Analysis of Precision of the Simplex Location Method in the Xinjiang Digital Seismic Network
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摘要: 地震定位是地震学中最基本的问题之一，现阶段大部分采用基于走时的方法。单纯形定位方法作为一种直接搜索类的方法，在新疆测震台网日常地震目录产出中发挥了重要作用。本文采用数值模拟的方法，利用新疆测震台网现有布局，结合“3400”走时表，分析单纯形定位方法在新疆测震台网的测定精度。研究表明，对于新疆测震台网网内浅源地震，单纯形定位方法能够得出较为精确的震中位置，而得出的网外地震震中位置存在一定偏差；初至折射波对震源深度有一定的控制能力，速度模型的准确性对震源深度和发震时刻的测定影响较大。Abstract: Seismic location is one of the most basic issues in seismology. Currently, most of earthquake location used a time-based approach. However, the simplex location method, as a direct search method, plays an important role in the daily earthquake catalog of the Xinjiang Digital Seismic Network. This paper applies numerical simulation methods, using the Xinjiang Digital Seismic Network and combing the "3400" travel timetable, and analyzes the measurement accuracy of the simplex location method in the Xinjiang Digital Seismic Network. The results show that for the shallow earthquakes in the Xinjiang Digital Seismic Network, the simplex location method can get a high-accurate epicenter location, However, there exists a certain deviation in outside the seismic network. The first arrival refracted wave has a certain ability to control the depth of the epicenter. The accuracy of the velocity model has a great influence on the depth of the epicenter and the determination of the time of earthquake occurrence.
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Key words:
- Xinjiang region /
- Seismic location /
- Focal depth /
- Simplex location method
-
图 4 新疆测震台网分布及虚拟震中位置
Figure 4. Distribution of seismic station in Xinjiang and suppositional earthquake location
表 1 虚拟台网不同初始深度的定位结果
Table 1. Location results at different initial depths of the virtual network
虚拟震中 虚拟发震时刻 初始深度
/km定位结果 北纬/° 东经/° 深度/km 发震时刻 残差 40.0719°N
116.0939°E
H：13km2010-05-08
10:30:30.010 40.0839 116.0902 11 10:30:30.3 0.2 20 40.0672 116.0916 13 10:30:29.8 0.06 30 40.0713 116.0934 12 10:30:30.0 0.006 40 40.0713 116.0939 13 10:30:29.9 0.01 
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表 2 各研究区域不同初始深度的定位结果
Table 2. Results of location in different regions at different initial depths of Xinjiang Digital Seismic Network
区域 虚拟震中 虚拟发震时刻 初始深度/km 定位结果 北纬/° 东经/° 深度/km 发震时刻 残差 南天山西段 40.54°N
79.65°E
H：10km2010-01-02
23:22:0310
20
30
4040.54
40.54
40.54
40.5479.65
79.65
79.65
79.659
9
10
923:22:3.0
23:22:3.0
23:22:3.1
23:22:3.00.21
0.22
0.25
0.21天山中段 43.83°N
86.35°E
H：10km2016-12-08
13:15:0310
20
30
4043.82
43.82
43.82
43.8286.35
86.35
86.35
86.3510
10
10
913:15:3.1
13:15:3.1
13:15:3.1
13:15:3.10.46
0.46
0.46
0.46西昆仑 36.12°N
82.49°E
H：10km2014-02-12
17:19:4810
20
30
4036.13
36.12
36.14
36.1382.49
82.49
82.51
82.498
9
10
917:19:48.3
17:19:48.4
17:19:48.5
17:19:48.40.37
0.38
0.47
0.38
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表 3 加入随机误差后不同初始深度的定位结果
Table 3. Positioning results at different initial depths after adding random errrors
区域 虚拟震中 虚拟发震时刻 初始深度/km 定位结果 北纬/° 东经/° 深度/km 发震时刻 残差 南天山西段 40.54°N
79.65°E
H：10km2010-01-02
23:22:0310
20
30
4040.54
40.54
40.54
40.5479.64
79.65
79.66
79.6811
11
10
923:22:3.1
23:22:3.1
23:22:3.1
23:22:2.90.41
0.41
0.42
0.45天山中段 43.83°N
86.35°E
H：10km2016-12-08
13:15:0310
20
30
4043.83
43.83
43.82
43.8286.36
86.36
86.36
86.3512
12
10
1113:15:3.1
13:15:3.1
13:15:3.1
13:15:3.00.58
0.56
0.52
0.55西昆仑 36.12°N
82.49°E
H：10km2014-02-12
17:19:4810
20
30
4036.12
36.12
36.12
36.1382.49
82.49
82.51
82.517
8
9
817:19:48.3
17:19:48.3
17:19:48.2
17:19:48.40.49
0.42
0.46
0.46
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表 4 不同数据源的定位结果
Table 4. Positioning results from different data source
