震源定位方法、装置、设备和存储介质制造方法及图纸

本申请实施例属于地震监测，涉及一种震源定位方法，包括：获取震源以及至少一个微震信号的到时信息；通过至少一个定位函数以及微震信号的至少一个到时信息，计算与定位函数相对应的至少一个定位误差；通过每个定位误差重复计算相对应的多个波速，得到与定位误差相对应的至少一个波速集合；计算每个波速集合的范围，将范围最小的波速集合作为目标集合；若目标集合为空集，则选取定位误差最小的对应的定位函数，作为目标函数；若目标集合不为空集，将经典法CM作为目标函数；通过目标函数计算震源位置。提高了复杂地质条件下的定位精度。

【技术实现步骤摘要】
震源定位方法、装置、设备和存储介质
本申请涉及地震监测领域，尤其涉及专利技术名称一种震源定位的方法、装置、设备和存储介质。
技术介绍
微震源定位是微震监测与灾害预警的重要组成部分，而微震源定位目标函数选用是微震源定位的关键问题之一。国内外专家和学者针对目标函数做了很多的研究工作，主要有：已知波速模型，求解发震时间和震源位置的经典法；微震源位置、发震时间和波速模型一起求解的联合法，等。经典法在地震领域、采矿工程中应用最为广泛，速度模型给不准是该方法最大的不足；联合法较好地解决了速度模型给不准的问题，较大程度上提高了微震源定位精度，但微震源位置、发震时间和介质速度这些参数的相互关联，又带来了定位结果不稳定的问题。综上，前人虽对目标函数进行了大量的研究，但在实际工程中各目标函数各有优劣，不同目标函数的定位精度有何差别，如何选用目标函数进行定位，尚需系统的方法进行研究。为此，针对上述不足，专利技术一种微震源定位目标函数自适应识别算法，提高复杂地质条件下的微震源定位精度，进而提高岩爆、矿震、塌方等地质灾害预警的及时性与准确性，是非常必要的。
技术实现思路
本专利技术实例中能够适应复杂地质情况，同时提高了复杂地质条件下的定位精度，进而提高岩爆、矿震、塌方等地质灾害预警的及时性与准确性。第一方面，本申请提供一种震源定位的方法，包括：获取震源以及至少一个微震信号的到时信息；通过至少一个定位函数以及所述微震信号的至少一个到时信息，计算与所述定位函数相对应的至少一个定位误差；通过每个所述定位误差重复计算相对应的多个波速，得到与所述定位误差相对应的至少一个波速集合；计算每个所述波速集合的范围，将范围最小的所述波速集合作为目标集合；若所述目标集合为空集，则选取所述定位误差最小的对应的所述定位函数，作为目标函数；若所述目标集合不为空集，将经典法CM作为目标函数；通过所述目标函数计算震源位置。在一些可能的设计中，所述获取震源以及至少一个微震信号的到时信息之后，所述方法还包括：根据所述微震信号的到时信息划分和传感器的位置判断联合法JM、改进联合法IJM、时间法TM的定位结果的唯一性，若所述定位方法定位结果都不唯一，则将CM作为目标函数。在一些可能的设计中，所述通过至少一个定位函数以及所述至少一个微震信号的到时信息，计算与所述定位函数相对应的至少一个定位误差，包括：通过JM计算第一定位误差wJ；通过IJM计算第二定位误差wI；通过TM计算第三定位误差wT；通过LM法计算第四定位误差wL。在一些可能的设计中，所述通过每个所述定位误差重复计算相对应的多个波速，得到与所述定位误差相对应的至少一个波速集合，包括：通过Δw＝|xn-wi|计算波速误差，其中wi为wJ、wI、wT以及wL中的任一项，xn为CM法的定位误差；当Δw＝0时，令所述波速等于波速预设下限值，通过模式搜索得到至少一个波速下限值；当Δw＝0时，令所述波速等于波速预设上限值，通过所述模式搜索得到至少一个波速下限值相对应的上限值；通过组合所述至少一个波速下限值以及所述至少一个波速下限值相对应的上限值，得到所述至少一个波速集合。在一些可能的设计中，所述计算每个所述波速集合的范围，将范围最小的所述波速集合作为目标集合，包括：获取所述wJ对应的第一波速集合(vJmin,vJmax)、所述wI对应的第一波速集合(vImin,vImax)、所述wT对应的第一波速集合(vTmin,vTmax)以及所述wL对应的第一波速集合(vLmin,vLmax)；通过min(vJmax-vJmin，vImax-vImin，vTmax-vTmin，vLmax-vLmin)计算所述至少一个波速集合中波速范围的最小值；将所述波速范围的最小值对应的波速集合作为目标集合。在一些可能的设计中，所述通过至少一个定位函数以及所述微震信号的至少一个到时信息，计算与所述定位函数相对应的至少一个定位误差，包括：通过计算与所述定位函数相对应的至少一个定位误差，其中(x1,y1,z1)为所述震源坐标，(x0,y0,z0)为所述微震信号坐标。在一些可能的设计中，所述获取震源以及至少一个微震信号的到时信息之前，所述方法还包括：通过粒子群算法获取震源的坐标。第二方面，本申请提供一种震源定位的装置，具有实现对应于上述第一方面提供的震源定位的平台的方法的功能。所述功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块，所述模块可以是软件和/或硬件。所述震源定位的装置包括：输入输出模块，用于获取震源以及至少一个微震信号的到时信息；处理模块，用于通过至少一个定位函数以及所述微震信号的至少一个到时信息，计算与所述定位函数相对应的至少一个定位误差；通过每个所述定位误差重复计算相对应的多个波速，得到与所述定位误差相对应的至少一个波速集合；计算每个所述波速集合的范围，将范围最小的所述波速集合作为目标集合；若所述目标集合为空集，则选取所述定位误差最小的对应的所述定位函数，作为目标函数；若所述目标集合不为空集，将经典法CM作为目标函数；通过所述目标函数计算震源位置。