Обработка данных одиночных сейсмостанций (NSS)
Программа NSS предназначена для обнаружения и предварительной локации сейсмических событий по одиночной станции (трехкомпонентной, сейсмической группе или их комбинации). Может использоваться как отдельно, так и в составе системы NSDL, в которой результаты, полученные NSS по отдельным станциям ассоциируются с помощью программы NAS. Программа сертифицирована.
![](sites/default/files/sertificates/sertnss.jpg)
Структура системы показана на рисунке. Данные поступают с системы сбора в почти реальном времени или записываются из имеющихся файлов в кольцевой буфер формата UniDL, который и обрабатывается программой NSS.
![](sites\default\files\NSDL\nss_main.png)
Результатами работы программы NSS являются бюллетении и базы данных волновых форм в формате CSS 3.0, которые могут быть просмотрены программой EL. Также программа генерирует списки событий и фаз, которые могут быть переданы в программу ассоциации NAS.
Подход, примененный в NSS:
- Использование огибающих (трасс средних амплитуд) для детектирования фаз и их проверки. Широкий диапазон частот.
- Статистическая оценка шума. Детектор фаз STA-LTA. Автоматический подбор порога срабатывания в зависимости от импульсного шума.
- Авторегрессионное уточнение времен вступлений (AR_AIC picker, в нескольких временных окнах в зависимости от Ts-Tp).
- Для каждой пары фаз оценка гипотезы, что первая является приходом P волны, а вторая – S-волны от одного и того же события.
- Использование «наивного» Байесовского классификатора для отбраковки ложных срабатываний.
Детали этого подхода показаны на картинках ниже.
Фазы (предполагаемые приходы сейсмических волн) оцениваются при помощи алгоритма STA-LTA, похожего на общепринятый алгоритм STA/LTA, но применяемый к амплитудной огибающей сигнала:
![](sites\default\files\NSDL\stalta_full.png)
Порог детектора выбирается адаптивно, в зависимости от уровня импульсного шума:
![](sites\default\files\NSDL\adapt_full.png)
Для ассоциации обнаруженных фаз просматриваются все возможные пары фаз и для каждой пары проверяется гипотеза, что обе фазы пары принадлежат одному и тому же событию:
![](sites\default\files\NSDL\hypothesis.png)
Эта гипотеза проверяется анализом геометрических свойств огибающих сигнала:
![](sites\default\files\NSDL\geomprop.png)
Для трехкомпонентной станции гипотеза проверяется путем совместного поляризационного анализа обеих фаз-претендетнов:
![](sites\default\files\NSDL\jointpolan.png)
Для сейсмической группы выполняется совместный бимформинг (beamforming) по участкам записи, содержащим фазы-претендетны:
![](sites\default\files\NSDL\jointbeamf.png)
Окончательное решение по результатам расчета всех параметров принимает "наивный" Байесовский классификатор:
![](sites\default\files\NSDL\bayes1.png)
Этот классификатор готовится заранее с помощью человека-интерпретатора, который обрабатывает тестовый набор событий:
![](sites\default\files\NSDL\bayes2.png)