HD-TMA: 线性DAS阵列数据快速模板匹配算法及其优化策略
编号:3124
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更新:2024-04-12 22:53:17 浏览:893次
口头报告
摘要
分布式光纤声波传感技术(Distributed Acoustic Sensing, DAS)结合既有通信光缆用于地震监测,在城市和海洋地震观测中得到了广泛应用。基于DAS进行余震检测在防震减灾中具有重要意义,快速构建余震序列有助于提高地震灾害的应对能力。模板匹配算法(Template Matching Algorithm, TMF)是常用的地震检测方法,其在分布式光纤传感(DAS)记录中的应用也得到了验证。本文提供了一个可供GPU和CPU使用的优化程序,该程序基于高效的科学计算库,有效的通过并行化来节约计算时间,以更加高效的进行DAS模板匹配运算。对于线性台阵,本文提供了基于霍夫变换的初至拾取算法,以提供模板切片的粗略范围。此外,我们发现模板选择的空间长度、空间位置、时间长度及时间范围均会影响模板的检测能力,并且这种影响与信噪比相关。由此我们提出尽量降低模板选择范围,以降低不必要的计算量同时也能增强检出能力。进一步的测试认为,对于检测任务而言,模板数量的添加存在着明显的边界效应。考虑到小型神经网络训练快、计算量小、检测能力稍弱等特点,我们提出使用神经网络快速构建模板库,再使用模板匹配算法进行精确扫描的方法,以降低整个流程的计算及时间开销。
关键词
分布式光纤传感,模板匹配,优化程序,人工智能
稿件作者
曾祥方
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
吕昊
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
张宫博
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
宋政宏
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
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