【正文】 2020年也被“尊稱”為國際地震年。目前人類對地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的認識主要是來自地震學(xué)研究，因此地震學(xué)也就成為地球科學(xué)中的一個重要學(xué)科。 利用地震記錄進行定位始源于歐洲和日本?！秶H地震匯編》（ ISS）最先采用最小二乘法進行計算修訂震中。在我國，李善邦先生最初使用方位角和最小二乘進行地震的觀測和定位。目前我國的地震的定位方法兼作圖法和計算法。計算機的近震定位方法主要分為速度未知的初定為方法和速度已知的初定為方法。如果有合理的臺網(wǎng)分布和適用的走時表，對于Δ 100km的區(qū)域性事件，定位精度為 ? 1km左右；對于 1001000km的近震，可達 ? 2至5km；遠震為 ? 5— 10km。震源愈深，相對誤差愈小； h300km時，誤差小于其深度的 5%。論文 2 2 近震的理論基礎(chǔ) 地震學(xué)主要研究地震的發(fā)生、地震波的傳播及地球內(nèi)部構(gòu)造，地震波能穿透到地球內(nèi)部，并能把地球內(nèi)部的信息帶回地面，具體說來，它主要是根據(jù)天然地震或人工地震的資料，運用物理學(xué)、數(shù)學(xué)及地質(zhì)學(xué)的知識，來研究地震發(fā)生的狀況及地震波傳播的規(guī)律，以求進一步達到研究地震和預(yù)報地震的目的。 在彈性介質(zhì)內(nèi)傳播的縱波和橫波，由于存在整個彈性空間，因而這些波統(tǒng)稱為體波。面波又分為瑞雷波和勒夫波 (如右圖 所示 )。 地震學(xué)的基本名詞和概念 1．震源：地球內(nèi)部發(fā)生地震的地方稱為震源（或稱震源區(qū)）。 2．震源深度：將震源看作一個點，此點到地面的垂直距離稱為震源深度，一般用字母 h表示。同時，地面上受破壞最嚴重的地區(qū)叫極震區(qū)，理論上震中區(qū)和極震區(qū)是相同的，實際上由于地表局部對質(zhì)條件的影響，極震區(qū)不一定是震中區(qū)。 4．震中距離：在地面上，從震中到任一點沿大圓弧測量的距離稱為震中距離。它可用線距離表示，也可用地心所張的角來表示。以北京時間標出。 地震的分類 為研究方便，按震動的性質(zhì)，可分為天然地震 、人工地震及脈動三類。論文 3 地震，有下述分類： （一）按震源深度分： 1．淺源地震：震源深度小于 60 公里的天然地震稱為淺震；也稱正常深度地震。 3．深源地震：震源深度大于 300 公里的地震稱為深震。有時也將中源地震和深源地震統(tǒng)稱為深震。 2. 近震：震中距小于 1000 公里的地震。 近震的主要震相 由于近震的震中距很小，其地震波的傳播主要局限于地殼及莫霍面附近，主要震相有 Pg/Sg（ SP/ ）、 P*/S*、 Pn/Sn、 P*P/S*S、 P*S/S*P、 PmP/SmS 及 PmS/SmP 等，如圖 所示。 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計應(yīng)當指出，由于康拉德界面并不是全球普遍存在的界面，在一些地區(qū)觀測不到。一般來說， Pn 震相在莫霍面的臨界反射以遠地區(qū)總是已初至波的形式出現(xiàn)，與其它折射波一樣，波至呈現(xiàn)為線性分布。 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計通過反復(fù)修定，以得到震源參數(shù)的最佳值。 近震的定位要確定四個參數(shù)，即震源的空間坐標（ ? ， ? ， h） 及發(fā)震時刻 t。由臺網(wǎng)提供的到時數(shù)據(jù)主要是指 P 波的到時，因為各種續(xù)至波的相位通常是難以識別的。如果地震發(fā)生在臺網(wǎng)以外，這種答案是不確定的。 為了對此問題進行研究，有必要建立近震定位的正反演模型。此模型的建立主要涉及兩個關(guān)鍵問題：坐標的變換、走時計算。為此需要 將經(jīng)緯度換算成局部的直角坐標系。