动态GNSS监测瞬态无震蠕滑信号提取

摘要

断层的瞬态无震蠕滑常诱发震级高、破坏性强的地震.针对其滑动速度缓慢,难以探测的问题,本文基于GNSS连续坐标时间序列的异常波动提出一种断层瞬态无震蠕滑信息的自动探测方法.首先利用独立成分分析进行时空滤波,提高坐标时间序列的信噪比;然后计算坐标时间序列波动的相对强度指数及峰度值;最后通过累积分布函数将其转换为蠕滑信号概率,进而探测断层蠕滑事件.本文模拟500 d GNSS地表位移时间序列进行仿真试验,其中包含25 d瞬态蠕滑信号.试验结果表明,当信号强度至少与噪声水平相当时可有效探测出断层的蠕滑信息.计算Akutan地区连续3年的GNSS数据后探测到一个蠕滑信号,推断其可能为火山岩强烈运动引起的无震蠕滑.通过对四川省陆态网18个测站7年的GNSS数据处理后发现了4个异常信号,结果表明这些信号可能与震前应力积累造成的地表异常移动和震后断层余滑有密切关系.