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Title: Método de Geiger modificado: Localização hipocentral e inversão para velocidade
Authors: Santos, Miro Feliciano Döring dos
Keywords: Seismicity;Geiger's Method;Hypocentral Location;Sismicidade;Método de Geiger;Localização Hipocentral
Issue Date: 29-Nov-2018
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: SANTOS, Miro Feliciano Döring dos. Método de Geiger modificado: Localização hipocentral e inversão para velocidade. 2018. 52 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Geofísica) - Departamento de Geofísica, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2018.
Portuguese Abstract: O método de Geiger de localização hipocentral é um problema de otimização não-linear que permite determinar o tempo de origem (t_0) e coordenadas do hipocentro (x_0,y_0,z_0) a partir dos tempos de chegada das ondas P e/ou S. O método, na sua versão tradicional, necessita da suposição da velocidade de propagação da onda sísmica que, usualmente, é obtida a partir de múltiplas tentativas de inversão e da análise da curva do RMS em função da velocidade da onda. O presente trabalho de graduação visa modificar o algoritmo de Geiger para determinar, de forma simultânea, ambos os parâmetros de fonte e a velocidade do meio de propagação em uma única inversão. Para isso, o método de Geiger foi modificado para inverter tempos de chegada para múltiplos eventos e determinar, de forma simultânea, as coordenadas hipocentrais dos mesmos e uma velocidade de propagação comum para todos. O novo algoritmo foi testado com dados sintéticos, com e sem ruído, onde foram simuladas duas situações: uma para uma rede de 5 estações com um terremoto no centro, e outra para uma rede de 5 estações com diversos terremotos distribuídos aleatoriamente. Ambas as metodologias, tradicional e modificada, recuperaram os parâmetros focais com precisão semelhante, mostrando que a recuperação da velocidade através de uma única inversão é possível e que a inversão para múltiplos eventos com o método modificado de Geiger é mais direta. Foi realizado também um teste prático, a partir de dados coletados por uma rede sismológica local na localidade de Irauçuba/CE, que já apresentou intensa sismicidade. A rede funcionou durante o período de setembro de 2015 a março de 2016 e contou com 7 estações sismológicas que funcionaram em modo contínuo e registraram 22 eventos locais. Os resultados mostraram que os parâmetros da fonte e a velocidade do modelo são bem resolvidos através do método de Geiger modificado proposto neste trabalho
Abstract: Geiger’s method of hypocentral location is a non-linear optimization problem that determines the origin time (t0) and the hypocentral coordinates of the seismic source (x0,y0,z0) from the arrival time of P and/or S waves recorded at seismic stations. The method, in its traditional form, requires the assumption of the speed of propagation of the seismic wave, which is usually chosen from a trial-and-error process that involves multiple inversions and analysis of the root-mean-square (RMS) as a function of wave speed. The current project seeks to modify Geiger's algorithm in order to determine both the source parameters and the speed of propagation in a single inversion run. To that purpose, Geiger’s method was modified to invert arrival times from multiple events and simultaneously determine their hypocentral coordinates and a common wave speed. The new algorithm was tested on synthetic data, with and without noise, where simulating two situations: One in which a network of 5 stations was centered around a target earthquake, and another one in which 5 stations were surrounding several earthquakes distributed randomly. Both methodologies, traditional and modified, retrieved the true focal parameters with similar accuracy, demonstrating that constraining the wave speed within a single inversion is possible and that the simultaneous inversion of multiple events with the modified Geiger’s method is straightforward. A practical test was also performed with data collected through a local seismic network that operated in Irauçuba/CE during a period of intense local seismicity. The network was deployed between September 2015 and March 2016, and consisted of 7 seismic stations that operated continuously and recorded up to 22 local events. Our results demonstrate that the source parameters and the propagating wave speed can be accurately constrained through the modified Geiger’s method proposed in this study.
URI: http://monografias.ufrn.br/jspui/handle/123456789/7765
Other Identifiers: 2015098712
Appears in Collections:Geofísica

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