八地震定位與地球速度反演

４－SEQＭTEｑｎ\c\*Arａbic\*MERＧEFOＲMＡT13)與直達(dá)波的考慮類似，當(dāng)Z0變化非常小時(shí),Ｚ0僅影響到Dz，而考慮（6－６－1７)時(shí)除了第一項(xiàng)含有Dz外，觀測到首波的臨界距離也含有Dz，因此應(yīng)該把（6-６-１６)式代入(6—6－17）時(shí)再對Dｚ求偏導(dǎo)數(shù)?？梢缘玫剑篗ACＲOBＵTTONMＴPlaｃｅＲｅｆ\＊ＭERGEFOＲMATSＥQMＴＥqn\h＼＊ＭEＲGEＦORＭAT（ＳＥQMＴCｈap＼c＼＊Ａrabiｃ\＊ＭＥRＧＥFＯRMAT8-ＳEQＭＴSｅｃ\c\＊Ａrabiｃ\＊ＭERGEFORMAT4－ＳEQMTＥｑn＼c\＊Arａｂic＼＊MERGEFＯRMAＴ14)⑶根據(jù)GＥＩGER方法建立方程組基于ＧEIＧＥR法的基本思想（GeiｇｅrL,1912)，建立直角坐標(biāo)系的線性觀測方程組k=１，2,…，ｍMAＣROBUTTONMTPlaｃeRｅf\＊MERGEFORMＡＴＳEＱMＴEqn＼ｈ＼＊MEＲGEＦOＲMAT（SEQＭTＣhap＼ｃ\*Ａraｂiｃ\＊ＭERGEＦORＭAT8－SＥQMＴSｅc＼c\＊Aｒaｂｉｃ\＊MERGＥFＯRＭＡT4—SＥQMTEqn\c\*Ａrabｉｃ＼＊MERGEＦORMAＴ1５）式中Δx、Δy、Δz為震源坐標(biāo)校正量，Δt為發(fā)震時(shí)刻校正量,、、為走時(shí)空間偏導(dǎo)數(shù)，為殘差，即觀測到時(shí)與計(jì)算到時(shí)之差,或?qū)懗墒噶啃问紸=rMAＣＲＯBＵTTONMTＰl(wèi)ａceRef＼*MＥRGEＦＯRMATSＥＱMTＥqｎ＼h\＊ＭEＲＧEFOＲMAＴ（ＳＥQMTCｈａp＼c＼＊Araｂic\＊MERＧEFORＭAT8—SEQＭＴSeｃ＼ｃ＼＊Ａｒａｂic\*MＥRGEFORＭＡT4—ＳEQMTＥqｎ＼ｃ\*Araｂic＼＊ＭERGEFＯＲＭAＴ16)式中系數(shù)矩陣A為ｍ×４矩陣MACROBＵＴTＯＮMＴPlaceＲｅf＼＊MEＲGEFＯRＭAＴSEQＭＴEｑn＼h\*MＥＲＧEＦORMAT（ＳEＱMTCｈaｐ\c\*Arabic\＊MERGEFORＭAT8—ＳEＱMTSec\ｃ＼＊Aｒabic\*ＭＥRGEFOＲMＡＴ4—SＥQＭＴEｑn\ｃ\*Ａrabｉｃ\＊MEＲＧＥFORMAＴ１７）ｒ＝（,，……，）,ΔX=（Δt，Δx，Δｙ，Δｚ）MＡＣRＯＢUTTOＮMＴPlacｅＲｅf\＊ＭＥRGEFＯRMATＳＥＱMTEqn\h\＊ＭＥRＧEＦORMAT（ＳEＱＭTChap\c＼＊Aｒabic\*ＭERGＥFOＲMAT8－SEQＭＴSｅｃ\c\*Arａbic＼*MERＧEFORMＡT4-ＳＥＱMTEqn\c\*Ａrａｂiｃ\*MＥRGＥFORMＡT18）將ＧＯＴO(shè)ＢＵTTOＮＺＥqｎNuｍ99５692\＊MERGEＦORMＡTREFZEqnNum９９5692\*Ｃｈarｆormat\!\＊ＭＥRＧEＦＯRＭＡT(8-4-6），ＧOTOBUTＴＯNＺEqnNuｍ１５86８８\*MＥRＧＥFORMAＴREＦZＥｑnＮum１５868８\＊Chaｒfoｒｍａｔ\！\＊ＭＥRGEFORMＡT（8-4—1０）～GOTOBＵTＴＯNZEqnNuｍ４７326２＼＊ＭEＲGEFOＲMATREＦZEqnNum４７3262\*Cｈaｒformａｔ\!\*ＭＥRGEＦORＭAT（８-4—14）所求的偏導(dǎo)數(shù)代入ＧOTOBUTTＯＮZEqnNum796２28\*ＭＥＲGEFＯRMＡTＲＥFＺEqnNum７９６２28＼*Ｃｈarｆoｒmat\!\*ＭＥＲＧＥFＯＲMAT（8—４－１７)，并將根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的震源位置初值代入GOＴＯBUTＴＯＮZEqnNｕｍ692883\*MERＧEＦORＭＡＴREFZＥqｎNum692８83＼＊Cｈarｆormaｔ\!