遠震接收函數是包含臺站下方地殼-上地幔速度間斷面Ps轉換波及其多次反射波的時間序列，現已成為研究地殼結構的重要觀測數據。在單個地震臺站的接收函數分析中, 既可以利用不同接收函數Ps轉換震相以及地表多次反射震相的共性特征獲得臺站下方一維平均地殼結構信息, 也可以基于Ps轉換震相隨方位的變化特征提取地殼結構的變化信息(如傾斜界面或各向異性)。然而，由于噪聲干擾，加之傾斜結構或各向異性這些次級信號多湮沒于反映間斷面速度跳變的主體信號中，對于傾斜結構或各向異性的相關研究往往存在困難。因此，如何壓制噪聲提高信噪比，同時有效分離反映不同結構特征的信號成分，成為了相關研究的前沿問題。

中國科學院地質與地球物理研究所陳凌研究員擔任通訊作者的研究論文“基于接收函數主成分分析法的地殼結構研究”，成功將主成分分析法引入至地震資料的分析中，以獲取地震臺站下方地殼結構的三維空間變化特征。文章發表在《中國科學：地球科學》中文版2019年第5期。研究者采用主成分分析法，研究單個地震臺站記錄的遠震接收函數波形隨方位變化的特征，發展了一種約束臺站下方地殼結構的新方法，并利用該方法獲取了四川盆地中部的地殼結構特征信息。

該項研究將主成分分析法引入單臺接收函數研究中，通過大量理論測試分析并總結多種復雜結構模型對應的不同主成分所反映的結構特征，選擇恰當的主成分重構接收函數。結果表明：(1)該方法能夠有效壓制噪聲，提高信噪比；(2)可以有效分離接收函數中反映結構主體特征與結構變化特征的信號成分，其中徑向接收函數第一主成分代表結構主體特征，徑向接收函數第二主成分并輔以第三主成分以及切向接收函數第一主成分則反映結構變化信息；(3)通過對徑向接收函數第二、三主成分的單獨重構，能夠區分各向同性單一傾斜結構與對稱軸傾斜各向異性結構(圖1)。

圖1 各向同性傾斜模型與對稱軸傾斜各向異性模型對應徑向接收函數主成分分析結果

該方法不僅顯著提高了接收函數數據的信噪比，而且彌補了傳統方法難以有效分離結構主體特征與變化信息的不足。此外，該方法提供了區分各向同性傾斜結構和對稱軸傾斜各向異性結構的新思路。這對地殼結構相關研究具有重要的科學意義。

該項研究得到了國家自然科學基金項目(41688103)和中國科學院地質與地球物理研究所巖石圈演化國家重點實驗室基金項目(SKLZ201704-11712180)的資助。

---

點擊下方“閱讀原文”免費讀全文：

中文版：張建勇，陳凌，王旭. 2019. 基于接收函數主成分分析法的地殼結構研究. 中國科學: 地球科學, 49(5)：822-837, doi: 10.1360/N072018-00227

英文版：Zhang J Y, Chen L, Wang X. 2019. Crustal structure study based on principal component analysis of receiver functions. Science China Earth Sciences, 62, https://doi.org/10.1007/s11430-018-9341-9

創作挑戰賽新人創作獎勵來咯，堅持創作打卡瓜分現金大獎

總結

以上是生活随笔為你收集整理的主成分分析法_主成分分析法在地震学领域的新应用的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

如果覺得生活随笔網站內容還不錯，歡迎將生活随笔推薦給好友。