在一些可能的设计中，所述处理模块还用于：根据所述微震信号的到时信息划分和传感器的位置判断联合法JM、改进联合法IJM、时间法TM的定位结果的唯一性，若所述定位方法定位结果都不唯一，则将CM作为目标函数。在一些可能的设计中，所述处理模块还用于：通过JM计算第一定位误差wJ；通过IJM计算第二定位误差wI；通过TM计算第三定位误差wT；通过LM法计算第四定位误差wL。在一些可能的设计中，所述处理模块还用于：通过Δw＝|xn-wi|计算波速误差，其中wi为wJ、wI、wT以及wL中的任一项，xn为CM法的定位误差；当Δw＝0时，令所述波速等于波速预设下限值，通过模式搜索得到至少一个波速下限值；当Δw＝0时，令所述波速等于波速预设上限值，通过所述模式搜索得到至少一个波速下限值相对应的上限值；通过组合所述至少一个波速下限值以及所述至少一个波速下限值相对应的上限值，得到所述至少一个波速集合。在一些可能的设计中，所述处理模块还用于：获取所述wJ对应的第一波速集合(vJmin,vJmax)、所述wI对应的第一波速集合(vImin,vImax)、所述wT对应的第一波速集合(vTmin,vTmax)以及所述wL对应的第一波速集合(vLmin,vLmax)；通过min(vJmax-vJmin，vImax-vImin，vTmax-vTmin，vLmax-vLmin)计算所述至少一个波速集合中波速范围的最小值；将所述波速范围的最小值对应的波速集合作为目标集合。在一些可能的设计中，所述处理模块还用于：通过计算与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种震源定位方法，其特征在于，所述方法包括：/n获取震源以及至少一个微震信号的到时信息；/n通过至少一个定位函数以及所述微震信号的至少一个到时信息，计算与所述定位函数相对应的至少一个定位误差；/n通过每个所述定位误差重复计算相对应的多个波速，得到与所述定位误差相对应的至少一个波速集合；/n计算每个所述波速集合的范围，将范围最小的所述波速集合作为目标集合；/n若所述目标集合为空集，则选取所述定位误差最小的对应的所述定位函数，作为目标函数；/n若所述目标集合不为空集，将经典法CM作为目标函数；/n通过所述目标函数计算震源位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种震源定位方法，其特征在于，所述方法包括：
获取震源以及至少一个微震信号的到时信息；
通过至少一个定位函数以及所述微震信号的至少一个到时信息，计算与所述定位函数相对应的至少一个定位误差；
通过每个所述定位误差重复计算相对应的多个波速，得到与所述定位误差相对应的至少一个波速集合；
计算每个所述波速集合的范围，将范围最小的所述波速集合作为目标集合；
若所述目标集合为空集，则选取所述定位误差最小的对应的所述定位函数，作为目标函数；
若所述目标集合不为空集，将经典法CM作为目标函数；
通过所述目标函数计算震源位置。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取震源以及至少一个微震信号的到时信息之后，所述方法还包括：
根据所述微震信号的到时信息划分和传感器的位置判断联合法JM、改进联合法IJM、时间法TM的定位结果的唯一性，若所述定位方法定位结果都不唯一，则将CM作为目标函数。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述通过至少一个定位函数以及所述至少一个微震信号的到时信息，计算与所述定位函数相对应的至少一个定位误差，包括：
通过JM计算第一定位误差wJ；
通过IJM计算第二定位误差wI；
通过TM计算第三定位误差wT；
通过LM法计算第四定位误差wL。


4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过每个所述定位误差重复计算相对应的多个波速，得到与所述定位误差相对应的至少一个波速集合，包括：
通过Δw＝|xn-wi|计算波速误差，其中wi为wJ、wI、wT以及wL中的任一项，xn为CM法的定位误差；
当Δw＝0时，令所述波速等于波速预设下限值，通过模式搜索得到至少一个波速下限值；
当Δw＝0时，令所述波速等于波速预设上限值，通过所述模式搜索得到至少一个波速下限值相对应的上限值；
通过组合所述至少一个波速下限值以及所述至少一个波速下限值相对应的上限值，得到所述至少一个波速集合。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述计算每个所述波速集合的范围，将范围最小的所述波速集合作为目标集合，包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：李涛，陈炳瑞，王睿，朱新豪，王旭，王庆，
申请(专利权)人：中国科学院武汉岩土力学研究所，川藏铁路有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42