基于改进的DBSCAN算法自动识别断层方法研究及其在唐山地区的应用

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为实现根据地震空间分布自动识别断层和获取断层参数,文中提出基于改进的DBSCAN算法自动识别断层的方法。该方法首先根据数据集的特性对无监督聚类技术(DBSCAN)进行改进,实现自动选择聚类最优参数和断层段识别;其次,对识别出的断层段采用模拟退火全局搜索-高斯牛顿局部搜索结合法计算其断层参数,再对邻近的相似断层段进行合并,最终给出基于地震空间分布识别出的断层及其参数。文中采用人工合成数据验证了上述方法的可靠性,并将其应用于唐山地区,获得以下结果:1)人工合成数据和唐山地区双差定位数据验证了本研究改进的DBSCAN算法可以自动识别断层。2)基于唐山地区双差精定位地震数据,本研究自动识别出8个断裂段:陡河断裂段、巍山-丰南断裂段、滦县-乐亭断裂段、卢龙断裂段、徐家楼-王喜庄断裂段、滦县断裂北段、雷庄断裂段和陈官屯断裂段。其中,前5个断裂段的识别结果与前人研究结果基本一致;后3条断裂段为文中基于地震目录新识别出的断层。可见,文中给出的方法可自动化识别断层并获取断层参数,这为断裂构造的识别提供了新的思路和方法。
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