岩土力学 ›› 2026, Vol. 47 ›› Issue (8): 2851-2865.doi: 10.16285/j.rsm.2025.0741CSTR: 32223.14.j.rsm.2025.0741
周立云1, 2,彭平安1,王李管1,孟和2,李金波1, 2
ZHOU Li-yun1, 2, PENG Ping-an1, WANG Li-guan1, MENG He2, LI Jin-bo1, 2
摘要: 为提升微震监测中P波到时拾取的精度与鲁棒性,提出一种基于双分支融合与轻量深度回归网络的自动拾取方法。方法采用并行的时域与频域分支,分别提取波形的时序依赖与频谱特征。时域分支基于卷积神经网络-双向长短期记忆网络(convolutional neural network–bidirectional long short-term memory network,简称CNN-BiLSTM)建模信号动态特性,频域分支利用梅尔频率倒谱系数(Mel-frequency cepstral coefficients,简称MFCC)构建时频特征,并结合二维卷积神经网络(two- dimensional convolutional neural network,简称2D CNN)提取稳健谱域模式。两分支均引入压缩-激励(squeeze-and-excitation,简称SE)通道注意力机制,并通过门控融合实现时频特征的自适应整合。融合特征经轻量化多层感知机(multilayer perceptron,简称MLP)回归层输出概率曲线,实现P波主峰的精准定位。试验表明,该方法在1 028条真实记录中5 ms容限准确率达79.9%,显著优于赤池信息准则(Akaike information criterion,简称AIC)与短时平均/长时平均(short-term average/long-term average,简称STA/LTA)算法,并在低信噪比环境下保持稳定性能。所提方法兼具轻量化与高精度,可为微震事件定位与震源分析提供可靠技术支撑。
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