一种强震概率预测方法

介绍了利用Logistic回归进行地震危险性概率预测方法，对以新西兰地区相同时间段内地震活动性b值和等地震个数所覆盖空间区域的半径r为例，讨论了地震活动性参数的变化和强震发生的概率关系。研究表明,该地区强震发生的概率总体上与强震发生前一年半时间窗内的地震活动性资料计算的b值呈正相关关系，与r值呈负相关关系。该方法可以推广应用于研究其他异常分布和强震的概率统计关系。     

安宁河、 则木河构造区近期强震危险性的概率估计

2008年5月12日汶川8.0级地震发生后, 作为历史强震多发地段南北地震带中南段的安宁河、 则木河构造区强地震危险性受到广泛关注。 本文在分析安宁河、 则木河构造区强震活动特点的基础上, 利用地震危险性韦布尔概率估计方法, 对该区未来10年内发生6.5级以上强震的累计概率和条件概率进行了计算, 并结合前人针对汶川地震破裂对周边断层产生的库仑应力变化及潜在震源区判定等研究结果, 对该区强地震危险性进行了综合判断。 结果表明, 汶川8.0级地震发生后, 安宁河、 则木河构造区5级以上中强地震似有逐步活跃的趋势; 根据韦布尔概率模型计算得出的该区2021年前发生6.5级以上强地震的概率高达0.93, 条件概率为0.32。 因此, 该构造区, 尤其是区内的冕宁—西昌一带未来10年发生强地震的可能性相对较高。     

利用非稳态泊松模型对云南地区地震危险性进行概率预测

针对强震中长期概率预测问题,提出基于非稳态泊松过程的概率计算方法,通过稳态与非稳态模型对比研究,发现非稳态泊松模型随时间而变化的地震发生率能更好地描述强震发生规律。利用非稳态泊松模型计算了地震发生的理论概率,发现理论概率受到预测精度、平静时间、最近地震大小等诸多因素影响,利用权重集成法计算了强震发生的综合概率。结果表明:①地震发生的累积频度随时间的非线性变化可用幂指数函数来描述;②基于非稳态泊松模型的地震发生率随时间而变化,与地震发生率恒定不变的稳态模型相比,前者对地震活跃-平静韵律状态更加敏感;③云南地区9个地震带强震发生的综合概率计算结果显示:以2019年12月31日为截止时间,小江地震带和通海—石屏地震带综合概率较高,大于0. 6;其次为中甸—大理地震带、楚雄—南华地震带和澜沧—耿马地震带,综合概率范围为0. 5～0. 59,其它地震带综合概率均小于0. 5。     

川滇菱形块体东边界库仑应力演化及强震发生概率估算

本研究基于分层黏弹介质模型,考虑强震或大地震同震位错、震后黏滞松弛及主断层段震间构造应力加载三方面效应,给出1480年以来,川滇菱形块体东边界鲜水河断裂带、安宁河断裂带、则木河断裂带和小江断裂带共20个断层段由三方面效应引起的累积库仑应力变化随时间的演化,分析强震间相互作用和强震发生的应力累积背景,定性分析各断层段的地震危险性.同时,分别采用现今台网地震目录和川滇菱形块体东边界各断层段强震复发间隔两种资料,定量计算2030年各断层段的强震发生概率;并基于摩擦本构理论,将周边强震引起的库仑应力变化量作为应力扰动,修正强震发生概率的计算结果.各断层段累积库仑应力演化的结果表明,鲜水河断裂带中部八美段、色拉哈段及南部磨西段、安宁河断裂带冕宁-西昌段、小江断裂带北部巧家-东川段和南部建水段的累积库仑应力显著增加.修正的强震发生概率计算结果显示,鲜水河断裂带中部八美-色拉哈-康定一带、安宁河断裂带冕宁-西昌段、小江断裂带南部华宁-建水一带强震发生概率较高,地震危险性值得关注.本研究基于库仑应力演化计算定性分析强震危险性的同时,基于摩擦本构律理论,结合地震引起的应力扰动和强震发生背景,定量计算修正的强震发生概率,为川滇菱形块体东边界强震危险地点及中长期发震紧迫程度判定提供方法和依据.     

