结合U-net与FPN的地震初至波拾取算法

作者：何彬; 周云耀^*; 吕永清

来源：测绘地理信息, 2023, 1-6.

DOI：10.14188/j.2095-6045.2022180

• 初至波拾取
• U-net
• FPN

精确识别初至波以及拾取地震初至波初至时间对于地震的精确定位、地震孕震机制的解释、地震预警等都具有很大的意义。单纯地依靠地震学专家进行分析会耗费大量的人力和时间。本文将U-net模型编码、解码语义分割的思想与特征图金字塔网络（feature pyramid networks,FPN）的思想结合，提出了一种新的初至波初至时间拾取算法，满足高精度识别与拾取初至波的需求。算法模型分为编码、解码两部分，编码部分分为四层，用于捕获特征，通过卷积核大小、步长等参数实现特征由低层级到高层级的抽象和提取。解码部分分为四层，通过对前一层进行反卷积上采样实现。最后，将编码、解码部分对应层级特征图组合，通过两层全连接神经网络实现最终结果输出。与传统算法相比，UnetFPN模型在对初至波初至时间的分类与定位上都有着显著提升。

• 单位
  中国地震局; 中国地震局地震研究所