处理方法 虚拟震中 虚拟发震时刻 初始深度/km 定位结果 北纬/° 东经/° 深度/km 发震时刻 残差 1 40.54°N
79.65°E
H：10km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.54
40.54
40.5379.65
79.64
79.668
11
1223:22:2.9
23:22:3.2
23:22:2.00.4
0.43
0.412 40.54°N
79.65°E
H：10km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.54
40.53
40.5479.65
79.66
79.638
8
923:22:3.0
23:22:2.8
23:22:3.00.4
0.38
0.253 40.54°N
79.65°E
H：10km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.56
40.56
40.5579.64
79.63
79.6423
19
2123:22:2.0
23:22:1.5
23:22:1.71.3
1.3
1.24 40.54°N
79.65°E
H：10km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.55
40.53
40.5179.64
79.70
79.6310
10
1023:22:2.9
23:22:2.0
23:22:3.40.35
0.65
0.535 40.54°N
79.65°E
H：10km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.54
40.55
40.5579.60
79.64
79.635
4
923:22:2.8
23:22:2.9
23:22:3.60.27
0.28
0.196 40.54°N
79.65°E
H：10km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.50
40.50
40.4979.39
79.38
79.375
6
623:22:4.5
23:22:5.8
23:22:5.70.69
0.6
0.54
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表 5 虚拟震源位于下地壳时不同数据源的定位结果
Table 5. Positioning results from different data source in which the suppositional earthquake is located in the lower crust
处理方法 虚拟震中 虚拟发震时刻 初始深度
/km定位结果 北纬/° 东经/° 深度/km 发震时刻 残差 01 40.54°N
79.65°E
H：30km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.54
40.54
40.5479.65
79.65
79.6530
29
2923:22:3.0
23:22:2.9
23:22:2.90.06
0.2
0.1202 40.54°N
79.65°E
H：30km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.54
40.53
40.5479.65
79.65
79.6529
31
2923:22:2.9
23:22:3.0
23:22:2.90.31
0.29
0.281 40.54°N
79.65°E
H：30km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.54
40.53
40.5479.67
79.66
79.6518
25
2723:22:2.3
23:22:2.8
23:22:2.80.9
0.4
0.52 40.54°N
79.65°E
H：30km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.53
40.54
40.5479.66
79.65
79.6410
31
3023:22:3.4
23:22:2.9
23:22:3.00.6
0.3
0.23 40.54°N
79.65°E
H：30km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.55
40.56
40.5479.64
79.63
79.6439
30
4123:22:1.6
23:22:1.0
23:22:1.80.9
1.4
1.04 40.54°N
79.65°E
H：30km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.54
40.51
40.5679.61
79.59
79.6431
31
3123:22:3.4
23:22:3.9
23:22:2.90.3
0.3
0.35 40.54°N
79.65°E
H：30km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.59
40.54
40.5579.70
79.62
79.6327
30
3323:22:1.8
23:22:3.3
23:22:3.20.5
0.2
0.36 40.54°N
79.65°E
H：30km2010-01-02
23:22:0310
20
3040.53
40.49
40.4779.46
79.45
79.3437
36
3623:22:4.0
23:22:4.3
23:22:4.90.4
0.5
0.7注：处理方法01未进行任何处理，处理方法02加入±0.5s随机误差，下同。
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表 6 不同虚拟震源深度的定位结果（固定初始震源深度10km）
Table 6. Positioning results in different virtual source locations at a fixed initial depth of 10km
震源位置及发震时刻 处理方法 定位结果 北纬/° 东经/° 深度/km 发震时刻 残差 40.54°N
79.65°E
H：5km
2010-01-02
23:22:0301
02
1
2
3
4
5
640.54
40.54
40.53
40.53
40.54
40.57
40.53
40.5079.65
79.65
79.65
79.66
79.64
79.65
79.67
79.435
5
6
7
20
6
7
1923:22:3.1
23:22:3.1
23:22:3.0
23:22:3.0
23:22:2.9
23:22:2.8
23:22:2.7
23:22:4.90.2
0.3
0.5
0.6
1.6
0.5
0.1
0.640.54°N
79.65°E
H：15km
2010-01-02
23:22:0301
02
1
2
3
4
5
640.54
40.53
40.54
40.54
40.55
40.55
40.53
40.5279.65
79.65
79.65
79.66
79.63
79.64
79.65
79.5115
15
16
12
8
15
10
1523:22:3.0
23:22:3.0
23:22:3.1
23:22:3.0
23:22:1.7
23:22:3.0
23:22:3.2
23:22:3.90.2
0.3
0.2
0.4
1.9
0.3
0.2
0.640.54°N
79.65°E
H：20km
2010-01-02
23:22:0301
02
1
2
3
4
5
640.54
40.53
40.54
40.53
40.56
40.55
40.53
40.5279.65
79.65
79.65
79.66
79.64
79.62
79.63
79.4820
19
19
17
16
20
14
2423:22:2.9
23:22:3.0
23:22:3.0
23:22:3.1
23:22:2.0
23:22:3.2
23:22:3.2
23:22:4.20.3
0.47
0.4
0.3
1.7
0.4
0.2
0.7
下载: 导出CSV
-
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