velikost textu

Surface Wave Analysis and Inversion-Application to the Bohemian Massif

Upozornění: Informace získané z popisných dat či souborů uložených v Repozitáři závěrečných prací nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora.
Název:
Surface Wave Analysis and Inversion-Application to the Bohemian Massif
Název v češtině:
Analýza a inverze povrchových vln - aplikace na Český masiv
Typ:
Disertační práce
Autor:
Mgr. Petr Kolínský, Ph.D.
Školitel:
RNDr. Johana Prokop Brokešová, CSc.
Oponenti:
doc. RNDr. Oldřich Novotný, CSc.
RNDr. Bohuslav Růžek, CSc.
Id práce:
42605
Fakulta:
Matematicko-fyzikální fakulta (MFF)
Pracoviště:
Katedra geofyziky (32-KG)
Program studia:
Fyzika (P1701)
Obor studia:
Geofyzika (F7)
Přidělovaný titul:
Ph.D.
Datum obhajoby:
13. 12. 2010
Výsledek obhajoby:
Prospěl/a
Jazyk práce:
Angličtina
Klíčová slova:
povrchové vlny, grupová rychlost, fázová rychlost, frekvenčně-časová analýza, mnohokanálová filtrace, tomografie, obrácené úlohy, struktura zemské kůry, Český masiv
Klíčová slova v angličtině:
surface waves, group velocity, phase velocity, frequency-time analysis, multiple filtering, tomography, inversion problems, Earth crust structure, Bohemian Massif
Abstrakt:
Abstrakt česká verze název: Analýza a inverze povrchových vln Aplikace na Český masiv autor: Mgr. Petr Kolínský, DiS. e-mailová adresa autora: kolinsky@irsm.cas.cz pracoviště: Katedra geofyziky Matematicko-fyzikální fakulta Karlova univerzita v Praze V Holešovičkách 2, Praha 8 – 180 00 a Oddělení seismologie Ústav struktury a mechaniky hornin, v.v.i. Akademie věd České republiky V Holešovičkách 41, Praha 8 – 182 09 školitelka: RNDr. Johana Brokešová, CSc. e-mailová adresa školitelky: johana.brokesova@mff.cuni.cz konzultant: RNDr. Jiří Málek, PhD. e-mailová adresa konzultanta: malek@irsm.cas.cz klíčová slova: povrchové vlny, grupová rychlost, fázová rychlost, frekvenčně-časová analýza, mnohokanálová filtrace, tomografie, obrácené úlohy, struktura zemské kůry, Český masiv V práci je podán přehled metod analýzy povrchových vln a také přehled řešení obrácených úloh. Zvláštní pozornost je věnována metodě mnohokanálové filtrace pro určování disperzních křivek. Tato metoda je detailně popsána dvěma různými způsoby. Pro inverzi disperzních křivek je používána isometrická metoda, jejíž popis a testy jsou v práci uvedeny. Popsané metody jsou dále použity v aplikacích. Tyto aplikace podávají příklady analýzy povrchových vln a inverze na 1D a 2D strukturu kůry. Je ukázána analýza Loveových vln generovaných lomovými odpaly a měřených v krátkých epicentrálních vzdálenostech od 5 do 50 km. Je provedena jejich inverze na strukturu svrchní kůry do hloubky 3 km. Výsledky jsou ověřeny výpočtem syntetických vlnových obrazů. Je uveden příklad 2D tomografie západních Čech založené na Rayleighových vlnách a provedeno srovnání s předešlými výzkumy této oblasti. Ukázány jsou také fázové rychlosti měřené v Českém masivu na záznamech zemětřesení z Egejského moře a jejich inverze na 1D rozložení rychlostí střižných vln v kůře a svrchním plášti. Je také uvedena nová metoda pro určování skutečných směrů příchodů povrchových vln pro různé vlnové délky. Metody použité v aplikacích jsou zpracovány do nově vyvinutých programů sestavených během au- torova doktorského studia. Je popsán interaktivní program SVAL, což je všestranný nástroj pro určování disperze povrchových vln v libovolném frekvenčním oboru a také pro inverzi disperzních křivek na 1D strukturu. Jsou popsány všechny funkce programu, všechna nastavení a nástroje pro filtraci záznamů a pro invertování disperzních křivek. Jsou uvedeny příklady a návod k použití. Barevné obrázky oken programu SVAL pomáhají lépe pochopit fungování programu. Jsou popsány všechny vstupní a výstupní soubory a uvedeny jejich příklady. Program PhaseCorr je sestaven pro určování fázových rychlostí. Pracuje s výsledky analýzy programu SVAL. Program PhaseCorr je také popsán se všemi potřebnými nástroji pro určování fázových rychlostí mezi dvěma stanicemi na jednom seismickém profilu.
