Resumen de Sensitivity analysis of the backprojection imaging method for seismic event location

Cristian Alexis Murillo, William Mauricio Agudelo Zambrano

• español

  La precisión de los métodos de localización de señales sísmicas depende de la calidad de los datos de entrada. En la práctica, existen múltiples fuentes de incertidumbre que afectan la solución, incluyendo modelos de velocidad incorrectos, baja relación señalruido y cobertura azimutal deficiente. Además, existen señales sísmicas sin fases distinguibles que impiden su localización por métodos convencionales y requieren otro enfoque. En este trabajo, se realiza un análisis de sensibilidad de los métodos Back-Projection Imaging (BPI), aplicables para localizar sismos convencionales, microsismicidad inducida, señales tipo tremor y otros. Consecuentemente, se lleva a cabo un estudio controlado en el cual los datos sintéticos se modelan con fuentes explosivas de espectro fijo, donde cada parámetro puede perturbarse independientemente asegurando que sus efectos se manifiesten por separado en el resultado. Los resultados muestran la necesidad de pre-acondicionar los datos para reducir el ruido, el número de artefactos y mejorar la resolución de la imagen. Procesar las bajas frecuencias mejora la estabilidad del método, mientras que las altas frecuencias mejoran su exactitud. Adicionalmente, una buena cobertura azimutal reduce el error en la ubicación de un evento, en donde la profundidad resultó ser la coordenada espacial más sensible a los cambios de velocidad y geometría.

• English

  Accuracy of earthquake location methods is dependent upon the quality of input data. In the real world, several sources of uncertainty, such as incorrect velocity models, low Signal to Noise Ratio (SNR), and poor coverage, affect the solution. Furthermore, some complex seismic signals exist without distinguishable phases for which conventional location methods are not applicable. In this work, we conducted a sensitivity analysis of Back-Projection Imaging (BPI), which is a technique suitable for location of conventional seismicity, induced seismicity, and tremor-like signals. We performed a study where synthetic data is modelled as fixed spectrum explosive sources. The purpose of using such simplified signals is to fully understand the mechanics of the location method in controlled scenarios, where each parameter can be freely perturbed to ensure that their individual effects are shown separately on the outcome. The results suggest the need for data conditioning such as noise removal to improve image resolution and minimize artifacts. Processing lower frequency signal increases stability, while higher frequencies improve accuracy. In addition, a good azimuthal coverage reduces the spatial location error of seismic events, where, according to our findings, depth is the most sensitive spatial coordinate to velocity and geometry changes.