但是，在作具體計算時，只用到其中一部分臺站，也就是只需要把這部分臺站的經(jīng)緯度（球面坐標）化為平面坐標。在計算程序中，坐標原點確定在接收到該次地震信號各臺站經(jīng)緯度的平均值 ? 0及 ? 0上， x軸向東， y 軸向北， 如圖 所示。論文 6 于是，地面上任一點（其經(jīng)緯度為 ? 、 ? ）相對于坐標原點 O（ ? 0,? 0）的直角坐標 x 、 y 的換算公式為： ?????????RnxRyRxmn2t an)(c o s)(02000?????? （ ） 其中參數(shù) : 2/1022 )s in1( ?e aR n ?? 2/30222)s in1( )1( ?e eaR m ? ?? 而參數(shù) nR 和 mR 中的常數(shù)又為： 2e =222aba ? = (地球偏心率 ) a = km (地球長半徑 ) b = (地球短半徑 ) 經(jīng)換算為平面坐標系后，就可以用計算機確定震源參數(shù)。因此，必須化為經(jīng)緯度 ? ， ? 輸出。 圖 正演計算示意圖 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 正演模 型建立 假定某地震事件發(fā)生后被 8個臺站檢測到 (圖 ) ，這 8個臺站的經(jīng)緯度分別是： （ ， ）、（ ， ） 、（ ， ）（ ， ） 、（ ， ）、（ ， ） （ ， ）、（ ， ） 通過給定兩個模型： Mod1 的震中位置為：（ ， ） Mod2 的震中位置為：（ ， ） ，見圖 圖 臺站分布圖 正演的結(jié)果： Mod1： t= 、 、 、 、 、 、 Mod2： t= 、 、 、 、 、 、 、 對于 mod1 而言，震中在其中心，它與（ ， ）臺站相距 20，有換算關(guān)系 10 ? ，且速度 v= 可知此正演結(jié)果與實際情況相符合。 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計實際計算表明，只要輸入數(shù)據(jù)正確，初定的震源位置及發(fā)震時刻足夠精確，就可供地震速報之用。在此主要利用前面正演 模型所得數(shù)據(jù)，作為反演之用，進而推導(dǎo)出震源參數(shù)。 設(shè)接收到某次地震直達波到時的臺站有 n 個（ n≥ 4）。待求的震中位置為 x,y,震源深度 z,發(fā)震時刻為 T（圖 ）；按照均勻地殼模型，可列出下列方程： 圖 震源計算機定位原理圖 22222 )()()( iii TTVzyyxx ?????? （ ） i=1,2,?， n. 式中 V 為地震波在地殼中的平均傳播速度，因區(qū)域不同而異。為此將（ ） 式展開得 )2( 22 22222222TTTTV zyyyyxxxx ii iii ??? ?????? () i=1,2,? ,n. 對于第一個臺，（ i=1） 可以寫出 )2( 22 2121222112212TTTTV zyyyyxxxx ??? ?????? () 將 ()式中 i分別代以 2， 3，?， n 與 ()式相減得 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計 ()式以消去了深度參數(shù) z，只有 x、 y、 T、 V 四個未知數(shù)。 當?shù)卣鹋_站數(shù)目 n小于 5時，上述方程組為不定方程，有多解；大于 5時，方程組為超定方程，通過變換 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計39。 只要解出此方程組 ()，相應(yīng)震源參數(shù)也可求得。 只要解出此方程組 ()，相應(yīng)震源參數(shù)也可求得。 桂林理工大學(xué)本科畢業(yè)設(shè)計論文 12 的估計都具相當程度的不確定性，影響著人們對震源過程的認識。 ，震源深度的誤差隨著震中距或臺站位置的增大和走時殘差的增大而增大。 ，走時殘差一定時，越淺的地 震，定位誤差可能越大。 盡管震源深度是地震學(xué)中很難精確測定的參數(shù)之一，各種方法測定