Seismic interferometry is a powerful tool to monitor the seismic velocity change associated with volcanic eruptions. For the monitoring, changes in seismic velocity with environmental origins (such as precipitation) are problematic. In order to model the environmental effects, we propose a new technique based on a state‐space model. An extended Kalman filter estimates seismic velocity changes as state variables, with a first‐order approximation of the stretching method. We apply this technique to three‐component seismic records in order to detect the seismic velocity change associated with the Shinmoe‐dake eruptions in 2011 and 2018. First, ambient noise cross correlations were calculated from May 2010 to April 2018. We also modeled seismic velocity changes resulting from precipitation and the 2016 Kumamoto earthquake, with exponential type responses. Most of the results show no significant changes associated with the eruptions, although gradual inflation of the magma reservoir preceded the 2011 eruption by 1 year. The observed low sensitivity to static stress changes suggests that the fraction of geofluid and crack density at about 1‐km depth is small, and the crack shapes could be circular. Only one station pair west of the crater shows the significant drop associated with the eruption in 2011. The gradual drop of seismic velocity up to 0.05% preceded the eruption by 1 month. When the gradual drop began, volcanic tremors were activated at about 2‐km depth. These observations suggest that the drop could be caused by damage accumulation due to vertical magma migration beneath the summit.

中文翻译：

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使用地震干涉测量法对与2011年Shinmoe-Dake喷发相关的地震速度进行时移监测：扩展的卡尔曼滤波方法

地震干涉法是监测与火山喷发有关的地震速度变化的有力工具。对于监测，地震速度随环境原因（例如降水）的变化是有问题的。为了对环境影响进行建模，我们提出了一种基于状态空间模型的新技术。扩展的卡尔曼滤波器将地震速度的变化作为状态变量进行估算，并采用拉伸方法的一阶近似。为了检测与2011年和2018年Shinmoe-dake喷发有关的地震速度变化，我们将该技术应用于三分量地震记录。首先，计算了从2010年5月到2018年4月的环境噪声互相关。我们还对地震速度进行了建模。降水和2016年熊本地震造成的变化，具有指数类型的响应。大多数结果显示与喷发没有明显变化，尽管岩浆储层在2011年喷发之前逐渐膨胀了一年。观察到的对静应力变化的低敏感性表明，在大约1 km的深度处，流体的比例和裂缝密度很小，裂缝形状可能是圆形的。2011年，火山口以西只有一对台站显示与喷发有关的显着下降。在喷发发生1个月之前，地震速度的逐渐下降高达0.05％。当逐渐下降时，在大约2公里深度处激活了火山震颤。这些观察结果表明，跌落可能是由于山顶下方垂直岩浆迁移所造成的损害累积所致。大多数结果显示与喷发没有明显变化，尽管岩浆储层在2011年喷发之前逐渐膨胀了一年。观察到的对静应力变化的低敏感性表明，在大约1 km的深度处，流体的比例和裂缝密度很小，并且裂缝形状可能是圆形的。在2011年火山口以西只有一对站显示出与喷发有关的显着下降。在喷发发生1个月之前，地震速度的逐渐下降高达0.05％。当逐渐下降时，火山震颤在大约2公里深度处被激活。这些观察结果表明，跌落可能是由于山顶下方垂直岩浆迁移所造成的损害累积所致。大多数结果显示与喷发没有明显变化，尽管岩浆储层在2011年喷发之前逐渐膨胀了一年。观察到的对静应力变化的低敏感性表明，在大约1 km的深度处，流体的比例和裂缝密度很小，并且裂缝形状可能是圆形的。在2011年火山口以西只有一对站显示出与喷发有关的显着下降。在喷发发生1个月之前，地震速度的逐渐下降高达0.05％。当逐渐下降时，在大约2公里深度处激活了火山震颤。这些观察结果表明，跌落可能是由于山顶下方垂直岩浆迁移所造成的损害累积所致。观察到的对静应力变化的低敏感性表明，在大约1 km的深度处，流体的比例和裂缝密度很小，并且裂缝形状可能是圆形的。在2011年火山口以西只有一对站显示出与喷发有关的显着下降。在喷发发生1个月之前，地震速度的逐渐下降高达0.05％。当逐渐下降时，在大约2公里深度处激活了火山震颤。这些观察结果表明，跌落可能是由于山顶下方垂直岩浆迁移所造成的损害累积所致。观察到的对静应力变化的低敏感性表明，在大约1 km的深度处，流体的比例和裂缝密度很小，并且裂缝形状可能是圆形的。在2011年火山口以西只有一对站显示出与喷发有关的显着下降。在喷发发生1个月之前，地震速度的逐渐下降高达0.05％。当逐渐下降时，火山震颤在大约2公里深度处被激活。这些观察结果表明，跌落可能是由于山顶下方垂直岩浆迁移所造成的损害累积所致。爆发前1个月，地震速度逐渐下降至0.05％。当逐渐下降时，火山震颤在大约2公里深度处被激活。这些观察结果表明，跌落可能是由于山顶下方垂直岩浆迁移所造成的损害累积所致。爆发前1个月，地震速度逐渐下降至0.05％。当逐渐下降时，在大约2公里深度处激活了火山震颤。这些观察结果表明，跌落可能是由于山顶下方垂直岩浆迁移所造成的损害累积所致。