Using Grey System Theory for Earthquake Forecast

By combining conventional grey correlation analysis,grey clustering method and grey forecasting methods with our multi-goal forecast thoughts and the techniques of grey time series processing,we develop six different grey earthquake forecast models in this paper,Using the record of major earthquakes in Japan from 1872 to 1995,we forecast future earthquakes in Japan.We develop an earthquake forecast model.By using the major earthquakes in Japan from 1872 to 1984,we forecast earthquakes from 1985 to 1995 and check the precision of the grey earthquake models.We find that the grey system theory can be applied to earthquake forecast.We introduce the above analysis methods and give a real example to evaluate and forecast.We also further discuss the problems of how to improve the precision of earthquake forecast and how to strengthen the forecast models in future research.     

与地震预测有关的关键物理问题

本文介绍与当前地震预测/预报研究密切相关的若干关键物理问题,它们包括断层带结构、应力变化问题、统一考虑"静地震"、"慢地震"、蠕变与天然地震的宏观地震行为、地震的"成核"以及地震作为复杂系统的性质等问题的研究进展以及相关研究面临的机遇与挑战。未来通过对相关物理问题开展有针对性的观测、实验室实验和理论研究将极大地促进中国地震科学基础研究和地震预报的进一步发展。     

数据挖掘及其在地震预报中的应用前景

文介绍了数据挖掘的产生、任务、特点、过程和方法分类,介绍了数据挖掘的一些主要方法及其在地震预报中的应用前景。数据挖掘在地震预报中有很多应用领域,随着数据挖掘在地震预报应用领域的深入研究,必将进一步推动地震预报的进展。     

Research on TSIP method for medium－term earthquake prediction

ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴＳＩＰｍｅｔｈｏｄｆｏｒｍｅｄｉｕｍ－ｔｅｒｍｅａｒｔｈｑｕａｋｅｐｒｅｄｉｃｔｉｏｎＤｅ－ＹｕＨＵＡＮＧ（黄德瑜）；Ｙｕａｎ－ＱｉｎｇＺＨＵ（朱元清）；ＹｏｎｇＣＨＥＮ（陈颙）ａｎｄＹｉｎｇＪＩ（季颖）（ＣｅｎｔｒｅｆｏｒＡｎ...     

Retrospection on the Conclusions of Earthquake Tendency Forecast before the Wenchuan M_S8.0 Earthquake

The reason for the failure to forecast the Wenchuan M_S8.0 earthquake is under study, based on the systematically collection of the seismicity anomalies and their analysis results from annual earthquake tendency forecasts between the 2001 Western Kunlun Mountains Pass M_S8.1 earthquake and the 2008 Wenchuan M_S8.0 earthquake. The results show that the earthquake tendency estimation of Chinese Mainland is for strong earthquakes to occur in the active stage, and that there is still potential for the occurrence of a M_S8.0 large earthquake in Chinese Mainland after the 2001 Western Kunlun Mountains Pass earthquake. However the phenomena that many large earthquakes occurred around Chinese Mainland, and the 6-year long quietude of M_S7.0 earthquake and an obvious quietude of M_S5.0 and M_S6.0 earthquakes during 2002～2007 led to the distinctly lower forecast estimation of earthquake tendency in Chinese Mainland after 2006. The middle part in the north-south seismic belt has been designated a seismic risk area of strong earthquake in recent years, but, the estimation of the risk degree in Southwestern China is insufficient after the Ning’er M_S6.4 earthquake in Yunnan in 2007. There are no records of earthquakes with M_S≥7.0 in the Longmenshan fault, which is one of reasons that this fault was not considered a seismic risk area of strong earthquakes in recent years.     

基于GIS的中国灾害性地震震例与灾情信息系统研究

基于GIS的中国灾害性地震震例与灾情信息系统(MapECDIS 2002 for window)是为政府和公众查询与了解中国破坏性地震的灾情信息和中国历年积累的地震震例研究成果的GIS应用系统。本文介绍了该系统的设计思路和主要功能。     

Earthquake Forecasting Using Hidden Markov Models

This paper develops a novel method, based on hidden Markov models, to forecast earthquakes and applies the method to mainshock seismic activity in southern California and western Nevada. The forecasts are of the probability of a mainshock within 1, 5, and 10 days in the entire study region or in specific subregions and are based on the observations available at the forecast time, namely the interevent times and locations of the previous mainshocks and the elapsed time since the most recent one. Hidden Markov models have been applied to many problems, including earthquake classification; this is the first application to earthquake forecasting.     

