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3D Local Earthquake Hypocenter Determination with an Irregular Shortest-Path Method / Chao-ying Bai in Bulletin of the seismological society of America, Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) 

Public ISBD [article]  in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) . - 2257-2268 p. Titre : 3D Local Earthquake Hypocenter Determination with an Irregular Shortest-Path Method Titre original : Détermination Locale de Hypocenter du Tremblement de Terre 3D avec une Méthode Irrégulière de Chemin la plus Courte Type de document : texte imprimé Auteurs : Chao-ying Bai, Auteur ; Stewart, Greenhalgh, Auteur Article en page(s) : 2257-2268 p. Note générale : Génie Civil Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Tremblement  de  terre Index. décimale : 551.2 Résumé : A simple but robust method for joint (multiple) earthquake location in arbitrary 3D velocity media is presented in this article. It exploits the advantages of the irregular shortest-path method (irregular SPM) for the raytracing, and uses a damped minimum norm, constrained least-squares solution for the source parameter (hypocenter and origin time) update. Special features of the scheme, made possible by the irregular SPM, are that the raytracing needs to be carried out only once and the elements of the Jacobian matrix are calculated directly. Six supplementary sources are added around a trial (to be updated) source and trilinear interpolation used to form the travel times and the derivatives. Comparison tests against the regular SPM and the finite-difference method show that the newly developed procedure is able to achieve comparable accuracy in both the travel-time calculation and in the hypocentral location solution, but at considerable computational economy. Further numerical tests for a complex 3D model indicate that the method is accurate, with a location error in depth comparable to that in the horizontal plane, at least for the station distribution used. In a practical sense, there is no requirement to have a close initial guess of the source coordinates and origin time before the location process is undertaken if the sources are not too far from the seismic network. The results show that this approach is fairly insensitive to modest levels of random noise, but like all hypocenter determination algorithms, it strongly depends on having the correct velocity model. Une méthode simple mais robuste pour l'endroit (multiple) commun de tremblement de terre dans des médias arbitraires de la vitesse 3D est présentée en cet article. Elle exploite les avantages de la méthode irrégulière de chemin la plus courte (SPM irrégulier) pour raytracing, et des utilisations une norme minimum atténuée, solution des moindres carrés contrainte pour la mise à jour de paramètre de source (temps de hypocenter et d'origine). Usages spéciaux de l'arrangement, rendus possibles par le SPM irrégulier, sont que raytracing doit être effectué seulement une fois et les éléments de la matrice de Jacobian sont calculés directement. Six sources supplémentaires sont ajoutées autour (être mis à jour) d'une source d'essai et d'une interpolation trilinear employées pour former les temps de voyage et les dérivés. Les essais de comparaison contre le SPM régulier et la méthode finie de différence prouvent que le procédé nouvellement développé peut réaliser l'exactitude comparable dans les deux, le calcul de temps de voyage et dans la solution hypocentral d'endroit, mais à l'économie de calcul considérable. Encore d'autres essais numériques pour un modèle 3D complexe indiquent que la méthode est précise, avec un comparable détaillé d'erreur d'endroit à cela dans le plan horizontal, au moins pour la distribution de station utilisée. Pratiquement parlant, il n'y a aucune condition d'avoir une conjecture initiale étroite des coordonnées de source et du temps d'origine avant que le processus d'endroit soit entrepris si les sources ne sont pas non plus loin du réseau séismique. Les résultats prouvent que cette approche est assez peu sensible aux niveaux modestes du bruit aléatoire, mais comme tous les algorithmes de détermination de hypocenter, elle dépend fortement d'avoir le modèle correct de vitesse. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : chaoyingbai@yahoo.com, stewart.greenhalgh@adelaide.edu.au [article] 3D Local Earthquake Hypocenter Determination with an Irregular Shortest-Path Method = Détermination Locale de Hypocenter du Tremblement de Terre 3D avec une Méthode Irrégulière de Chemin la plus Courte [texte imprimé] / Chao-ying Bai, Auteur ; Stewart, Greenhalgh, Auteur . - 2257-2268 p. Génie Civil Langues : Anglais (eng) in Bulletin of the seismological society of America > Vol. 96 N°6 (Decembre 2006) . - 2257-2268 p. Mots-clés : Tremblement  de  terre Index. décimale : 551.2 Résumé : A simple but robust method for joint (multiple) earthquake location in arbitrary 3D velocity media is presented in this article. It exploits the advantages of the irregular shortest-path method (irregular SPM) for the raytracing, and uses a damped minimum norm, constrained least-squares solution for the source parameter (hypocenter and origin time) update. Special features of the scheme, made possible by the irregular SPM, are that the raytracing needs to be carried out only once and the elements of the Jacobian matrix are calculated directly. Six supplementary sources are added around a trial (to be updated) source and trilinear interpolation used to form the travel times and the derivatives. Comparison tests against the regular SPM and the finite-difference method show that the newly developed procedure is able to achieve comparable accuracy in both the travel-time calculation and in the hypocentral location solution, but at considerable computational economy. Further numerical tests for a complex 3D model indicate that the method is accurate, with a location error in depth comparable to that in the horizontal plane, at least for the station distribution used. In a practical sense, there is no requirement to have a close initial guess of the source coordinates and origin time before the location process is undertaken if the sources are not too far from the seismic network. The results show that this approach is fairly insensitive to modest levels of random noise, but like all hypocenter determination algorithms, it strongly depends on having the correct velocity model. Une méthode simple mais robuste pour l'endroit (multiple) commun de tremblement de terre dans des médias arbitraires de la vitesse 3D est présentée en cet article. Elle exploite les avantages de la méthode irrégulière de chemin la plus courte (SPM irrégulier) pour raytracing, et des utilisations une norme minimum atténuée, solution des moindres carrés contrainte pour la mise à jour de paramètre de source (temps de hypocenter et d'origine). Usages spéciaux de l'arrangement, rendus possibles par le SPM irrégulier, sont que raytracing doit être effectué seulement une fois et les éléments de la matrice de Jacobian sont calculés directement. Six sources supplémentaires sont ajoutées autour (être mis à jour) d'une source d'essai et d'une interpolation trilinear employées pour former les temps de voyage et les dérivés. Les essais de comparaison contre le SPM régulier et la méthode finie de différence prouvent que le procédé nouvellement développé peut réaliser l'exactitude comparable dans les deux, le calcul de temps de voyage et dans la solution hypocentral d'endroit, mais à l'économie de calcul considérable. Encore d'autres essais numériques pour un modèle 3D complexe indiquent que la méthode est précise, avec un comparable détaillé d'erreur d'endroit à cela dans le plan horizontal, au moins pour la distribution de station utilisée. Pratiquement parlant, il n'y a aucune condition d'avoir une conjecture initiale étroite des coordonnées de source et du temps d'origine avant que le processus d'endroit soit entrepris si les sources ne sont pas non plus loin du réseau séismique. Les résultats prouvent que cette approche est assez peu sensible aux niveaux modestes du bruit aléatoire, mais comme tous les algorithmes de détermination de hypocenter, elle dépend fortement d'avoir le modèle correct de vitesse. DEWEY : 551.2 ISSN : 0037-1106 En ligne : chaoyingbai@yahoo.com, stewart.greenhalgh@adelaide.edu.au