波形包絡化互相關法在台灣長微震之應用

波形包絡互相關法(Envelope cross-correlation)是台灣最主要用於長微震定位 的方法，其中包括了莊育菱(2012)使用的 WECC 法以及 Ide et al.(2015)和戴心如 (2016)使用的 Hypoecc 法。

其中莊育菱(2012)使用之 WECC 法，將長微震波形自原始波形切出後濾波 2-8 Hz，再將其包絡化後低通濾波 0.1Hz 來去除高頻雜訊，並以此進行相關係數的 計算，以此求得各測站到時並以網格搜尋找尋最佳震源位置，其結果主要分布於 中央山南段，且呈現高頃角之垂直分布(圖 1.3.2.1)。WECC 的詳細方法於 3.3.1 進 一步描述。

圖 1.3.2.1、2009-2010 長微震與大地震位置分布圖。圖中三角形顯示了莊育菱 (2012)偵測的觸發型長微震，空心圓圈代表自發型長微震的定位結果，紅色星號 則為2009-2010 年規模六以上的地震事件。A-A’剖面中的灰點為背景地震。 (本 圖取自 莊育菱，2012)

18

Ide et al.(2015)使用 Hypoecc 法進行 2006-2011 年中央山脈南段長微震的偵 測，資料處理與莊育菱(2012)類似，將波形帶通濾波 2-8 Hz 後平方(取代包絡化)，

低通濾波 0.2 Hz 降點至每秒一點。以此波形進行各測站對之互相關，求取各測 站相對到時，以逆推方式求得可能之最佳長微震震源，Hypoecc 詳細方法於 3.2.1 描述。此外，Ide 假設長微震主要分布於孕震帶下方，針對參考點(東經 120.92°、

北緯23.06°)的水平方圓 10 公里內、垂直深度 20~45 公里深進行近一步的空間收 斂，並考慮長微震大多為群聚發生，故剔除與其餘事件時間超過一天以上或是前 後事件位置差超過 10 公里以上之事件。在 2006-2011 年於中央山脈南段深處共 偵測了942 個 5~99 秒不等的事件(圖 1.3.2.2)。

圖1.3.2.2、Ide et al. (2015)的研究範圍及篩選過後的長微震事件分布圖。(a)研究 的範圍。(b)使用的測站以及定位收斂結果，紅點為長微震事件。(c)圖(b)中的灰 框。(d)長微震的垂直分布。(e)各年的偵測事件分布。(d)各年測站變化(本圖取自 Ide et al., 2015)

19

戴心如(2016)沿用 Hypoecc 法，並改動部分偵測參數(詳細描述請見 3.2.2)，

再進一步以長微震自動波形辨識系統( Tremor Automatic Identification, TAI )，對 Hypoecc 的輸出結果做進一步判釋並重新定義持續時間。TAI 主要依據各測站收 到之波形，經過 2~8Hz 之波形進行平方運算，並以 0.2Hz 低通濾波處理以代表 能量趨勢。接著利用此能量趨勢將波形分為大於平均值的訊號區，定義其值為 1(其後稱作 1 區)；而小於平均值的無訊號區，值定義為 0(其後稱作 0 區)，依 據長微震訊號(波包)佔總持續時間之比例及數量將其分為一般地震、小規模地震、

長微震可能事件以及雜訊四個種類(圖 1.3.2.3)。在 2007~2012 年間偵測並定義了 1893 個持續時間 60~2300 秒不等的事件，其結果在中央山脈南段下顯示東北-西 南走向並向東南方傾沒之高傾角位態(圖 1.3.2.4)。

圖1.3.2.3、TAI 偵測結果示意圖。黑線是濾波後的 2-8Hz 的訊號，綠線為訊號包 絡化後的結果，紅線標示了包絡線高於平均的訊號區(數值為 1)和低於平均的非 訊號區(數值為 0)。(a)地震事件。(b)小規模地震。(c)長微震的可能事件。(d)雜訊。

(本圖取自 戴心如，2016)

20

圖1.3.2.4、長微震的平面與剖面分布圖。(a)長微震深度由色階所示，紅色三角標 示地震站，灰色原點為規模4~5 的地震，紅色星號為規模 5 以上地震。(b)AA’與 BB’剖面。長微震由黑點標示，灰色圓圈為規模 2 以上之背景地震，紅色星號為 規模 5 以上之地震。(本圖取自 戴心如，2016)

21