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Characterization of alpine rockslides using statistical analysis of seismic signals 使用地震訊號統計分析表徵高山崩坍. Franziska Dammeier, Jeffrey R. Moore, Florian Haslinger, Simon Loew. 授課教授:詹勳全 教授 指導教授:馮正一 教授 7102042026 林博翔.
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Characterization of alpine rockslides using statistical analysisof seismic signals使用地震訊號統計分析表徵高山崩坍 Franziska Dammeier, Jeffrey R. Moore, Florian Haslinger, Simon Loew. 授課教授:詹勳全 教授 指導教授:馮正一 教授 7102042026 林博翔 JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 116, F04024,doi:10.1029/2011JF002037, 2011
Main point • Introduction • Data Analysis • Research Methods • Research Results • Conclusion
Introduction • 一個地震監測的優點是能夠檢測遠端事件。 • 可用來確認第二次危害潛在的關鍵。 • 證明地震訊號的體積振擺距離是可以估算。
一般情況下,地震訊號的視速度約 3.8 公里/秒 表示的訊號很可能是由主要的表面波或橫波。 • 選擇瑞士作為研究區域主要有兩個原因: (一)、地震的基礎設施。 (二)、岩質邊坡破壞。
Data Analysis • 1.1.Event Data • 1.2.Seismic Data
1.1. Event Data • 瑞士地圖 • 圓圈部分(橘): 坍方地點和相關事件 • 三角形部分(藍): 地震觀測站
過去15年前-地震記錄 表1
A • 三種不同崩坍事件的照片 • 卡普夫岩崩落(圖A) 兩張照片顯示落石前的山脊(箭頭指示崩落來源區域) 和主要區塊衝擊期間。 • Thurwieser岩崩(圖B) • Tavanasa岩石滑坡(圖C) B 3 2 1 C
Scheidegger策畫出一般崩坍下降高度(H)與震動距離(L)的比例變化以及事件體積的關係圖。Scheidegger策畫出一般崩坍下降高度(H)與震動距離(L)的比例變化以及事件體積的關係圖。 • 在研究中,大多數的崩坍為一個標準偏差的公式:
1.2. Seismic Data • 瑞士地震服務 (Schweizerischer Erdbebendienst,SED) • 是個不間斷記錄瑞士地區地震站記錄的網路。
對於振幅分析,地面速度好於加速度或位移,因為地震儀是直接測量速度,並有機會減少人為誤差。對於振幅分析,地面速度好於加速度或位移,因為地震儀是直接測量速度,並有機會減少人為誤差。 • 地震包絡線被成功用於在其他的實際訊號應用,如地震震央位置。
Research Methods • 2.1.Seismic Metrics • 2.2. Estimating Event Parameters
2.1.Seismic Metrics • 五個地震度量標準: (1)、訊號的持續時間(DUR)。 (2)、地面速度包絡線的尖峰值(ePGV)。 (3)、速度訊號的面積(EA)。 (4)、上升時間(RT)。 (5)、平均地面速度(AGV)。
下圖顯示不同度量概述地震艾格峰事件。 PGV 在艾格峰[5]事件滑坡距離最近的車站(HASLI)
2.2. Estimating Event Parameters • 五個地震指標去估計事件來源參數: (1)、體積(V)。 (2)、徑向跳動的距離(L)。 (3)、崩落高度(H)。 (4)、潛在能量(PE)。 (5)、正切Fahrböschung角(F)。
Research Results • 3.1. Identifying Rockslide Seismograms and LocatingEvents
3.1. Identifying Rockslide Seismograms and LocatingEvents • 大部分地震能量在於3-4赫茲以下。 • 三個崩坍地震與相應的時間和頻譜圖觀點。 • (圖中較暗的區域表示較高的能量) 112 s
Conclusion • 地震時間序列的訊號具有不規則的包絡線,此線包含了突發升起和緩慢衰減。 • 地震訊號能量的主要成分通常包含頻率低於〜3-4Hz,時頻圖通常會顯示出一個三角形的形狀。而3~10Hz之間的高頻訊號可能由大區塊對地面的衝擊所造成。
三種落石不包括在回歸分析(regression analyses)來驗證事件參數估計的方法。所有體積估計值被認為是合理接近實際值。 • 預測徑向跳動的距離比實際距離稍大,但提供一個很好的初步估算。 • 從地震訊號估計滑坡參數的方法可能會考慮其他因子加以改進。例如:衰減相關的地形。
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