Quá trình này cũng rất quan trọng để thu được kết quả tốt. Các băng ghi địa chấn ban đầu được đưa hết vào chương trình tính, tuy nhiên để sử dụng trong quá trình nghịch đảo cần lựa chọn các băng ghi rõ ràng, ít nhiễu. Các băng ghi sau khi đã lựa chọn này sẽ được chuyển từ băng vận tốc sang băng dịch chuyển thông qua các bộ lọc tần số thấp. Với động đất địa phương và Magnitude tương đối nhỏ chúng tôi đã lựa chọn thử áp dụng với rất nhiều bộ lọc và so sánh các kết quả tính toán với nhau, cuối cùng trong kết quả tính toán này chúng tôi đã áp dụng bộ lọc có dải tần số từ 0.08 Hz đến 0.15 Hz để sử dụng trong quá trình nghịch đảo (hình 3.2). Dải tần số này có thể thay đổi để phù hợp với từng trận động đất cụ thể (động đất khu vực, động đất địa phương) trong quá trình nghịch đảo ten-xơ moment.
28 (a)
(b)
Hình 3.2. Minh họa lựa chọn băng ghi địa chấn tại trạm Hà Giang (HGVB) trong quá trình tính toán chuyển
băng ghi từ vận tốc sang dịch chuyển.
a) Băng ghi ban đầu chưa lọc và chưa chuyển sang băng ghi dịch chuyển. b) Băng ghi đã lọc và chuyển từ vận tốc sang băng ghi dịch chuyển.
29
3.4.2.5.Lựa chọn các phương thức tính nguồn động đất từ nguồn giả định ban đầu
Chương trình ISOLA cho chúng ta lựa chọn một trong ba trường hợp để tìm nguồn phát sinh động đất. Thứ nhất là cố định nguồn tại một điểm, cách này nên áp dụng khi phải biết tọa độ chấn tiêu một cách chính xác. Thứ hai là cố định nguồn tại một điểm và cho nguồn chạy theo độ sâu với từng bước nhảy khác nhau. Chương trình sẽ tính toán với mỗi điểm chạy cho kết quả cơ cấu chấn tiêu tương ứng và cuối cùng sẽ chọn ra cơ cấu phù hợp nhất trong các kết quả trên. Thứ ba là cho nguồn chạy theo một đường thẳng cố định hoặc chạy theo một mặt phẳng. Cách thứ hai và thứ ba này tìm theo phương pháp lưới chia (grid-search), sẽ là có kết quả tốt nếu như chúng ta biết trước được mặt phẳng giả định xảy ra động đất là mặt phẳng như thế nào. Có thể áp dụng thử nghiệm với cả ba cách để tìm ra được vị trí nguồn phù hợp nhất. Tuy nhiên, cách tìm nguồn thứ nhất có nhiều hạn chế vì nếu áp dụng cách này chúng ta phải xác định chính xác tọa độ chấn tiêu động đất một cách chính xác điều này là rất khó trong bài toán định vị động đất. Do vậy, trong các trường hợp chúng ta chỉ nên áp dụng phương thức thứ hai và thứ ba. Hình 3.3 dưới đây biểu diễn cho phương thức chọn nguồn động đất thứ hai và thứ ba.
Hình 3.3. Hai phương thức tính nguồn được sử dụng để tính toán: 1) nguồn thay đổi
30
3.4.2.6.Tính toán hàm Green và nghịch đảo ten-xơ moment
Dựa vào các thông số về chấn tiêu động đất, mô hình cấu trúc vỏ, vị trí nguồn động đất giả định chạy chương trình tính toán hàm Green. Với mỗi một nguồn giả định sẽ thu được hàm Green tương ứng. Sau khi tìm được hàm Green tương ứng với từng nguồn động đất, chạy chương trình nghịch đảo ten-xơ moment thu được kết quả các giá trị ten-xơ moment tương ứng với các băng địa chấn tính toán. Trong các kết quả đó, chương trình sẽ chọn ra kết quả phù hợp nhất dựa trên sự khớp nhau giữa băng ghi địa chấn tính toán và băng ghi địa chấn quan sát.
Các băng địa chấn tính toán thu được sau quá trình nghịch đảo được so sánh với băng địa chấn thực tế để đánh giá kết quả nghịch đảo ten-xơ moment. Nếu băng địa chấn tính toán và băng địa chấn thực tế có hình dạng trùng khớp nhau, có nghĩa là nguồn giả định giả định ban đầu là tương đối chính xác (Hình 3.4).
Hình 3.4. Sự tương quan giữa băng ghi lý thuyết (đường màu đỏ) và băng ghi thực
tế (đường màu đen) thu được sau khi tính toán trên bảy trạm của trận động đất Bắc Yên (2009).
Nếu băng địa chấn tính toán và băng địa chấn thực tế không trùng khớp nhau thì tiến hành điều chỉnh băng địa chấn tính toán bằng các công cụ có sẵn trong
31
chương trình hoặc tính nghịch đảo lại ten-xơ moment cho trận động đất đó bằng việc thay đổi lại trạm sử dụng, lựa chọn lại băng ghi, thay đổi mô hình vận tốc, thay đổi tọa độ chấn tâm ban đầu... Kết quả hợp lý nhất sẽ nhận được khi băng ghi địa chấn tính toán và băng ghi địa chấn thực tế của các trạm sử dụng trong quá trình nghịch đảo ten-xơ moment có hình dạng trùng khớp nhau. Sự phù hợp giữa băng địa chấn tính toán và băng địa chấn thực tế được đánh giá bằng hàm tương quan sau:
2 2 2 1 d s /d
c . (3.1) Trong biểu thức (3.1) thì d là kí hiệu băng ghi thực tế, s là kí hiệu băng ghi lý thuyết thu được sau khi nghịch đảo. Hàm tương quan c (correlation) miêu tả sự phù hợp giữa băng ghi thực tế và băng ghi tính toán. Hàm tương quan c càng lớn có nghĩa là sự phù hợp giữa băng ghi lý thuyết và thực tế cao, kết quả cơ cấu chấn tiêu thu được sau nghịch đảo càng chính xác. Hàm tương quan có giá trị cao nhất là 1, khi đó băng ghi thực tế và lý thuyết trùng nhau hoàn toàn. Với mỗi nguồn thử nghiệm sẽ cho ta một kết quả cơ cấu chấn tiêu, như vậy phương pháp sẽ lựa chọn một kết quả tối ưu nhất trong số các kết quả tính được tương ứng với hàm tương quan là cao nhất (hình 3.5). Cơ cấu chấn tiêu màu đỏ là kết quả cuối cùng tìm được với hệ số tương quan là cao nhất.
Hình 3.5. Kết quả xác định cơ cấu chấn tiêu theo phương pháp lựa chọn lưới
(grid-search). Cơ cấu chấn tiêu màu đỏ là kết quả cuối cùng với hệ số tương quan cao nhất.
32
Chương 4 - KẾT QUẢ ÁP DỤNG PHƯƠNG PHÁP NGHỊCH ĐẢO TEN-XƠ
MOMENT CHO MỘT SỐ TRẬN ĐỘNG ĐẤT Ở KHU VỰC TÂY BẮC VIỆT NAM