深度学习预测GPS时间序列在探索门源MS6.4地震前兆中的应用

以2016-01-21门源M_S6.4地震为例,提出用深度学习预测的GPS时间序列研究地震前兆。用震中附近门源台（QHME）、民乐台（GSML）及古浪台（GSGL）无震时的GPS时间序列训练LSTM神经网络,得到高精度的GPS时间序列预测模型,再分别对该地区无震时和地震前一段时间的GPS时间序列进行回溯性预测。对比预测时间序列与真实时间序列发现,震前2条时间序列大部分的相似性指标比无震时低,说明震前预测时间序列与真实时间序列差异明显,同时考虑震前时间序列的趋势异常,认为出现了异常时段;3个台站分别在E、N、U方向出现多个异常日期,且不同台站具有相同的异常日期,说明探索到了地震前兆。     

大同—阳高Ms6.1地震前兆综合加权信息熵的变化

利用“地震预报计算机专家系统”的思想对大同 -阳高 Ms6 .1地震前每一前兆异常事件进行综合评估 ,以每一异常的最可能发震时间来计算发震概率 ,利用地震前兆综合加权信息熵研究了系统熵值与地震的关系。对华北地区的地震前兆综合加权信息熵研究表明 ,在大同 -阳高 Ms6 .1地震前 ,信息熵出现了明显的减熵有序变化     

中国大陆强震前的电离层异常特征

利用中国地壳运动观测网络的GPS观测数据,获取2000~2019年中国大陆63次强震（MS≥6.0）前的电离层垂直总电子含量VTEC的时空分布。通过分析震前20 d内的电离层日-日变化,发现有58次地震在震前10 d内于震中附近出现明显的电离层异常。通过分析这些电离层异常期间的日-地空间环境,并结合电离层异常的时空分布特征,认为其中的44次地震前的电离层异常可能是由地震孕育活动引起的,这些异常可视为地震的短临前兆。     

溧阳6级地震的形变前兆变化

1979年7月9日在溧阳发生了六级地震,震前本省及邻省一些形变台站,不同程度地出现一些趋势性异常和短临前兆异常,震前有人认为是1979年3月2日安徽省固镇五级地震的影响,故未能及时判定为溧阳地震前兆,现为了总结经验教训,将一些台站形变资料加以整理,并进行一些初步分析。     

GPS揭示的现今地壳运动与地震前兆特征

利用“中国地壳运动观测网络”产出的GPS观测资料,采用球坐标系下非连续变形算法对资源进行计算,以此为基础,对我国大陆地块及其边界带运动与形变进行了分析。对GPS基准站的连续观测序列采用小波变换进行分解变换,分析了部分震例,探讨了从GPS连续观测序列提取地震前兆的方法。初步取得两点认识：（1）7级以上的大地震主要发生在走滑运动量大的活动边界,且与高应变率地块有关,这可以作为地震中长期预测判据;（2）GPS基准站连续观测序列中的低频段,地震前6个月或稍长时段有一定的前兆异常出现,这可以作为地震中短期预测判据。     

澜沧-耿马Ms7.6级地震前兆综合加权信息量的变化

在地震综合信息量的基础上,改进了地震前兆异常的出现概率的计算方法,得到地震前兆综合加权信息量.利用"地震预报专家系统"的思想对每一异常事件进行综合评估.考虑到异常的可靠性、有效性、显著性及相互关联性,给予不同的权重,以每一异常事件的最可能发震时间来估算异常出现的概率,计算了澜沧-耿马地震的地震前兆综合加权信息量,并对这种信息量变化的特点进行了分析.     

两次门源MS6.4地震前垂直形变的对比分析

利用甘肃民乐至青海门源的多期跨断裂水准资料,对比分析了1986年、2016年两次门源6.4级地震前的垂直形变。结果表明：1)两次地震前的孕震背景不同。1986年门源地震前祁连山相对民乐盆地大幅上升,区域压应力呈增强状态;2016年门源地震前祁连山相对民乐盆地上升不明显,区域压应力相对松弛。2) 两次地震前垂直形变表现形式不同。1986年门源地震前冷龙岭断裂附近出现加速上升,2016年门源地震前冷龙岭断裂附近出现上升和下降相间的不稳定变化。3)两次门源地震前在发震断裂附近都观测到地表隆起区,与地震孕育的膨胀模式相吻合。     

《Geodesy and Geodynamics》约稿函

尊敬的作者:您好!近两年来,邻国缅甸先后发生7.2和6.8级地震。这两次地震发生在我国滇西地震试验场的南部,据有关资料显示,震前,云南地区有明显的地震前兆异常。缅甸构造弧与滇西断裂构造同为印度-青藏板块共同作用的结果,对这两次地震进行深入全面的     

利用GPS连续站资料研究地壳运动与地震的关系

利用1999年以来的GPS连续站资料,引入数学形态滤波法,以单点、基线以及区域变化与震例相结合,分析了地壳水平运动与地震的关系,获得了可能反映地震短临前兆的几个特征。此外,对GPS连续站资料所反映的地震趋势进行了分析。     

泾阳5.2级地震的前兆异常

研究了泾阳5.2级地震前的地壳形变、地下水化学参数、地震分布图象和地震波速比的变化特征,结果表明,在震前该区地壳形变、地下流体和地震活动表现出长期、中期和短期的不同特征,具有一定的前兆异常,作出地震预测是可能的。     