多种地震学前兆预报地震的综合概率法

本文选用四川地区近20年来多次强震、中强震总结出来的6种地震学预报方法,分别计算每一种震兆异常出现时发生地震的条件概率,在此基础上计算了几次已发生的地震前不同预报时间和范围内地震发生的综合概率及概率增益,以及1970—1986年鲜水河地震带北1/2部分每半年时段发生M=5,6,7地震的综合概率曲线,在震兆的相互独立性不完全清楚时,这种曲线对发震可能作相对估计是有用的。在上述震兆条件下,似乎可将半年内6、7级地震综合概率曲线超过0.5作为预测地震发生的指标。     

西藏地区强震活动趋势的初步研究

根据１９１１～１９９４年地震资料，详细讨论了西藏地区强震活动分期、特征及其趋势，并应用统计方法分析研究了该区强震的时间分布规律和发震概率。结果表明，本世纪以来西藏地区经历了３个强震轮回，目前正处于第Ⅳ轮回平静幕结束、新的活跃幕即将开始之际，未来活跃幕内将出现数组地震丛集现象，１９９５～１９９６年发生ＭＳ≥６地震的累计概率为８０％～８７％，发生ＭＳ≥６．５强震的累计概率达６０％～７６％。     

更新模型在缺少大震离逝时间的活动断裂强震发生概率计算中的应用研究

利用更新模型计算未来几十年内发生强震的条件概率需要给出上一次大震的离逝时间T,而很多活动断裂上缺少历史大震的记载,若采用泊松模型则可能会低估强震发生的概率.针对这种缺少大震离逝时间的活动断裂,本文提出一种以记载完整的强震平静期长度Ts为参数的条件概率计算方法.以东昆仑断裂带塔藏段为实例,利用本文给出的条件概率计算方法得到该段未来50年发生强震的可能性为0.064 9.     

更新模型在缺少大震离逝时间的活动断裂强震发生概率计算中的应用研究

利用更新模型计算未来几十年内发生强震的条件概率需要给出上一次大震的离逝时间T, 而很多活动断裂上缺少历史大震的记载, 若采用泊松模型则可能会低估强震发生的概率.针对这种缺少大震离逝时间的活动断裂, 本文提出一种以记载完整的强震平静期长度T_s为参数的条件概率计算方法. 以东昆仑断裂带塔藏段为实例, 利用本文给出的条件概率计算方法得到该段未来50年发生强震的可能性为0.0649.      

强震复发间隔变异系数的一种计算方法

确定强震复发间隔变异系数在强震发生概率的计算中具有重要意义. 考虑到由小样本量地震序列计算得到变异系数的估计值与实际值可能存在一定的偏差, 本文提出了一种计算强震复发间隔变异系数的新方法. 该方法首先利用最大似然估计法计算出大量小样本地震序列的变异系数估计值; 然后先对这些变异系数的估计值进行标准化处理, 再对这些标准化的变异系数估计值进行统计分析; 最后在广泛搜集的39个地震序列的基础上, 利用该方法计算得到一个通用的变异系数值(α=0.34), 并讨论了该值的物理意义及其应用.      

华北地区强震活动特点研究

华北地区是我国的政治、 经济和文化中心, 也是我国地震多发地区之一。 华北地区历史地震资料记载时间较早且较为连续, 是研究我国强震活动的理想试验场。 选取第三、 第四活动期M≥6.0地震目录作为基础资料研究华北地区强震活动特点。 首先探讨华北地区强震活动与活动地块、 边界带的关系, 然后从时间和空间上分析华北地区强震活动的轮回性阶段及其期幕活动特点, 最后计算未来5年华北地区发生下一次M≥6.0地震的累积概率和条件概率。 研究结果表明: ① 华北地区M≥6.0地震活动主要集中在活动地块的边界带, M≥7.0地震则全部发生在活动地块的边界带上, 同时华北地区地震应变释放速率与边界带的构造活动速率呈线性相关; ② 第四活动期各活跃幕的能量释放均低于第三活动期, 因此华北地区未来仍可能发生M≥6.0地震; ③ 第三、 第四活动期的主体活动区存在显著差异, 且第四活动期的强震活动较第三活动期向东迁移; ④ 在2020年年初发生第四活动期闭幕M≥6.0地震的累积概率为80%左右, 而在2022年年底前发生M≥6.0地震的条件概率为50%。 本研究可为华北地区地震大形势分析和中长期地震危险性预测提供重要参考。     

基于强震动记录的地震生命损失快速评估方法

随着我国强震动观测数据数量和质量的大幅提高, 破坏性地震发生后所观测到的强震动记录也在试验性地转化为仪器烈度数据． 本文将强震动记录引入应急性的生命损失快速评估, 借助已有的地震应急灾害损失快速评估模型的表达方法, 提出了一种将仪器烈度概率密度函数和生命损失函数相结合的地震人员伤亡快速评估方法． 通过确定仪器烈度的概率密度, 并结合四川地区已有房屋建筑易损性研究成果, 建立了考虑建筑地震易损性并与烈度相关的地震生命损失快速评估函数, 并利用汶川地震的强震动记录对本文提出的生命损失快速评估方法进行评估计算. 结果表明, 该方法的计算结果与实际震害损失结果颇为一致, 说明了该方法的可行性, 因而能够及时为地震应急救援提供可靠信息．      

强震环境下建筑复合节能墙体抗震性能评估模型

现阶段针对建筑复合节能墙体的抗震性能评估主要根据强震发生后墙体损毁程度实现,评估结果精确度低,因此构建强震环境下建筑复合节能墙体抗震性能评估模型,根据复合节能墙体构件的强度和刚度退化系数,描述强震环境下建筑复合节能墙体损伤情况;在此基础上,采用动态增量分析法(IDA)在不同强度地震动输入条件下,根据建筑复合节能墙体结构响应参数和地震动强度参数构建2种参数的关系曲线——IDA曲线,利用R-O单一函数曲线规则化IDA曲线,获取IDA概率分位曲线,并将50%概率分位曲线斜率用于描述墙体结构损伤的变化,该曲线斜率则为墙体结构损伤指数,依据该指数准确评估强震环境下建筑复合节能墙体抗震性能。实验结果表明,所构建模型可准确分析不同峰值地面加速度时建筑复合节能墙体结构的位移变化,且模型随地震等级不断提升,评估建筑复合节能墙体抗震性结果精度逐渐提高,是一种适合强震环境的建筑复合节能墙体抗震评估模型。     

陇东黄土高原地区建筑抗震设防参数研究

通过对陇东黄土高原区地质构造环境、历史地震影响与破坏特征、概率地震危险性计算等几方面的研究,对该区地震动参数特征进行了分析,研究了该区黄土场地及地形地貌对地震动参数的放大效应与分区特征.研究表明,陇东黄土高原地区的地震影响主要来自中远距离的大震,地震动持续时间长,长周期部分相对丰富,黄土场地及地形对地震动具有明显的放大效应,地震动参数具有明显的地貌分区特性.最后对比地震动参数区划图给出了陇东黄土高原地区建筑抗震设防参数的一些建议,认为在抗震设防参数取值中适当提高特征周期,对峰值加速度则按地貌分区取值.     

基于三参量威布尔分布的潜在震源区强震危险性估计

本文提出了一种基于三参量威布尔分布模型估计潜在震源区强震危险性的方法。选择日本东海-南海地震带为潜在震源区,分别基于强震发震时间间隔服从二参量和三参量的威布尔分布,估计该区强震危险性,结果表明三参量威布尔分布的拟合效果优于二参量威布尔分布。选择马尼拉海沟俯冲带为潜在震源区,基于三参量威布尔分布估计该区强震危险性,结果显示未来10、30和50年该区强震（M≧7.5）复发概率分别为62%、82%和89%,最短发震时间间隔估计为1.70年。     

预测10年尺度地震危险性的综合模型

本文依据信息量的定量判定方法，从分析地震地质和前兆因子与强震发生的关系出发，对各种因子所能提供的长期或１０年尺度强震危险的信息量作了估计。     

基于数学建模的潜在地震破裂面源检测方法研究

大多数地震破裂面源检测方法都是通过简化地震震源,将地震震源表示成线源或者点源,无法有效描述地震带地震破裂面源产状和大小,不适用地震震级较大的情况下地震危险性检测。因此提出基于数学建模的潜在地震破裂面源检测方法,在地震震级较大时仍能检测出地震危险性概率。选取适宜的地震基岩水平峰值加速度衰减关系,分析地震震级、破裂长度、破裂宽度相互关系,确定地震引起的潜在地震破裂面源大小,计算给定地震动小于在场点处产生地震动的概率,将该概率同地震动加速度衰减关系结合,得到地震动年超越概率,分析地震危险性。经过实验检测发现,所提方法检测出的年超越概率与峰值加速度、最大震级有关,该概率能精准表示地震带地震破裂面源产状和大小,说明该方法检测地震危险性是合理的。     

基于广义帕累托分布的地震震级分布尾部特征分析

极值理论在地震危险性分析中有着重要应用, 发震震级超过某一阈值的超出量分布可以近似为广义帕累托分布. 基于广义帕累托分布给出了若干地震活动性参数的估计公式, 包括强震震级分布、 地震复发周期和重现水平、 期望重现震级、 地震危险性概率和潜在震级上限等; 以云南地区震级资料为基础数据, 讨论了阈值选取、 模型拟合诊断和参数估计; 在此基础上计算了该地区的地震活动性参数. 结果表明, 广义帕累托分布较好地刻画了强震震级分布, 通过超阈值(POT)模型计算的复发周期与实际复发间隔统计基本一致, 高分位数估计在一定阈值范围内表现稳定, 为工程抗震中潜在震级上限的确定提供了一种途径.