\*MEＲGEFORMＡT(８-4－1６)式求解，再用求解結(jié)果校正r.如此反復(fù)迭代校正，直至滿足①ΔＸ〈，這里為一小量，或②第ｎ次迭代，這里為一小量,或③迭代n次，這里n為預(yù)先設(shè)置的迭代次數(shù).迭代結(jié)束(Leeｅtal．，１9７5）。采用上述思路得到的近震定位的MATLAB實(shí)用程序如下:ｆunctioｎ[Local,EｎdRｅsiIｔem，EｎdＡzi,ＥndＴaｋeoff，ResiIｔｅmOriginａl，ＲeｓｉOriginaｌ］=geigｅrwan（Ｖp,Vs，Ｄeep,Ｐg(shù)，Ｓｇ，Sｔｘ，Sty，Sｔｚ，ＦiｒLocal，MinＤeｐｔh,ＭａｘDepｔh，MaxRevDｅｐ，ＭaxRevHoｒ，ＳubDｅｌta，ＩterNuｍ,ＭiｎVaｌuｅ）％使用geiｇer迭代校正震源位置%輸入:％Ｖp，Vs為p波和s波的速度％Pg,Sｇ為p波和ｓ波的直達(dá)波的到時(shí)%Stx,Stｙ,Ｓｔz為記錄臺(tái)站的三個(gè)坐標(biāo)%ＦirLocal為初始地震位置，通常根據(jù)和達(dá)法確定%MｉnDepｔh為得到震中的最小深度，MaxDｅptｈ為得到震中的最大深度％MａｘRevHｏr為能改變的最小水平距離，變化小于該水平距離則迭代過程％ＳｕbDｅｌta為射線計(jì)算到臺(tái)站的最小距離精度%IｔｅrNum:設(shè)置的最大迭代數(shù)％Minｖalｕe：%輸出％Ｌoｃａｌ:定位結(jié)果％ＥndRｅsiItem：各臺(tái)殘差％ResiIｔeｍOｒigｉnal:初始各臺(tái)殘差％ResｉＯriｇｉnal：初始各臺(tái)殘差的均方根％％%％％％％%％%％%%％％%%％％%％％%％％％％％％％％％%%％％%％%％％％%%％％％％％%%％％％％%%%％%％%%％%%％％%％%ＩtｅｒItem＝zeros（lengｔh(Ｐg(shù))＊2,4）;ＲeｓiＩtem=zeroｓ(leｎｇth（Ｐg(shù)）*2,１）；RevDeｐ=MａｘRevDｅｐ；%geigeｒ深度校正值大于該值,使用該值進(jìn)行修正ＭａｘDｅp=MaxＤepth;％gｅiｇeｒ深度校正值大于該值，使用該值進(jìn)行修正MinDep=ＭiｎDepth；%geiger校正后深度置于空中,深度重置為該值%ＦirDep＝FirstＤeｐth；％geｉgｅr深度初值如不理想,使用該值為初值%反演中不采用此選項(xiàng)ＭｏｄＳitｅ=MaｘRevHoｒ；％geｉgｅr經(jīng)緯度校正值大于該值,使用該值進(jìn)行修正ＳubDｅｌ=SｕbＤelｔa;%計(jì)算入射角時(shí),兩震中距差為該值時(shí)，迭代結(jié)束%FiｒＭinＤepth=FｉrMinDｅｐth;%初始深度小于該值，被重置為ＦｉrDep％FiｒMaｘDeｐtｈ＝FirMａｘＤeｐth；%初始深度大于該值,被重置為FｉrDep%ＩteｒNum=ＩterNum；％ｇeｉgeｒ迭代次數(shù)MiｎVａluｅ＝MｉnVaｌue;％ｇeiger迭代上一次修正值與當(dāng)前迭代值差，小于該值迭代結(jié)束%判斷初定位深度是否滿足系統(tǒng)設(shè)定值,不滿足設(shè)系統(tǒng)值%在主程序中設(shè)置%iｆ(FirLocal（３）〈FiｒMｉｎDepｔh＆ＦirLocaｌ(３）〉ＦｉrＭaxDeｐth）％FiｒLｏcａｌ（3）=FiｒDep;％end%進(jìn)行ｇeｉgｅr迭代fｏrｉt=１：IｔerNum％循環(huán)迭代，最大迭代次數(shù)為ＩterNum%得到geｉgeｒ迭代參數(shù)(偏導(dǎo)值和各臺(tái)殘差，方位角和離源角)［IｔerIｔeｍ，ResiItem，Azim，takeoｆf]=getgeigeｒmat（Ｖｐ，Vs，Deep，Pg，Ｓg,Ｓtx，Ｓty，Ｓtz，F(xiàn)irLoｃaｌ,ＳuｂDｅｌ)；％計(jì)算各臺(tái)定位殘差EnｄReｓi＝ｃomputｅRｅsｉ（ReｓｉＩtem）；％保存循環(huán)中每次計(jì)算的殘差A(yù)llResｉ（１,it)=EndResｉ；％保存最小殘差值及對應(yīng)的震源參數(shù)％每次循環(huán)都要判斷１次,顯得太繁瑣ifＥndResi〈=ｍin（ＡｌｌReｓi)EndＬocal＝FirLｏｃaｌ;ＥｎｄResｉItem=RｅｓｉＩtｅｍ;EndAｚi=Azim;ＥndTａkeｏfｆ=taｋｅｏff;endiｆｉｔ==1ResiItemＯrigｉnal＝ReｓiＩｔem;ReｓｉOriｇinal=ＥndResi；％保存初始的殘差%eｌse％ｉｆ(Ｒｅsi１＜EｎｄRｅsi）bｒeaｋ;ｅｎdendＲesｉ1＝EndReｓi；%保留本次迭代誤差，供下一次比較ｔry%使用廣義逆矩陣解方程組%MoｄiｆｙVａｌuｅ（１)：經(jīng)度修正值%ModiｆyＶaluｅ(2):緯度修正值%MｏｄiｆｙValｕｅ（3）：深度修正值%MｏdifyVａlue(４）：走時(shí)修正值MｏdiｆyVａｌuｅ=piｎv（ＩteｒItem）＊ＲeｓｉIｔｅｍ；ｃaｔｃhdｉsp（'方程無解!無法定位!')；ｂrｅaｋ;end%如方程解滿足系統(tǒng)設(shè)定值條件,結(jié)束循環(huán)iｆ（(ModiｆｙVaｌue（１）〈ＭiｎValue＆ModifyＶａｌｕe（2)<MinVａlｕe＆。．。ModifｙＶａluｅ(3）〈MｉnＶaｌｕｅ＆MoｄｉfyVａｌue（4）〈MｉｎVaｌue））breａｋ;end％如深度修正大于系統(tǒng)設(shè)置值,重新設(shè)置深度修正值，其他震源參數(shù)不進(jìn)行修正%RevｉseitiｆＭoｄifyValue(３)＞RｅvＤepＭｏdｉｆｙＶａｌｕe（３）=RevDeｐ；％MｏdiｆyVａｌuｅ（3）/(MｏdiｆｙＶaｌue（３)／ReｖDep+1)；ＭodifyVａluｅ（１）=ModｉｆyVａluｅ(１）／(ＭoｄiｆyVａlue（3）／RevＤeｐ）；MoｄifyＶaluｅ(2)=MｏdiｆyVａｌｕｅ（2）/（MoｄiｆｙValue(3）/RevDeｐ）;％0;MｏdifyＶａlue(4）＝ModifyＶalue（4）／（MｏｄifｙValue（３)/RｅｖDep）；％0；end％EnｄIＦ%如經(jīng)緯度修正值，大于系統(tǒng)設(shè)定值取經(jīng)緯度最大值對經(jīng)緯度重新修正%ｉfＭoｄｉfyVaｌue（1）>MｏdｉfyVａluｅ(2）％MaｘVａｌue＝ModifｙＶalｕｅ(1)；％ｅlsｅ%ＭaxＶａlｕｅ＝ＭｏdｉfyValue(2）；%ｅｎdｉfMoｄｉｆyValue（1)>ModＳiteＭｏdｉfyValｕe(1)=MｏdSitｅ;MoｄｉfyＶａlue（2）=ModifｙＶalue(2）/（MｏdiｆyValｕe（1）／MoｄSiｔe）；ＭodifｙVａlue（3）=MｏｄiｆｙＶalｕe（3）／（ModifyVａｌue（１)／ＭodＳiｔe）；MｏdifyＶalue(4)=MoｄｉfyValuｅ（4)／（ＭｏdｉｆｙValue(1）/ModSite);enｄｉｆMｏdiｆｙValuｅ（２)>MｏｄSiteModifyValue（1）=ＭoｄifyValuｅ（1)／（ModiｆｙValue(2)／MoｄＳiｔe)；MｏdifyValue（２）＝MoｄSite;ModifyValｕe（３）=ModｉfyVａlｕe（３）／（ＭｏdifyVaｌue（2)／ModSite)；ＭodiｆyValｕe（4)＝MoｄifｙValue(4）/（MｏdifyVaｌue（２)／MoｄＳiｔｅ）;ｅｎｄFirＬｏｃａｌ(1)=FｉrLｏｃal（1）+ＭodifyVａluｅ(1）;％震源經(jīng)度ＦirLocal（2)＝FirLｏｃal（２）+ＭｏdｉfyVａlue（２）;％震源緯度FｉrLoｃaｌ(３）=FｉｒＬｏcal（３)+ＭoｄｉfyVａｌｕe（3);%震源深度FｉrLocaｌ(4)=FirLｏｃａl（4)+ＭoｄifyValｕｅ(4）;％發(fā)震時(shí)間%如果深度小于定義的最小深度,則置為最小深度ifFｉrLocaｌ（３）＜MiｎDepＦirLｏcal（3）=MinDｅp；ｅnｄ％如果深度大于定義的最大深度，則置為最大深度ifFirLocal(３）＞MaxＤeｐFiｒLｏｃａl(３）＝MａxDep；ｅｎd％進(jìn)行下一次迭代enｄ%循環(huán)結(jié)束Ｌocａl(1）=ＥnｄＬoｃaｌ(1）；％震源經(jīng)度Ｌocal(2）=EndＬｏcal(２)；％震源緯度Ｌｏcal（３）=ＥndLocal(3)；％震源深度Locａl(４）=ＥnｄLoｃａl（4）；％發(fā)震時(shí)間Ｌocaｌ（5）=ｍin（ＡｌｌResi)；％定位殘差%-－－-－—－—-－－—-—－--—--－—-－－-－--—－-—-－－—－—-——－-—－-——－－--—-—－--－－－—fuｎcｔion[IterItｅm，ResiIteｍ,Aｚiｍ,tａkeoｆf］＝ｇetgｅigｅrmat(Vｐ，Vs，Dｅe(cuò)ｐ,Pg，Sg,Ｓtx,Stｙ,Stz,ＦirLoｃaｌ,SubDｅl)%得到geiger迭代參數(shù)（偏導(dǎo)值和各臺(tái)殘差)ＩtｅrItem=zｅｒｏs（lｅnｇth（Pg)*2,４）；％保存迭代參數(shù)（偏導(dǎo)數(shù)值）ＲesiIｔem＝zeｒos(ｌenｇtｈ(Ｐg(shù)）＊2，1);％保存各臺(tái)殘差值PＳpeed=Vp;％P波速度SSpｅe(cuò)ｄ＝Vｓ;％S波速度ＭDeep＝Ｄeep；％震源深度Azｉm=zｅrｏs（1,ｌength(Pg）)；％方位角taｋｅｏfｆ=Aｚｉm；％離源角ｓtｅｐ=1；%雅可比矩陣的序號ｆoｒｉ=１：length(Ｐg(shù)）％得到臺(tái)站參數(shù)StnLon=Ｓtx（i)；%臺(tái)站x坐標(biāo)ＳｔnLat＝Ｓtｙ（i)；％臺(tái)站ｙ坐標(biāo)Ｐg(shù)Tｉme=Pg（i）；%P波到時(shí)SgＴimｅ=Sｇ(i)；％Ｓ波到時(shí)［DiｓＤeeｐ，LaｙerNuｍ］=geｔＰａrａm(MＤｅｅp,FirLocal）；％得到地震所在的層號LａyｅrＮum，和震源距頂層的距離DisDeｅp％計(jì)算臺(tái)站震源到達(dá)該臺(tái)站的離源角和走向角［takeoｆf（ｉ），Azｉｍ（ｉ）］=ｇetangｌe(PSｐｅe(cuò)ｄ,MＤeｅp，F(xiàn)iｒLｏcaｌ,LayerＮum,ＳｔnLｏｎ，StｎＬat，DｉsDeep，SuｂDel)；％計(jì)算臺(tái)站Ｐ波走時(shí)SeiTimes=getｔime(PSpeed，MＤeep，tａkeoff（ｉ),LaｙeｒNum，ＤiｓＤeep);％根據(jù)P波速度計(jì)算臺(tái)站震中距ＳeｉDｅｌta=getdisk（PSpeed，MDｅe(cuò)p，ｔａkeoff(ｉ），ＬａｙerNum，DｉsＤeeｐ）；％分別計(jì)算并保存Ｐ波迭代參數(shù)(具體公式《數(shù)字遙測地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方法》趙仲和Ｐ2８)IterItｅm（stｅp，1)=（sｉｎ（takeoｆf(ｉ）)/PSpeｅｄ(ＬayerNum))＊（（FｉrLocal（1)－StｎLon)／SeiＤeltａ)；IｔｅrIｔem（stｅｐ，2)=（sin（ｔaｋeoff（i)）/ＰSpｅe(cuò)ｄ（ＬayeｒNuｍ）)*(（FirＬocａｌ（2）-ＳtnLａt(yī)）/SeiＤｅlｔa）;IterItem(stｅp,３）=cos(tａkeｏfｆ(i）)／ＰＳpeｅd（ＬaｙerNum）;IｔerItｅm（sｔep，4）=1；%計(jì)算各臺(tái)Ｐ波殘差，并保存ＲｅsｉItem(ｓtｅｐ，1）=PｇＴime－SeｉTimes—FirLｏｃal(４）;ｓtｅp＝step+1；%計(jì)算臺(tái)站S波入射角［ＳeiＡnｇｌe，Aｚi]=getａｎgｌe（SＳpｅｅｄ，MDｅe(cuò)p,ＦirLocal,LayeｒNuｍ,ＳtｎLoｎ，StｎLａｔ，DisDeeｐ,SｕｂDel）；％計(jì)算臺(tái)站的S波走時(shí)ＳeiＴimes＝gｅtｔiｍｅ(SSpeｅd，MDｅe(cuò)p，SeｉＡngｌe，LａyeｒNuｍ,DiｓDeep）；％根據(jù)S波計(jì)算臺(tái)站震中距SeiDeｌｔa=ｇｅｔdｉsｋ（SSｐｅe(cuò)d，MＤeｅp,SeiAngle，ＬaｙerＮum,ＤisＤeeｐ）；％分別計(jì)算并保存S波迭代參數(shù)（具體公式《數(shù)字遙測地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方法》趙仲和P２8）％求解雅可比矩陣的各個(gè)元素IｔerＩteｍ(stｅｐ,1）=(sｉｎ（SeiＡnｇｌe)/ＳSｐeeｄ(LaｙerNuｍ))＊(（FirLocａl（1）－StｎLoｎ）/ＳeiＤｅｌtａ）；ＩｔeｒItｅｍ（sｔeｐ，2）=（sin(SeiAnｇle)／SＳpeed（LａyerNｕm)）＊(（FiｒLocal（2）－ＳｔnLat)／ＳｅiDelta）;ＩterItem(step，３)=cｏｓ(ＳeｉAngle)/SSpeｅd(ＬａyｅrＮｕm）;IｔｅｒIｔｅｍ(ｓtep，４）＝1;％計(jì)算各臺(tái)S波殘差，并保存ＲesｉIｔem(stｅp，1）=SgTime－SeｉTiｍeｓ—FirＬｏｃaｌ(４）；ｓtep=sｔep+1；%雅可比矩陣序號增加endｆunctｉon[PＳpeed,SＳpeeｄ，ＭDeep］=ｇeｔmodｅｌ（MMｏｄel)％得到一個(gè)臺(tái)站速度模型參數(shù)％輸出%MSpeed：多層速度模型中各層速度%MDeep:多層速度模型中各層厚度％輸入％MMoｄel：臺(tái)站多層速度模型foｒk=１：lenｇｔh(ＭModel）Ｌayer=str２num(ＭＭｏdel（k).LayNaｍｅ）；PSpｅe(cuò)d(Layer）=ＭMｏｄel（k）.PＳｐeed;SSpeeｄ（Lａyeｒ）＝MMoｄel（ｋ）。SSpeｅｄ;ＭDeｅp(Ｌayｅｒ）=MＭodel（k）。Ｄｅe(cuò)p；end%ＥｎdFOＲ%EndＦUＮCTIＯNfｕncｔion[DisＤｅe(cuò)ｐ，LａyerNｕm］=ｇｅtParａm(ｄeｅp，ＦiｒLｏcaｌ）%得到震源相對一個(gè)臺(tái)站的參數(shù)%輸出%DisDeep：震源距層頂距離％ＬayeｒNum：震源所在層％輸入％deｅp：震源深度％FｉrＬoｃal：初定位震源參數(shù)％計(jì)算震源距層頂距離ＤｉsDeep=FｉrLoｃal（3）-ｄeeｐ(1）；ＬaｙerNuｍ=１;ｆoｒｌ=２：leｎｇtｈ（deeｐ)%如震源深度小于速度模型中某層,那么震源在該層的上一層if(FirＬocaｌ(３）〈deeｐ(ｌ）)DｉｓDeep=FirＬocａl（3)—dｅe(cuò)p（l—1）；％計(jì)算震源所在層LaｙeｒNuｍ=l-1;brｅａk；ｅnｄend％如果震源深度大于速度模型中最深層,計(jì)算震源距層頂距離和所在層ｉfFiｒＬoｃａl（3)〉ｄeep（ｌｅnｇtｈ(deｅｐ))DisＤｅe(cuò)p=FｉrＬｏｃal(3）-dｅe(cuò)ｐ（ｌengｔh(deep））；LayｅｒNum＝lｅngｔh（deep）;ｅndｆuｎctｉｏn[ＳeiＡngle,Azｉ]＝gｅtangｌｅ（sｐｅｅｄ，deep,FirLocａl，ＬayerNum，loｎ，lat,dｅp，ＳuｂDｅｌ)%計(jì)算震源所在層的入射角(具體算法《微機(jī)中的地震定位程序》姜燕Ｐ12)％輸出％SｅiＡnｇle:震源到臺(tái)站的入射角（使用跌代方法求出近似值）%輸入％sｐeed：各層速度％deep:震源深度％Fｉrｌｏcaｌ：修訂后震源參數(shù)(第一次計(jì)算為初定位震源參數(shù))％ＬaｙｅrＮuｍ：震源所在層%lｏn：臺(tái)站經(jīng)度％laｔ：臺(tái)站緯度%dｅp：距層頂距離％SuｂDeｌ：系統(tǒng)參數(shù)(張角迭代計(jì)算，小于該值迭代結(jié)束)%根據(jù)震中參數(shù)計(jì)算震中距X=loｎ—ＦirLoｃａl(1）；Y=ｌａt(yī)—ＦirＬocal(2);ＣoｎＤisk=ｓqrt(Ｘ^２＋Y^2）；%震中距Aｚｉ＝ataｎ2(X，Ｙ）；％求出方位角,與正北方向的夾角％計(jì)算迭代離源角的最大值MaxAngle=aｔａn(ＣoｎDiｓk／dep）；％計(jì)算迭代離源角的最小角MｉnAｎｇlｅ=atan（ＣｏnDisk／（FirＬｏｃal（3）－deｅｐ(１）));SeiAｎgle＝（MａｘAnｇｌe+MｉnAngle)/２；%計(jì)算入射角初值％根據(jù)新的入射角和速度模型，重新計(jì)算震中距NewConＤisｋ＝geｔdｉｓk(spｅe(cuò)d,ｄｅe(cuò)p,ＳｅiＡｎgle，LaｙｅrNum,dｅp）;%迭代求出入射角（逼近到系統(tǒng)設(shè)置值迭代結(jié)束)ｗｈiｌe（ａbs(ＮewCｏｎDｉsk－ＣｏnDisk）＞SubDｅｌ）%根據(jù)震中距(ＮeｗＣｏnＤisｋ和ConDｉsk）計(jì)算入射角ｉfCｏnDiｓk＞NｅwConDiskMiｎA(yù)ｎgle=SeiＡngｌe;eｌsｅifConDisk＜NｅwCoｎDisｋMaｘＡｎglｅ=SｅiAｎgｌe;enｄＳｅｉAnｇlｅ=（MaxAngle＋MinＡnglｅ）/2;％根據(jù)新的入射角，重新計(jì)算震中距NeｗＣonDisk=ｇeｔｄｉsk（speed，ｄeep，ＳeiAngｌｅ,LａyｅrNum，ｄｅp)；％如大角等于小角,迭代結(jié)束ｉｆ（MinＡngle=＝ＭaxAnｇｌe）bｒeａk；ｅnd％如大角與小角差值小于SubDeｌ*(１０＾(—１0））,迭代結(jié)束ｉf(abｓ（MiｎA(yù)ｎｇle—ＭaxＡngle)<SｕbDeｌ＊（1０＾(－10)）)brｅaｋ；%退出迭代endeｎｄ％ＷHILE循環(huán)結(jié)束ｆｕnｃｔｉonMｏdelDelｔa=gｅtdｉsｋ（ｓpeｅｄ,deeｐ，angｌe，LａｙｅrＮｕｍ,dｅp)%根據(jù)速度模型計(jì)算震中距(具體公式《數(shù)字遙測地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方法》趙仲和Ｐ2８)％輸出％ModｅlDｅlta:震中距%輸入%speeｄ：速度模型中各層速度%ｄeｅｐ：震源深度％ａngle：入射角％LayｅrNum：震源所在層％dep:距層頂距離％計(jì)算地震波在發(fā)震層走的距離ＭoｄelDeｌta=deｐ*ｔan(aｎgｌe）;%計(jì)算地震波在其他層中走的距離之和(震中距)ｆoｒl=LayerＮum-1：－1：1tａnAnｇｌｅ=ｓin(ａnｇlｅ）/sqrｔ(（sｐeｅd（l＋１）/spｅｅd（l))^2—(ｓin（aｎglｅ)）^2)；％公式()計(jì)算該層中的折射角ModelDｅlta=ＭｏdeｌＤeｌta+(deep(l＋１）—deep（l））＊ｔanAｎｇle;％在該層中的震中距增量angle=ataｎ(tａnAｎｇｌe)；eｎd％循環(huán)結(jié)束％函數(shù)結(jié)束ｆunctionModelTime=geｔtime（speed,deep，aｎｇle，LayｅｒNuｍ,dep）％計(jì)算臺(tái)站走時(shí)（具體公式《數(shù)字遙測地震臺(tái)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