franziska dammeier, jeffrey r. moore, florian haslinger, simon loew

Characterization of alpine rockslides using statistical

analysis of seismic signals

使用地震訊號統計分析表徵高山崩坍

Franziska Dammeier,Jeffrey R. Moore,Florian Haslinger,Simon Loew.

JOURNAL OF GEOPHYSICAL RESEARCH, VOL. 116, F04024,doi:10.1029/2011JF002037, 2011

授課教授：詹勳全 教授指導教授：馮正一 教授7102042026 林博翔

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Main point

•Introduction

•Data Analysis

•Research Methods

•Research Results

•Conclusion

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Introduction

•一個地震監測的優點是能夠檢測遠端事件。

•可用來確認第二次危害潛在的關鍵。

•證明地震訊號的體積振擺距離是可以估算。

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•一般情況下，地震訊號的視速度約 3.8 公里 / 秒

表示的訊號很可能是由主要的表面波或橫波。

•選擇瑞士作為研究區域主要有兩個原因：

( 一 ) 、地震的基礎設施。

( 二 ) 、岩質邊坡破壞。

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Data Analysis

•1.1. Event Data

•1.2. Seismic Data

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1.1. Event Data

•瑞士地圖•圓圈部分 ( 橘 ) ： 坍方地點和相關事件•三角形部分 ( 藍 ) ： 地震觀測站

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•過去 15 年前 - 地震記錄

表 1

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•三種不同崩坍事件的照片

•卡普夫岩崩落 ( 圖 A)

兩張照片顯示落石前的山脊（箭頭指示崩落來源區域）

和主要區塊衝擊期間。

•Thurwieser 岩崩 ( 圖 B)

•Tavanasa 岩石滑坡 ( 圖

C)

• Scheidegger 策畫出一般崩坍下降高度（ H ）與震動距離（ L ）的比例變化以及事件體積的關係圖。

• 在研究中，大多數的崩坍為一個標準偏差的公式：

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1.2. Seismic Data

•瑞士地震服務（ Schweizerischer Erdbebendienst ， SE

D ）

•是個不間斷記錄瑞士地區地震站記錄的網路。

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•對於振幅分析，地面速度好於加速度或位移，因

為地震儀是直接測量速度，並有機會減少人為誤

差。

•地震包絡線被成功用於在其他的實際訊號應用，

如地震震央位置。

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Research Methods

•2.1. Seismic Metrics

•2.2. Estimating Event Parameters

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2.1. Seismic Metrics

•五個地震度量標準：

(1) 、訊號的持續時間（ DUR ）。

(2) 、地面速度包絡線的尖峰值（ ePGV ）。

(3) 、速度訊號的面積（ EA ）。

(4) 、上升時間（ RT ）。

(5) 、平均地面速度（ AGV ）。

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•下圖顯示不同度量概述地震艾格峰事件。

在艾格峰 [5] 事件滑坡距離最近的車站（ HASLI ）

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PGV

2.2. Estimating Event Parameters

•五個地震指標去估計事件來源參數：

(1) 、體積（ V ）。

(2) 、徑向跳動的距離（ L ）。

(3) 、崩落高度（ H ）。

(4) 、潛在能量（ PE ）。

(5) 、正切 Fahrböschung 角（ F ）。

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Research Results

•3.1. Identifying Rockslide Seismograms

and Locating Events

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3.1. Identifying Rockslide Seismograms and Locating Events•大部分地震能量在於 3-4 赫茲以下。•三個崩坍地震與相應的時間和頻譜圖觀點。•（圖中較暗的區域表示較高的能量）

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112 s

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希臘文字”Ω”

•以下圖 a 、 b 、 c 為 Aguille Dru 事件。

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Conclusion

•地震時間序列的訊號具有不規則的包絡線，此線包含了突發升起和緩慢衰減。

•地震訊號能量的主要成分通常包含頻率低於〜 3-4Hz ，時頻圖通常會顯示出一個三角形的形狀。而 3~10Hz之間的高頻訊號可能由大區塊對地面的衝擊所造成。

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•三種落石不包括在回歸分析 (regression analyses) 來驗證事件參數估計的方法。所有體積估計值被認為是合理接近實際值。

•預測徑向跳動的距離比實際距離稍大，但提供一個很好的初步估算。

•從地震訊號估計滑坡參數的方法可能會考慮其他因子加以改進。例如：衰減相關的地形。

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謝謝大家

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