Abstract v angličtině:
Abstract title: Surface Wave Analysis and Inversion Application to the Bohemian Massif author: Mgr. Petr Kolínský, DiS. author’s e-mail address: kolinsky@irsm.cas.cz departments: Department of Geophysics Faculty of Mathematics and Physics Charles University Prague V Holešovičkách 2, Praha 8 – 180 00, Czech Republic and Department of Seismology Institute of Rock Structure and Mechanics, v.v.i. Academy of Sciences of the Czech Republic V Holešovičkách 41, Praha 8 – 182 09, Czech Republic supervisor: RNDr. Johana Brokešová, CSc. supervisor’s e-mail address: johana.brokesova@mff.cuni.cz consultant: RNDr. Jiří Málek, PhD. consultant’s e-mail address: malek@irsm.cas.cz keywords: surface waves, group velocity, phase velocity, frequency-time analysis, multiple filtering, tomography, inversion problems, Earth crust structure, Bohemian Massif An overview of surface wave analysis methods as well as of inversion techniques is given. Special attention is paid to the multiple filtering method for dispersion curve estimation, which is described by two different ways in detail. The isometric method is used for dispersion curve inversion and its description and tests are presented. Described methods are further used in applications. The applications show examples of surface wave analysis and inversion for 1D and 2D crustal structure. The analysis of Love waves generated by quarry blasts and measured at short epicentral distances from 5 to 50 km and their inversion for uppermost crustal structure down to a depth of 3 km is given with results benchmarked by the synthetic waveform computation. An example of 2D surface wave tomography based on Rayleigh waves for Western Bohemia region is given in comparison to previous studies of the area. Phase velocities measured across the Bohemian Massif using the records of Aegean Sea earthquakes are presented with their inversion for crust and upper mantle 1D shear wave velocity distribution. A new method for estimating the true backazimuths of surface wave propagation for different wavelengths is presented. The methods used in applications are compiled in a software newly developed during the author’s PhD studies. The interactive SVAL program is a universal tool for surface wave dispersion estimation in an arbitrary frequency band and also for dispersion curve inversion to 1D structure. All functions of the program are described; all handlers and tools for filtering the records and for inverting the dispersion curves are discussed; examples are given and instructions for use are added. Color screenshots of the SVAL program windows help to understand the program functionality better. All input and output files are described and examples of them are given. For phase velocity estimation based on the results of the SVAL program analysis, the PhaseCorr program was developed and it is also described with all the necessary tools for estimating phase velocities between two stations at the same seismic profile.
Dokumenty
Stáhnout Dokument Autor Typ Velikost
Stáhnout Text práce Mgr. Petr Kolínský, Ph.D. 49.11 MB
Stáhnout Abstrakt v českém jazyce Mgr. Petr Kolínský, Ph.D. 40 kB
Stáhnout Abstrakt anglicky Mgr. Petr Kolínský, Ph.D. 32 kB
Stáhnout Posudek vedoucího RNDr. Johana Prokop Brokešová, CSc. 168 kB
Stáhnout Posudek oponenta doc. RNDr. Oldřich Novotný, CSc. 133 kB
Stáhnout Posudek oponenta RNDr. Bohuslav Růžek, CSc. 69 kB
Stáhnout Záznam o průběhu obhajoby 111. Katedra geofyziky 113 kB