理方法》趙仲和P28）％輸出％MｏdｅｌTiｍe:臺(tái)站走時(shí)％輸入%ｓｐeed:各層速度%ｄeep：震源深度％ａnglｅ：入射角％LayerNum：震源所在層%dｅｐ:震源距層頂距離%計(jì)算震源所在層的走時(shí)ＭodｅlTｉmｅ＝dep／（coｓ(angle）＊ｓpeｅｄ(LayeｒNｕm）)；％計(jì)算震源在各層中走時(shí)之和（震源到臺(tái)站的走時(shí))ｆｏrl=LaｙeｒNum—１:-１：１ｃｏsAngｌe=（speeｄ(l）/speed（ｌ+1））＊ｓqｒt（（sｐeeｄ(l＋1)/ｓpeeｄ（l）)^２－（ｓｉn(ａngｌe）)＾2）;％離源角的余弦MｏｄｅlＴime＝MoｄelTime＋（dｅｅp（l+1)-dｅe(cuò)p（l））/(cosＡnｇlｅ*ｓpeed(l));％該層中走時(shí)的累加angle=aｃos（ｃｏsAｎgle）；%回到原來的離源角end％循環(huán)ｆor結(jié)束%函數(shù)結(jié)束ｆｕnｃtioｎRｅsi＝computｅReｓi（ReｓiＩtem）％計(jì)算定位殘差（先計(jì)算各臺(tái)殘差平方和的平均值,再開方)％輸出％Rｅsｉ:定位殘差％輸入%ＲeｓiIｔｅm：各臺(tái)殘差ReｓiAｌl＝0；fｏrｉ=1：lengtｈ(RｅsiItｅm)RｅsiＡlｌ＝RｅsiAll+ResiIｔem（i）＾２；%計(jì)算殘差的平方和enｄResi=sｑrt（ResｉＡll/lenｇth（ResiItem)）;％均方差％函數(shù)結(jié)束采用下面的程序調(diào)用上面的子程序ｃlcSubDeｌ=０。0０0１；Stｘ=［１５0０150３００３０0300１５０00];Ｓty=[1503003003001５0０001５0］;Stz=zeｒｏs（1,9）；Vp＝［2。5,5.３，6。1，６.6，7。2,7。9］；％Ｃruｓt５。1Vs=［1。1，3．１，3.5，3．８，4。0,4．5]；%Crｕsｔ5.１Ｄeep=[0，１，３，24,3８，46];m=ｌｅｎｇｔh(Stx）；Pg=［21。2０91４3.424７43.４１80５5.7４4８４0．991８38。４1791５。５６0１1５。57９22１．2229］+０.5*(rａnd（1,m)-０.5）;％直達(dá)P波的走時(shí)加上隨機(jī)誤差Sｇ＝[３７．16597５.884２７５．87２597．3５6３７１.643967。１58027．320８27.3540３7．１9０0］＋２。5*（ｒａｎd（1，m)－０.5)；％直達(dá)Ｓ波的預(yù)測走時(shí)加上隨機(jī)誤差Ｐｎ＝[２2。43１239．6553３9.650１4９。182537。772８35.78０80０2２．４４19］+1．5＊(raｎd(1，m)－０。5）；%首波Pn的預(yù)測走時(shí)加上隨機(jī)誤差MiｎＤeptｈ＝0。1;％反演震源的最小深度MaxＤepth＝33;%反演震源的最大深度MaxReｖDeｐth＝0。1；%反演深度迭代的最大步長MaｘRevHｏr=0．5；％反演水平距離迭代的最大步長ＳｕｂＤeltａ=0。0001;IｔeｒNｕm=1０0；ＭinValue=0.0０1；Pgstｄ=０.5；Sgstd＝2。５;Ｐnstd=1．5;ＦirLocal=[50，３０.０00，1８。0，0。０］；［Local,EnｄＲｅsｉIteｍ,EｎdAｚｉ，EｎｄＴakeｏfｆＰ,EｎdTａｋeｏffPn,ＲesiItｅmＯｒｉｇinaｌ，RｅｓiOrigｉｎal]＝..．geｉgｅrｗaｎ（Vｐ，Vs，Deep，Pg，Sｇ，Pｎ，Ｓtx,Ｓty，Sｔｚ，F(xiàn)iｒＬｏcaｌ，MｉnＤepth,ＭａxＤｅpth，MａxＲevＤｅｐｔｈ,MaｘReｖHoｒ,SｕbＤeltａ，IｔｅｒNuｍ,MｉnVａlｕe）；Loｃal可以得到地震的震源位置為［53。８６,４1。８2，2３。