Long period long duration seismic event location using a 3d fast marching - backprojection imaging method
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Date
2019
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Publisher
Universidad Industrial de Santander
Abstract
Generalmente se emplean técnicas cinemáticas para localizar sismos mediante un proceso iterativo que minimiza residuales de tiempos; no obstante, baja relación Señal-Ruido (SNR) genera incertidumbre en el picado que degrada la solución. Asimismo, existen fenómenos sísmicos complejos sin fases distinguibles que dificultan el uso de técnicas puramente cinemáticas. Este trabajo implementa la técnica BPI que utiliza información cinemática y dinámica de la onda a fin de localizar la fuente del evento al apilar las señales registradas en las estaciones, sin resolver la ecuación de onda completa, haciéndola adecuada para análisis de sensibilidad e incertidumbre. Aunque los métodos BPI convencionales son apropiados para la localización espaciotemporal, estos determinan el tiempo de origen a partir del pico de la Curva de Máximo Brillo (CMB) lo cual puede ser incorrecto, especialmente para eventos de larga duración o con altos niveles de ruido. Consecuentemente, dos nuevos métodos basados en centroide se proponen y comparan con los BPI convencionales para demostrar su desempeño. Este trabajo está constituido por: capítulo 1: revisión de métodos relevantes, destacando características principales, ventajas y desventajas. Capítulo 2: metodología empleada en la generación y retropropagación de sintéticos. Capítulo 3: perturbaciones del nivel de ruido, frecuencia pico, velocidades, y geometrías de sensores para evaluar su impacto sobre la localización. Capítulo 4: retropropagación de sintéticos realistas y datos reales de 2 eventos para determinar su fuente dentro del volumen de estudio y la probabilidad de inducción por actividad humana (fracturamiento hidráulico). Basados en la comparación con métodos BPI convencionales, los métodos propuestos presentan mayor tolerancia a incertidumbre en la velocidad, además, no requieren una discretización fina para generar resultados confiables. En conclusión, para eventos de larga duración o baja SNR, se podrían desarrollar CMBs sin picos claros, haciendo imprácticos los BPI clásicos, mientras que los métodos basados en centroide podrían dar mejores resultados.
Description
Keywords
Back-Projection Imaging (Bpi), Localización De Sismos, Microsismos, Tremores, Análisis De Sensibilidad, Incertidumbre.