近场强震动记录基线校正方法

• 作者: 张斌 俞言祥
• 来源期刊: 地球与行星物理论评
• 学科: 地球科学
• 关键词: 近场强震动记录 基线偏移 基线校正 高通滤波 永久位移
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 综述|REVIEWS
• 页码范围: 204-213
• 页数: 10页
• 分类号: P315
• 语种: 中文
• DOI: 10.19975/j.dqyxx.2021-053

摘要

强震动加速度记录特别是近场强震动记录中经常会出现基线偏移的现象,加速度记录中的微小基线偏移会导致积分获得速度和位移时程产生不合理的非物理特征.本文详细地分析了低频误差和地面的倾斜或旋转对原始加速度记录积分获得的速度和位移时程的具体影响,讨论了近场强震动记录基线校正的准则.针对低频误差引起的基线偏移,论述了应用最广泛的高通滤波方法的基本原理,讨论了滤波器的选择、非因果滤波的加零填充、余弦渐变平滑零填充部分和加速度记录的过渡带、非因果滤波截止频率的选取标准以及去除零填充后如何避免获得的速度、位移时程和加速度反应谱值不兼容的问题.针对地面倾斜或旋转引起的基线偏移,论述了Iwan两段式基线校正方法的原理,以及基于Iwan方法开发和改进的基线校正方法的研究进展,并指出各种方法存在的问题.说明了对于不同地震尺度的近场强震动记录基线校正方法的选择.在没有可用的方法可以量化不同误差来源的贡献以及无法同时测量六个分量的强震动记录(三个平移分量和三个旋转分量)之前,利用大数据分析和机器学习等技术手段,基于Iwan方法原理,从海量的近场强震动记录中自动快速识别出稳定、可靠的强震段和结束段开始时间将是未来的发展方向.