Intensifying Earthquake Prediction in the Light of Action of International Decade for Natural Disaster Reduction

This paper is a review on earthquake prediction and forecast research,progress in earthquake prediction work and pre-estimation of earthquake hazard degree in China in recent years.It indicates that China is the first country,the government of which has promoted and organized the state administration department on reduction of seismic hazards and ensured the socialization of earthquake prediction and forecast in the world.A program of earthquake prevention and protection and hazard reduction based on the results of research on earthquake occurrence regularities and prediction of earthquake preparation trend has been completed,and hence the socialization of results of earthquake prediction and forecast research can be expected to be in practice.The practical seismological works in last 20 years indicate that the earthquakes are not considered to be unpredictable,but it is a challenge remaining to be accepted.We are willing to cooperate with all friends who are engaged in earthquake prediction and forecas     

最小耗能原理与地震预测问题

本文认为最小耗能原理是一个与地震现象密切相关的自然界的普适性原理。在简要介绍该原理的基础上,对所谓“地震带”、“板内地震”、“特征地震”、“地震空区”等有关问题作了探讨,提出并详细地介绍了一条根据最小耗能原理建立地震预测、预报准则的技术路线;最后对地震的预测、预报是否可能实现等问题进行了讨论。     

汶川8.0级地震前地震趋势分析意见的回顾

该文在系统整理自2001年昆仑山口西8.1级地震到汶川8.0级地震前年度地震趋势预测中提出的地震活动异常和分析意见的基础上, 研究汶川地震未能做出中长期预测的原因。 结果表明: 2001年昆仑山口西8.1级地震发生后, 判定中国大陆处于强震连发阶段, 仍有发生8级大震危险, 但此后的2002—2007年中国大陆周边接连发生大震, 而内部连续6年的7级地震平静, 以及中国大陆5、 6级地震相继出现的显著平静, 是导致2006年以后对中国大陆地震活动水平预测明显偏低的原因。 南北地震带中段一直是作为近几年可能发生强震的危险地区, 但2007年云南宁洱6.4级地震后, 对西南地区强震危险的紧迫性估计不足。 而汶川地震所在的龙门山地震带历史上没有7级以上地震记录, 也是该地震带未作为近几年地震重点危险区的原因之一。     

Earthquake Prediction Research in China

1 .ＥＳＴＡＢＬＩＳＨＭＥＮＴＯＦＡＭＵＬＴＩ ＤＩＳＣＩＰＬＩＮＡＲＹＳＹＳＴＥＭＦＯＲＭＯＮＩＴＯＲＩＮＧＥＡＲＴＨＱＵＡＫＥＳＡＮＤＰＲＥＣＵＲＳＯＲＳ　　Ａｍｕｌｔｉ ｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｓｙｓｔｅｍｈａｓｂｅｅｎｓｅｔｕｐｔｏｍｏｎｉｔｏｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅｓａｎｄｐｒｅｃｕｒｓｏｒｓｓｏａｓｔｏｐｒｏ ｖｉｄｅａｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅｂａｓｅｆｏｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅｆｏｒｅｃａｓｔｉｎｇ .Ｔｈｅｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔｏｆａｍｕｌｔｉ ｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｓｙｓｔｅｍｆｏ…     

基于MaPInfo的中长期地震预测动态系统

“中长期地震预测动态系统”（MapDEP2000 for Windows)是以强震时－空概率增益综合预测模型与单项地震预测模型的预测效能评价方法为理论基础，以强大的数据为支持，集成桌面地图信息系统（MapInfo0的主要功能而研制完成的运行于Windows9x或以上环境下的地震综合预测系统。系统具有中长期单项预测方法的计算，异常提取，效能评价，概率增益统计，外推预测和概率增益综合预测等计算与各种输入／输出，图形显示等强大而实用的功能，为运用数据库和GIS实现多手段，多尺度，动态和交互的信息综合，进行地震预测提供了一套实用的系统和完整的解决方案，本文对该系统的科学依据，设计思想和主要功能进行了介绍。     

