Earthquake/noise discrimination and estimation of P-S phases based on wave characteristics

Résumé El En

Σκοπός της παρούσας εργασίας είναι η ανάπτυξη αλγόριθμου, με στόχο να εξάγει πληροφορία από σεισμολογικές καταγραφές. Πιο συγκεκριμένα χρησιμοποιείται η κατακόρυφη συνιστώσα για να διαχωριστεί το σήμα που αντιπροσωπεύει ένα σεισμό από τον θόρυβο. Πρώτο βήμα, στην διαδικασία που παρουσιάζεται, είναι η τμηματοποίηση και ταξινόμηση του σήματος. Ακολουθεί ο εντοπισμός των πρώτων αφίξεων των Ρ και S κυμάτων με βάση τα χαρακτηριστικά του σήματος, όπως η ενέργεια και η συχνότητα. Ο εντοπισμός της εισόδου του Ρ κύματος απαιτεί γενικά μικρό υπολογιστικό κόστος. Τα πειραματικά αποτελέσματα της εφαρμογής του παραπάνω αλγόριθμου αποδεικνύονται ικανοποιητικά, ο υπολογιστικός χρόνος είναι μικρός και η εφαρμογή του συγκεκριμένου αλγόριθμου σε πραγματικό χρόνο εφικτή.

Aim of the present work is to adapt and develop an algorithm for extracting first motion information from earthquake seismograms. In specifics, the present paper deals with the characterization of the ζ component of a given seismogram in order to discriminate an earthquake signal from noise recording. Segmentation and further classification of the seismogram comprises the initial step. The earthquake detection (P arrival) is performed using a low computation cost method based on signal energy. Furthermore, accurate picking of S arrival is based on signal energy and central frequency estimation. Experimental results show satisfied efficiency of the pre-mentioned scheme, low processing time and potential application in real-time environment