Zaman ortamı polarizasyon süzgeçleri

Abstract

Çok iyi bilindiği gibi, herbir sismik dalga türü belirli tanecik harekederine sahiptir. Simik dalgaların bu özellikleri üç bileşen sismogramlarda dalga fazlarının tanınmasında kullanılabilir. Bu özellikler, sinyal-gürültü oranının artırılmasında da temel bir yaklaşım oluşturabilir, örneğin, cisim dalgaları doğrusal polarizasyon gösterirken gürültüler daha çok eliptik olarak polarize olurlar. Gürültüler bazen doğrusal polarizasyon gösterseler de bunların yönlenmeleri rasgeledir. Polarizasyon süzgeçleri sinyal ve gürültünün bu özelliklerinden yararlanılarak geliştirilmiştir. Sismik dalgaların polarizasyonlarına ait bilgiler hem zaman hem de frekans ortamlarında elde edilebilir. Bu çalışmada hem sismik dalgaların polarizasyon analizinde hem de polarizasyon süzgeçlerinin düzenlenmesinde zaman ortamı yaklaşımı kullanılmıştır. Bu yaklaşım seçilen bir uzunluktaki zaman penceresi içerisindeki veriye en küçük kareler an lamında en uygun elipsoidin belirlenmesine dayanır. Bunun için belirlenen zaman penceresi için kovaryans matrisi oluşturulur. Bu matrisin özdeğer ve özvektörlerinden doğrusallık, düzlemsellik, azimut ve geliş açısı gibi nitelikler hesaplanır. Daha sonra seçilen bir kaydırma aralığı için zaman penceresi kaydırılarak hesaplamalar sismogramların sonuna kadar tekrar lanır. Bu şekilde belirlenen polarizasyon nitelikleri, sismogramların içerdiği dalga fazlarının tanınması ve bunların varış zamanlarının duyarlı bir şekilde belirlenmesi gibi amaçlar için kullanılabilir. Zaman ortamı polarizasyon süzgeçleri için sismik dalgaların yukarıda belirtilen özelliklerden doğrusallık ve yön fonksiyonları hesaplanır. Bu fonksiyonlar ve sismogramlar çarpılarak süzülmüş izler elde edilir. Doğrusallık ve yön fonksiyonları kaydırılan zaman pencereleri için elde edildiğinden noktadan noktaya kazanç kontrol gibi davranırlar. Bu nedenle zaman ortamı polarizasyon süzgeçlemesi doğrusal olmayan süzgeç türüdür. Polarizasyon nitelikleri kaydırılan bir zaman penceresi için hesaplandığından, sonuçların duyarlılığı ve duraylılığı zaman penceresinin boyuna ve kaydırma miktarına bağlıdır. Bundan dolayı bu çalışmada önce bu parametrelerin seçimi için genel bir ölçüt bulunmaya çalışılmıştır. Bu amaçla, yöntem önce yapay verilere uygulanmıştır. Benzer şekilde, zaman ortamı polarizasyon süzgeci de yapay verilere uygulanarak süzgeç parametreleri için en uygun değerler belirlenmeye çalışılmıştır. Son olarak yakın alan ve uzak alan deprem verilerine uygulanarak sonuçlar tartışılmıştır.