２0］，發(fā)震時(shí)刻提前0.67s,跟原來設(shè)定的震源位置相差不大.如果加入的隨機(jī)誤差振幅減小，能得到更好的定位結(jié)果，請讀者自己根據(jù)程序設(shè)定來理解此定位程序。ＭAＣRＯBUTTOＮMＴEdｉtEquationSecｔｉｏｎ2ＳＥＱＭＴＥqn＼r\h\＊MERGＥＦORMATSEＱMＴＳｅc＼h\＊MＥＲＧEFＯRMAT８．５相對定位方法*8。５。1主事件方法在許多情況下，確定局部區(qū)域里地震之間的相對定位，其精度比任一個(gè)地震的絕對定位的精度高得多。這是因?yàn)樵摼植繀^(qū)域處的橫向速度變化對遠(yuǎn)臺(tái)走時(shí)測量不確定性所產(chǎn)生的影響幾乎是一樣的.如果我們設(shè)定某一地震為主事件,可計(jì)算其他地震相對主事件的走時(shí):MACRＯＢUＴTＯNMＴPlａceＲef\＊MERGＥＦOＲＭATSＥＱＭTＥqｎ\ｈ＼＊MERGEFORMAT（ＳEQMTChａp\ｃ＼＊Ａrａｂic\*MＥＲGＥFORMＡT8－ＳEQMTSｅc＼ｃ\＊Ａｒabiｃ＼＊MＥRGEＦＯRMAＴ５－SEQMTEqｎ＼c＼*Arabic＼*MEＲＧEＦORMＡT1)把主事件的位置作為方程ＧOTOBUTTＯNＺEqnNｕm73３024\*MERGEＦＯRMATREFZEｑnNｕm733０２4\*Chaｒformat\！\*MERＧEFORMAT（8—４－１）中的，則相對位置由對下式的最佳擬合給出:MＡCＲOBＵＴTONMＴPlaｃeRｅf\*ＭＥＲＧEFORMATＳEQMTEqn\h\＊MERGEFORMAT（SEQMＴCｈａp\c\＊Araｂic\*MERGEFOＲＭＡT8—ＳEＱMTＳeｃ＼c\＊Arａｂic\＊MEＲＧEFORＭAT5-SEQMＴEｑn＼c＼＊Aｒａbｉc\＊MEＲGEFＯＲMAT2)這里如果小到足以適用線性近似的話，那么解將是正確的。如果主事件的絕對位置由其他方法(例如,地表爆破）給出,是已知的。那么可由相對位置來反演絕對位置。８.5。２雙差定位法雙差定位法(ＨｙpoＤＤ）是Ｗaldｈaｕｓeｒ2０0０年發(fā)表的一種精確定位方法，與主事件(Maｓｔeｒeｖenｔ)法一樣屬于相對事件定位法，因此較大限度地消除了絕對定位方法中因所用速度結(jié)構(gòu)模型的不確定性所造成的定位誤差。在雙差定位法中，由相鄰事件間的觀測到時(shí)差與理論到時(shí)差的殘差(雙差）作為數(shù)據(jù)，結(jié)合走時(shí)方程，構(gòu)造出反演的矩陣方程,求得地震定位參數(shù)的修正值。由于假設(shè)相鄰足夠近的事件的射線路徑相互重合,當(dāng)速度結(jié)構(gòu)的變化尺度小于相鄰兩個(gè)事件的距離時(shí)，雙差定位法就不能有效消除速度結(jié)構(gòu)模型的不確定性的影響。2０03年張海江改進(jìn)了Ｗaldｈausｅr提出的雙差定位法，考慮了速度結(jié)構(gòu)變化的影響,并增加了同時(shí)反演淺層速度結(jié)構(gòu)的功能.人們將張海江的定位方法稱為層析雙差定位法(TomoDD）。主要原理如下：基于射線理論的體波走時(shí)方程可以表示為＝+∫kiiiｋＴtuds（８-4７）其中T代表走時(shí),t代表發(fā)震時(shí)刻，ｕ代表慢度，i代表地震,ｋ代表臺(tái)站。為了得到線性化的方程，我們采用一級泰勒展開其中ｒ代表理論到時(shí)和觀測到時(shí)的殘差。把事件i和事件ｊ的相應(yīng)的方程(8-４8）相減，就得到了構(gòu)成反演矩陣的方程:將方程（８－4９)右式中的積分離散化，就可以構(gòu)造出以速度和震源參數(shù)的擾動(dòng)作未知數(shù)、到時(shí)差殘差（雙差)作已知數(shù)據(jù)的反演矩陣方程。最終對由方程(8－49)得到的矩陣方程使用阻尼最小二乘反演方法求解。Ｗaldｈaｕser2０00年提出的雙差法忽略了小區(qū)域內(nèi)的速度變化項(xiàng)，即