Automated determination of earthquake source parameters

Abstract

Title: Automated determination of earthquake source parameters Author: Jiří Vackář Department: Department of Geophysics Supervisor: prof. RNDr. Jiří Zahradník, DrSc., Department of Geophysics Abstract: The thesis deals with methods for automated inversion of seismic source parameters. We studied the influence of structure model used and show an ex- ample how the existing model can be improved. We have developed a new, fully automated tool for the centroid moment tensor (CMT) inversion in a Bayesian framework. It includes automated data retrieval from ArcLink server or local data storage. Step-like disturbances are detected using modeling of the distur- bance according to instrument parameters and such components are automati- cally excluded from further processing. Frequency ranges for the filtration and time windows for the inversion are determined automatically due to epicentral distance. Full-waveform inversion is performed in a space-time grid around a provided hypocenter. A data covariance matrix calculated from pre-event noise yields an automated weighting of the station recordings according to their noise levels and also serves as an automated frequency filter suppressing noisy frequency ranges. The method is tested on synthetic and observed data. It is applied on a dataset from the Swiss seismic...

Název práce: Automatizace určování zdrojových parametrů zemětřesení Autor: Jiří Vackář Katedra: Katedra geofyziky Vedoucí disertační práce: prof. RNDr. Jiří Zahradník, DrSc., Katedra geofyziky Abstrakt: Tato práce se zabývá metodami pro automatické určení parametrů seis- mického zdroje. Studovali jsme vliv použitého rychlostního modelu a ukazujeme příklad, jak tento model může být vylepšen pomocí naměřených dat. Vyvinuli jsme nový, zcela automatický nástroj pro určení momentového tenzoru v baye- sovské formulaci. Tento nástroj zahrnuje automatické stahování dat z ArcLink serveru nebo načtení lokálně uložených dat. Jsou detekovány instrumentální po- ruchy a zasažené komponenty jsou automaticky vyloučeny z dalšího zpracování. Principem této detekce je modelování poruchy dle instrumentální odezvy pří- stroje a porovnání této modelované poruchy s naměřeným záznamem. Frekvenční rozsahy pro filtraci záznamů a časová okna pro inverzi jsou určována automa- ticky dle epicentrální vzdálenosti. Jádrem metody je inverze celých vlnových obrazů v prostoro-časové síti okolo zadaného hypocentra. V inverzi používáme kovarianční matici dat určenou z analýzy seismického šumu zaznamenaného před zemětřesením. Tato matice funguje jako vážení stanic dle úrovně jejich šumu a také jako automatický frekvenční filtr potlačující...