大地测量数据地震滑动分布反演的非均匀正则化研究

摘要

正则化是解决地震滑动分布反演中不适定性问题时通常采用的方法.大多数滑动反演研究中在所有断层子块上施加相同程度的正则化.但是,通过对不同反演参数使用不同正则化参数的非均匀正则化却很少被讨论.在其他学科领域(比如图像恢复领域研究),非均匀正则化被发现比均匀正则化有更好的表现.在本研究中,讨论在非均匀正则化在地震滑动分布反演中的表现.实验结果显示,非均匀正则化的参数如果设置合理,它获得的反演结果比均匀正则化结果有着明显更低的均方误差(MSE).而合理的正则化参数设置与正则化方程的匹配程度有关.基于上述发现,提出一种两步非均匀正则化方法.首先,使用均匀的正则化参数计算初始滑动分布反演结果.然后,根据初始反演结果计算正则化方程的匹配程度,根据匹配度来重新设定正则化参数.最后,根据新设定的正则化参数进行再次反演获得更精化的结果.试验结果表示,两步非均匀正则化方法与均匀正则化方法对比,可以获得更低的均方误差(小10％).使用本研究中提出的方法去研究仲巴地震的滑动分布情况,结果发现该地震为一个正断层性质地震,只有一个滑动集中分布区,断层滑动大多埋在3km-10km范围,最大滑动有1.07m.用两步非均匀正则化方法获取的滑动分布光滑程度比均匀正则化方法获得的结果要低.