帶來的誤差。但這樣得到的震中位置仍是局部的 x 、 y 坐標(biāo)。論文 7 由物理知識可知： 0222 /)()( TvzyyxxT iii ?????? ，然而實(shí)際中，臺站及震中坐標(biāo)是以經(jīng)、緯度（地理坐標(biāo)）表示的，在計(jì)算前首先要把地理坐標(biāo)（經(jīng)、緯度）轉(zhuǎn)換成大地坐標(biāo)（直角坐標(biāo)）。論文 8 4 反演計(jì)算 對于反演模型，主要目的就是利用地震波在各接收臺站的到時，結(jié)合臺站經(jīng)緯度，通過數(shù)學(xué)推導(dǎo)而確定震源參數(shù)。 基本原理 波速 V 未知的初定為方法 此方法通常用在臺數(shù) n4，震中距小于 170km，已知直達(dá)縱波 P 到時，而且臺站 方位和震中距分布合理的情況下。 式（ ） 為非線性方程組，為便于直接求解，首先應(yīng)將其線性化，變?yōu)榫€性方程組。由于 n1一般都大于 4，故 ()式所表示的線 性方程個數(shù)多于未知數(shù)個數(shù)，即構(gòu)成所謂的超定方程組 2/)( )(2/)()()( 21222122212221221212yyxx TVttVttyyyxxx ???? ??????? 2/)( )(2/)()()( 21232123213221231313yyxx TVttVttyyyxxx ???? ??????? ?? ?? ?? 2/)( )(2/)()()( 21221221221211yyxx TVttVttyyyxxx nn nnnn ???? ??????? （ ） 為了表達(dá)簡潔起見，將此超定方程組用矩陣形式表達(dá) BAX? () 其中，對于 n個臺站的數(shù)據(jù) , ???????????????????????????nnnn ttttyyxxttttyyxxttttyyxxA121211312123131321212212122/)(2/)(2/)(???? ?????????????WUyxX ????????????????????????212212212321232122212221yyxxyyxxyyxxBnn?? 其中 U=V2， W=V2T。 ? （ A’ 為 A的轉(zhuǎn)置） 使得超定方程組變?yōu)檎ǚ匠探M，從而計(jì)算出震源參數(shù)，這就是最小二乘法 原理。即： 震中位置 : （ x， y） 發(fā)震時刻 : T=W/ V2. 同理，再由 2222 )()()( iii yyxxTTVz ?????? 求出震源的深度。具體來說， 震源深度的精度誤差受震中距、到時誤差和速度模型（地殼模型）三個因素制約，而且這些因素對震源深度的影響是非線性的。這一結(jié)論與許多深源地震的定位結(jié)果相一致。論文 13 5 實(shí)例剖析 所研究區(qū)域位于青藏高原南迦巴瓦地段，該處臺站的分布如圖 。其中，紅色的 p 標(biāo)注的時刻是 geotool 軟件算出來的該地震記錄道的起跳時刻，是理論到時。 反演后理論到時和實(shí)際的起跳時刻仍然存在幾秒的誤差，因?yàn)槟Ｐ彤吘故抢硐霠顟B(tài)下的情況，而實(shí)際的資料并不是那么完美，在實(shí)際操作中很難得到極其精確的臺站到時，一方面存在人為因素，如時間拾取的精度；另一方面也存在機(jī)器設(shè)備的物理因素。論文 14 a： 近震定位前 b： 近震定位后 圖 實(shí)例一近震定位前（ a）和定位后（ b）桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計(jì)論文 16 為了進(jìn)一步驗(yàn)證此種定位的正確與否，再加一例輔證。論文 17 6 結(jié)束語 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我了解 了近震 震源參數(shù)定位的方法和 原理 ，從正演和反演的理論知識落腳到實(shí)際資料的處理。 王 教授淵博的學(xué)識，豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)， 高瞻遠(yuǎn)矚、敏銳的科學(xué)眼光，將是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的楷模； 他 樂觀 的心態(tài)、謙遜的為人、樸實(shí) 的生活態(tài)度，令我深深敬佩 ； 他嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng) 將 是我 以后 學(xué)習(xí)、工作中的榜樣，他循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。祝愿他們身體健康，工作順利，事業(yè)上取得更大成功。論文 19 附錄 程序 program test implicit none integer :: i, j, k, nstn, istn real*8 :: x0, y0, v0, t0, xx, yy, coef(1000,5) real*8 :: delt(1000), solut(4,5), x(1000), y(1000), t(1000) real*8 :: ph0, la0, phi, lai ,v,h, MinLat, MaxLat, MinLon, M