芦山地震、鲁甸地震、康定地震前后三岔口地区地壳形变异常特征分析

利用三岔口地区GPS、重力、跨断层观测资料,分析2013年芦山7.0级地震、2014年鲁甸6.5级地震及康定6.3级地震前后四川地壳形变异常分布及动态图像特征。结果显示：1)2013~2014年三岔口地区几次强震前,四川地壳形变资料先后不同程度地出现群体性中、短期前兆异常,其中跨断层形变以直接前兆的形式显现出短期异常,地震发生在异常结束后的1个月内,对强震发生时间的预测具有一定的指示意义; 2)短期异常突出点分布在距震中200 km左右,异常点与强震发生地点属于同一活动构造体系;3)强震相继发生在相对重力异常区内、与跨断层中等异常幅值平行的其他断层附近以及有异常断层交汇部位,对强震发生地点的预测具有一定的指示意义。几次中强震的发生表明,2013~2014年巴颜喀拉块体向南东的带动作用使三岔口地区敏感断层活动加速,在加速的过程中其高应力积累区“失稳”并发生错动,导致脆性岩层产生破裂,从而以强震的形式释放长期积累的能量。     

临震前地壳变形不动点现象与机制研究

在综合分析国内外地形变前兆研究现状的基础上,结合汶川8.0级地震前GPS、应变、重力等研究结果,提出临震前震源区域可能出现变形不动点现象。地壳变形过程中的不动点现象是临震前区域应力场进入临界状态的重要标志,是地震潜在危险区域划定的重要依据。借助不动点理论,给出汶川地震前变形不动点集合的演化,结合大区域地震活动空区与远场显著形变异常分布,探讨变形不动点现象发生的动力学背景,验证了汶川地震前地壳变形的不动点现象是大区域应力场有序运动的结果。     

地壳形变与地下水异常关系研究进展

地壳形变异常是地壳构造变动中直接的表现，也是物理含义最为明确的地震前兆之一。地下水异常能够提供多种形式的构造活动过程(包括地震)。这两类异常能够以不同的力式和特点反映出地震孕育过程中伴随的前兆信息，并成为地震预报的重要手段；而它们之间既相互联系又相互影响。因此，对两类异常关系的研究对于识别地震前兆特别是短临前兆至关重要。归类了地震孕育模型及其前兆异常机理，并对前兆异常机理进行归纳整理和简述，然后从机理和前兆方面综述了地壳形变与地下水异常关系的研究成果。     

滇西至滇西南地区近期中强地震前单台波速比变化特征研究

利用云南区域数字台网波形资料，采用单台多震和达法计算2011年以来滇西至滇西南地区M_S≥5.5地震前后的波速比，对震中距160 km范围内各台站波速比时间进程曲线变化特征进行动态跟踪分析。结果显示，5次地震前存在占比分别为56%、33%、16%、15%的低值异常、高值异常、低值-高值-低值、高值-正常的中期异常特征，还存在占比分别为41%、31%、28%的低值-高值回返、高值持续、低值持续3种短临异常特征。震区不同方位的波速比异常对比分析表明，2次盈江地震前，异常明显区域位于震源东南部，洱源地震前异常突出区域位于震源东北部，景谷地震前异常显著区域位于澜沧江断裂西北部的临沧地区。     

基于GPS电离层层析技术的地震电离层异常研究

采用电离层层析成像技术（CIT）研究日本、苏门答腊岛、中国台湾、新疆地区上空不同震级地震前后的电离层三维分布。利用异常探测方法对反演出的电子密度值进行探测并用统计学方法统计地震电离层异常规律,结论如下： 1）在地震前几天或者前几个小时出现电离层明显异常,尤其是在地震前1～2 d震中附近,排除太阳活动和地球磁场影响,初步认为该异常与地震有关|2)电离层电子密度出现异常区域一般涵盖震中区域,与震中位置有少量偏移,而且离震中区域越近,电离层异常变化越大|3)未发现正、负异常的比例与地震之间有明确的对应关系。     

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震前卫星热红外异常与震级定量关系的统计研究

卫星热红外遥感资料的实际应用及大量震例归纳结果表明，强震发生前在震中附近存在不同程度的亮温异常，且异常随着时间的推移多表现为增温条带的出现或者大面积的不规则分布。在研究热红外异常临震预测中重点关注热红外异常与震级的关系，对2010～2014年发生于中国的总计151次MS5.0及以上地震热红外异常情况与震级大小进行线性拟合，得到了震级MS与临震前3 d热红外异常区面积平均值Saver的二元一次关系表达式，首次定量分析了震级大小与热红外异常面积之间的关系。     

2016年门源Ms6.4地震前祁连山周边断层活动分析

基于青藏高原东北缘地区最新的跨断层资料,利用时序曲线分析、断层速率合成分析和垂直形变累积率分析等多种方法进行计算,从不同角度和范围提取2016年门源Ms6.4地震震前异常特征,揭示断层活动。结果显示：1）震中距150 km以内多个场地出现了典型的以加速张性变化为主的短期异常,150~300 km内的异常以趋势变化为主;2）祁连山-海原断裂带上异常场地的空间分布表现出由祁连山断裂带中部集中向东迁移至中东部集中的特征,海原断裂上异常有所增多,此类现象与2003年民乐6.1级地震前的现象极其相似;3）祁连山断裂自2014年以来合成速率偏离正常动态值较远,容易积累应变。垂直形变趋势累积率的计算结果显示,地震震中位于形变积累的高值区。