Return to search

Preprocessing of earthquake tremor data for tremor location

When analysing volcanic seismicity and volcanic events, it is often interesting to focus on tremor, which is a signal of long duration. This is because not much is known about tremor. Unlike earthquakes, sources of tremor are difficult to locate due to them not having any clear onsets in the seismic signal. Different location methods can be used to attempt to locate tremor sources, one of which incorporates correlation of seismic signals between two different recording stations. This method is sensitive to the frequency content in the signal, and will not operate correctly if the signal consists of non-tremor signals, e.g. earthquakes. Earthquakes generally contain higher frequencies than tremor, and if these are present in the signals being correlated, this will affect the location method negatively. Therefore, it is desirable to try to detect these events containing other frequencies, to be able to remove them from the data and improve the location method. Constructing this method is the objective of the study, and is done using the programming language Matlab. The method uses correlation between the amplitude spectra of short adjacent time intervals of the bigger time series, in an attempt to detect when the spectral signature of the time series radically changes. An outlier is deemed to exist when the correlation coefficient from the comparison falls beneath a pragmatically chosen multiple of standard deviation from the mean of coefficient values. The objective of the study has been achieved, by constructing a method using correlation between time intervals to detect sudden fluctuations in the spectral shape of the time series. The method does seem promising, however, the accuracy of the method now needs to be rigorously tested. Time has not allowed for this to be done in this study, and is left for future research. / När man analyserar vulkaniska händelser och seismik är det ofta intressant att fokusera på tremor, vilket är långvariga händelser. Detta är p.g.a. att inte mycket är känt om des-sa. Till skillnad från jordbävningar, så är orsaken till tremor svår att lokalisera eftersom dom inte har en tydlig början i den seismiska signalen. Olika lokaliseringsmetoder kan användas för att försöka lokalisera dessa orsaker, varav en är en metod som använder sig av korrelationen mellan den seismiska signalen för två olika mätstationer. Denna metod är känslig för innehållet av frekvens i signalen som används i jämförelsen, och kommer inte fungera lika bra om signalerna innehåller annat än endast tremor, t.ex. jordbävningar. Jordbävningar innehåller generellt högre frekvenser än tremor, och ifall dessa är närvarande i signalerna som används i jämförelsen kommer detta påverka metoden negativt. Därför är det önskvärt att försöka hitta dessa händelser som ger upphov till andra frekvenser, för att sedan kunna avlägsna dessa och förbättra lokaliseringsmetoden. Målet med detta projekt är därmed att konstruera denna metod, och detta genomförs i programmeringspråket Matlab. Metoden använder sig av korrelation mellan amplitudspektrum av korta närliggande tidsintervall från den större tidsserien, för att försöka detektera när frekvensinnehållet i signalen ändras radikalt. Ett interval anses vara en avvikelse närkorrelationskoefficienten från jämförelsen faller under en pragmatiskt vald multipel av standardavvikelsen av medelvärdet av korrelationskoefficienterna.Målet med projektet har uppfyllts, genom att konstruera en metod som använderkorrelation mellan tidsintervall för att detektera plötsliga fluktuationer av dom frekvensersignalen innehåller. Metoden verkar lovande, men noggrannheten av den behöver nu testas rigoröst. Tyvärr kunde inte detta utföras inom tidsgränserna av detta projekt, och får lämnas som framtida forskning.

Identiferoai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:uu-476822
Date January 2022
CreatorsRydgren, Brian
PublisherUppsala universitet, Institutionen för geovetenskaper
Source SetsDiVA Archive at Upsalla University
LanguageEnglish
Detected LanguageSwedish
TypeStudent thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text
Formatapplication/pdf
Rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess

Page generated in 0.0019 seconds