2022

Sparsity-promoting approach to polarization analysis of seismic signals in the time-frequency domain

Mohammadigheymasi, H., Crocker, P., Fathi, M., Almeida, E., Silveira, G., Gholami, A., & Schimmel, M. (2022). Sparsity-promoting approach to polarization analysis of seismic signals in the time-frequency domain. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1. https://doi.org/10.1109/TGRS.2022.3141580

Abstract

ime-frequency (TF)-domain polarization analysis (PA) methods are widely used as a processing tool to decompose multi-component seismic signals. However, as a drawback, they are unable to obtain sufficient resolution to discriminate between overlapping seismic phases, as they generally rely on a low-resolution time-frequency representation (TFR) method. In this paper, we present a new approach to the TF-domain PA methods. More precisely, we provide an in-detailed discussion on rearranging the eigenvalue decomposition polarization analysis (EDPA) formalism in the frequency domain to obtain the frequency-dependent polarization properties from the Fourier coefficients owing to the Fourier space orthogonality. Then, by extending the formulation to the TF-domain and incorporating sparsity-promoting time-frequency representation (SP-TFR), we improve the resolution when estimating the TF-domain polarization parameters. Finally, an adaptive sparsity-promoting time-frequency filtering (SP-TFF) is applied to extract and filter different phases of the seismic wave. By processing earthquake waveforms, we show that by combining amplitude, directivity, and rectilinearity attributes on the sparse TF-domain polarization map of the signal, we are able to extract (or filter) different phases of seismic waves. The SP-TFF method is evaluated on synthetic and real data associated with the source mechanism of the Mw = 8.2 earthquake that occurred in the south-southwest of Tres Picos, Mexico. A discussion on the results is given, verifying the efficiency of the method in separating not only the Rayleigh waves from the Love waves, but also in discriminating them from the body and coda waves. The codes and data sets are available at https://github.com/SigProSeismology/SP-TFF, contributing to the geoscience community.

Reference article

Política de privacitat

De conformitat amb la Llei Orgànica 3/2018, de 5 de desembre, de Protecció de Dades Personals i Garantia de Drets Digitals (LOPDGDD), el Reglament General de Protecció de Dades (RGPD) i la legislació relacionada, GEO3BCN-CSIC es compromet a complir amb l'obligació de secret respecte a les dades personals i el deure de tractar-les confidencialment després de realitzar les corresponents anàlisis de risc, en particular, de conformitat amb la disposició addicional primera de la LOPDGDD, les mesures de seguretat corresponents a les previstes en el Règim Nacional de Seguretat, necessàries per evitar la seva alteració, pèrdua, tractament o accés no autoritzat.

Els usuaris podran exercitar en qualsevol moment els seus drets d'accés, rectificació, cancel·lació, oposició, limitació o portabilitat dirigint-se per escrit a la Secretaria General del CSIC a C/Serrano 117, 28006 MADRID (Espanya), aportant fotocòpia del seu Document Nacional d'Identitat (DNI) o a través del Registre Electrònic del CSIC, situat a la seva Seu Electrònica, per al qual hauran de disposar d'un certificat electrònic reconegut. És possible contactar amb el Delegat de Protecció de Dades del CSIC a través d'aquest correu electrònic: delegadoprotecciondatos thecsic.es

GEO3BCN-CSIC es reserva el dret a modificar la present Política de Privacitat amb la finalitat d'adaptar-la a les últimes legislacions, jurisprudencials o interpretacions efectuades per l'Agència Espanyola de Protecció de Dades. En aquest cas, el CSIC anunciarà aquests canvis, indicant clarament amb antelació les modificacions efectuades, i sol·licitant, si es considera necessari, la seva acceptació.

No
Acceptar

Este sitio web utiliza cookies para que usted tenga la mejor experiencia de usuario. Si continúa navegando está dando su consentimiento para la aceptación de las mencionadas cookies y la aceptación de nuestra política de cookies, pinche el enlace para mayor información.

ACEPTAR
Aviso de cookies
Desplaça cap amunt