11176.歷史地震圖數(shù)字化問題的研究

1、碩士學(xué)位論文歷史地震圖數(shù)字化問題的研究TheStudyonDigitizingHistoricalSeismograms作者姓名：垂洼學(xué)科、專業(yè)：逗值皇值。墾丕纏學(xué)J指導(dǎo)完成縣Jo教師：日期：21209054簽：瞼塾援壘Q!墨生墨旦壟旦目大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要在數(shù)字化地震臺(tái)建立之前的近百年間，人們通過筆紙的方式記錄了大量的歷史地震圖。這些地震圖蘊(yùn)含著歷史地震信息的

2、第一手資料，對地震學(xué)家具有重要的研究價(jià)值。為了能夠使用現(xiàn)代地震學(xué)方法研究歷史地震圖，同時(shí)也為了延長歷史地震圖的保存期限，對歷史地震圖進(jìn)行數(shù)字化工作意義重大。本文首先介紹了歷史地震圖數(shù)字化的研究背景及意義，而后針對數(shù)字化過程中的關(guān)鍵問題給予研究，并給出了相應(yīng)的解決方案，本文的主要工作和貢獻(xiàn)是：1)研究了地震圖波形提取問題。分析了地震波曲線的剖面灰度特性，給出了相應(yīng)的地震波曲線點(diǎn)以及地震波切線方向的提取方法。同時(shí)為了方便后續(xù)的分析，以及過濾

3、掉提取出來的噪聲點(diǎn)，本文依據(jù)地震波曲線的切線特征，設(shè)計(jì)了相應(yīng)的算法將提取出來的地震波曲線點(diǎn)連接成線，并在連接過程中消除了噪聲點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文方法可以準(zhǔn)確的從地震圖中提取出相應(yīng)的曲線結(jié)構(gòu)，為后續(xù)的工作做出了很好的鋪墊。2)研究了地震圖波形自動(dòng)跟蹤問題，本研究依托于地震圖波形提取工作。本文利用地震圖波形的固有特點(diǎn)，如拐點(diǎn)處地震波曲線的相似性以及地震波曲線圍繞其中軸線做震蕩運(yùn)動(dòng)的特性，結(jié)合分支限界算法的思路，對提取出來的曲線段進(jìn)行跟蹤操

4、作。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本文算法可以全自動(dòng)地完成對于地震圖波形的跟蹤，并且可以較好的處理地震圖中曲線的交叉和斷裂部分。3)研究了地震圖自動(dòng)傾斜校正問題，本研究依托于地震圖波形提取工作。地震圖含有大量的平行線段，這些平行線段的走向代表了地震圖的傾斜度。本文設(shè)計(jì)相關(guān)算法從提取出來的曲線段中篩選出形狀最趨近于直線的曲線段，并對該曲線段做一維線性回歸，求取其傾斜角度，利用該角度對原始地震圖做旋轉(zhuǎn)變換，完成地震圖的傾斜校正。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該校正算法可以快

5、速的完成地震圖的傾斜校正工作，并且具有較高的精度。4)研究了地震圖中時(shí)標(biāo)的提取問題，本研究依托于地震圖波形提取工作。地震圖中含有大量的記錄地震時(shí)間信息的時(shí)標(biāo)，這些時(shí)標(biāo)在地震圖中以規(guī)則的短線形式存在，并且長度固定。本文給出的曲線提取算法可以將地震圖中的所有曲線結(jié)構(gòu)都提取出來，包括時(shí)標(biāo)，因此可以直接依據(jù)提取出來的曲線段的長度，從曲線段中篩選出時(shí)標(biāo)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該算法可以很好的完成時(shí)標(biāo)提取工作。5)最后為了進(jìn)一步總結(jié)地震圖的數(shù)字化工作，本文研