利用GIS进行地震滑坡分析

地震滑坡是由地震引发的一种十分严重的震害，它对人类生命财产所造成的损失是巨大的。地震滑坡事件是一个复杂的过程．影响因素多种多样，滑坡的形成机制十分复杂。为正确认识地震滑坡，以1920年宁夏海原大地震为例，利用GIS强大的空间分析功能，多角度、多层次地对地震滑坡的形成、发生、发展机制进行了研究。指出了用GIS技术研究地震烈度等对地震滑坡的影响作用、合理评价和预测某一地区地震滑坡发生的可能性。     

利用卷积神经网络检测地震的方法与优化

本文以西昌台阵观测的8 321次近震数据为例,详细介绍了利用深度卷积神经网络检测地震的数据处理流程,包括数据预处理、模型训练、波形长度、网络层数、学习率和概率阈值等关键参数对检测结果的影响,并将训练得到的最优模型,应用于事件波形和连续波形的检测。研究表明,数据预处理和数据增强可以提升模型的检测精度和抗干扰能力。用于模型训练的波形窗口长度可近似于S-P到时差的最大值。不同网络层数（5—8层）的检测结果差别不大。对于地震检测,学习率设为10?4—10?3较为合适。卷积神经网络检测出的地震数量与选择的概率阈值有关,通过绘制精确率-召回率变化曲线,可以为选择合适的概率阈值提供参考。本文为进一步利用深度学习算法提高地震检测效果提供了参考。      

山西忻州市地震灾害损失预测

介绍了忻州市历史地震震害，给出了忻州市城区的房屋建筑，生命线工程震害预测结果，次生灾害分析预测结果，地震造成的经济损失和人员伤亡的预测方法和结果。     

内蒙古和林格尔6.3级地震前地震的空段异常

1976年4月6日内蒙古和林格尔6．3级地震是华北北部地区1次重要的地震，该地震前出现了明显的地震空段异常。介绍了该地震空段的时空特征，分析了地震空段的形成至解体与中强地震成组活动的关系。认为，地震空段可作为华北北部地区中强地震预测的中期判据，这对该地区地震预测有帮助意义。     

华北地区中强震前中小地震活动的动态演化特征研究

应用地震活动加速指数AI算法对华北地区1970年以来M_L≥6.0地震进行了回溯性研究。 利用该方法统计中强震前的中小地震活动频度, 分析结果显示在空间上能够反应出中小震活动频度的异常。 另外, 应用有关地震活动的频度面积S值方法, 对M_L6.0级以上强震前后的中小地震活动在时间分布上进行了研究, 此方法对AI算法的计算结果在时间上给予了支持。 结果表明: AI指数能够量化地给出中强震前中小地震活动的相对增强或减弱程度, 中强震的S值在震前表现为高值或低值异常, 震后下降或上升。 S值的异常点与AI扫描值的异常结果在时空分布上相辅相成。 在地震目录完整的情况下, 中强震震中区及其附近地区震前1 a的中小地震活动与之前3 a、 5 a的活动背景相比, 出现明显的“加速”或“减速”现象。 利用这两个参量的变化, 可为该地区中强震的预测分析提供一定的判定指标。     

2005年2月15日新疆乌什6.2级地震的地震环境及强震加速度记录

2005年2月15日7时38分7．5秒，在新疆维吾尔自治区乌什县境内发生了6．2级地震，在4团、乌什设立的强震台记录到了地震加速度记录。本文介绍了乌什地区6级以上地震的历史地震环境，对比分析了衰减公式与实际事件的异同。     

1614年平遥6?级地震参数探讨研究

本文收集了1614年平遥6?级地震的各版本地震目录的参数、记录此次地震的历史史料、关于该地震的研究文献,对比了山西断陷盆地的12次5.2级至6?级历史地震和现代地震的破坏情况及有感范围,得出了此次地震的震级偏大,定为5?级更为合适的结论。同时,在前人对该地震震中参数研究的基础上,运用地震参数校订的新方法,重点定量分析了平遥一带仪器记录的小震空间分布、震群分布和地震密集值分布特征,并结合平遥一带断裂分布特征,综合分析讨论了平遥地震的震中参数。     

喀喇沁地区震群活动与周围中强地震的对应关系

内蒙古喀喇沁旗历史上曾多次发生典型震群活动,2008年8月19日至9月14日再次发生震群活动.本文分析了本区历史震群活动与周围中强地震的发生的关系.结果表明喀喇沁地区的震群活动与周围地区的中强地震有一定的呼应关系.因此本次震群活动对周围地区未来中强地震的发生具有一定的预测意义.