地震能量时空分布的自仿射分形特征

探讨了小尺度空间范围内地震能量关于时间和空间分布的统计自仿射分形特征，从中得到了如下认识：地震能量关于时间的分布是自仿射分形的，代表分布结构特征的Ｈ值小于１／２，因而时间关联函数Ｃ（ｔ）＜０，表明地震能量关于时间分布的变化过程具有负相关效应；地震能量在空间上分布也具有自仿射分形特征，有限震例表明，Ｈ值小于但接近于１／２，表明地震能量的空间分布具有更复杂的变化过程     

四川甘孜州水系分维研究及对地质灾害的启示

被誉为大自然的几何学的分形（Fractal）理论,是现代数学的一个新分支。它的基本特点是承认事物的局部可能在一定条件或过程中,在某些方面（形态、结构、信息、功能、时间、能量等）表现出与整体的相似性,且空间维数的变化既可以是离散的、也可以是连续的。大量的地学现象,如地貌、水系、地震、矿藏等都具有自相似性的分布特征,可以用分形理论进行描述和研究。     

基于t-SNE降维算法的区域化探数据中地质体空间分布信息可视化:以英格兰西南部为例

区域化探数据中包含了丰富的地质信息，提取出蕴含在这些数据中的地质体空间分布信息，对于区域地质研究和找矿勘查具有重要意义。区域化探数据通常包括数十个元素，属于高维数据，隐藏在这些高维数据中的地质体空间分布信息无法直接从数据中观察到。针对这个问题，构建了一个基于t分布随机近邻嵌入(t-distributed stochastic neighbor embedding，简称t-SNE)算法的高维区域化探数据降维可视化模型。t-SNE算法是一种非线性降维方法，特别适用于高维数据集的降维和可视化。选择对岩性鉴定比较稳定的元素，通过t-SNE算法将高维化探数据降维到人眼可观察的一、二、三维，把降维之后的变量表达为栅格图，通过三原色混合等方法进行可视化，从而把隐藏在高维化探数据中的地质体空间分布信息可视化表达出来。以英格兰西南部某地区水系沉积物区域化探数据为例进行研究来检验t-SNE算法在高维化探数据可视化上的实际应用效果。结果显示:①通过t-SNE算法对高维化探数据进行可视化得到的结果能够很好地反映研究区的地质体空间分布情况；②可视化的效果与t-SNE算法的目标维度和复杂度两个参数密切相关。在t-SNE算法中设定要降维到的目标维度越高，所显示的地质体信息越详细。③基于t-SNE算法的化探数据降维可视化效果比基于主成分分析(PCA)的化探数据降维可视化效果更好。本文研究表明基于t-SNE算法的化探数据降维可视化方法能够很好地将地质体空间分布信息可视化表达出来，对于推断地质体的空间分布有一定的指导意义。      

昆仑山口大地震与地形变异常的讨论

针对昆仑山口大地震，总结了多种地形变（大地测量）手段所显示的异常变化及其时空分布，结果显示：8．1级大震前存在空间尺度大，时间尺度的地形变前兆异常，简要介绍了相关的异常图像，给出了初步解释，并对未来震情的发展进行了探讨，认为近期内强震活动向华北迁移的可能性不大。     

基于遥感信息的城市地表能量空间分布及特征研究——以国际宜居城市为例

遥感地表能量信息能够反映城市生态系统成分、作用与影响关系。本研究从城市生态系统的角度,提取能反映城市下垫面地物实体综合特征、作用与影响关系的相对地表能量信息,针对不同区域、规模与类型城市的地表能量空间分布及特征,建立了定量化的城市相对地表能量分级与评价指标。探讨国际“宜居型城市”生态系统结构、功能、形态及其时空变化特征和规律。结果表明：（1）城市实体空间建筑群的形状、体量,街道与建筑的朝向和配置关系,以及硬质化表面开放性的差异影响城市地表能量的分布。（2）建筑物周边的植被覆盖程度、建筑物之间的空间关系、广场和街道的开放性等,是维持城市开敞空间与实体空间的混合区域地表能量平衡的基础。宜居城市中心周围的大规模低密度居住区构成以中等能量分布为主的城市地表能量缓冲与过渡区。（3）城市开敞空间的地表能量变化幅度比实体空间大,宜居城市开敞空间的中、低地表能量分布占有较高比例。（4）宜居城市实体空间的高能量斑块呈现规模较小和分布相对分散的状态。采用相对地表能量分级与评价指标,可为各类城市规划与设计提供科学依据。     

郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”断层活动特征与地震关联性研究

利用郯庐断裂带安徽段及“霍山窗”区域的跨断层水准测量资料，运用断层形变累积率及年滑动速率比方法计算各测线近20 a的观测数据，研究区域内断层活动及能量积累的整体空间演化特征，梳理各测点所跨断裂带的断层形变特征及变化过程，从空间分布和时间演化的角度探讨断层活动特征与安徽及邻近地区中强地震的关联性。结果显示：1）郯庐断裂带安徽段断层形变累积率总体高于“霍山窗”区域，震前存在高值聚集、区域分界、高密度低值梯度带等特征，显示震前的应力积累背景；2）安徽地区断层活动明显受郯庐断裂带整体活动的影响，区域性差异和阶段性变化显著；3）断层形变的年滑动速率比异常对地震活动的判断具有一定的指示作用，主要表现为震前2个月~1 a的高值异常及多个测点的群体性异常等特征，随着震级的增大，异常分布范围和变化幅度均有所增大。     

重庆市新型冠状病毒肺炎流行时空特征及其与人群活动性的关系

本文收集了重庆市2020年1月21日—2月24日确诊的545例新型冠状病毒肺炎（COVID-19）病例个案信息,结合1500万手机用户在疫情期间的信令轨迹大数据,分析了其疫情的时空演化特征以及人群活动的变化规律,并从复杂网络的角度揭示了疫情分布的异质性,从疫情传播与人群活动之间的关系揭示了异质性的原因。研究发现：① 重庆市疫情在时间上,经历了以输入病例为主、输入和本地病例共存、以本地病例为主3个阶段,病例实时再生数（R_t）初期较高,随着防控措施的实施,逐步减小;空间上,病例分布呈现显著聚集性,病例高聚集区主要分布在以万州区为核心的渝东北地区和以主城区为核心的渝西南地区;② 疫情发生后,重庆市人群移动总量减少为疫情前的53.20%,减少主要集中在主城区以及其他各区县的中心城区,而郊区、农村的人群移动变化不大,甚至有所增加;③ 人群活动与病例发生之间存在不同程度的相关性,具体为：每日人群移动总量与病例实时再生数、一个平均潜伏期（7 d）后的每日新增病例数的相关系数为0.97、0.89,揭示了人群活动与病例增长的时间相关性;各街道（乡镇）人群移动总量与其累计确诊病例数、本地感染病例数之间的相关系数为0.40、0.35,揭示了人群活动与病例空间分布的相关性;病例高聚集区与人群移动网络社区对应,且与网络社区内人群活动较强的区域吻合,揭示了重庆市疫情传播的本地聚集特征。大数据与疫情信息的聚合分析证实,切断人群移动网络社区之间的连接,并遏制疫情高风险社区内部的传播是在城市内部疫情防控的有效措施。     

地球自转与八十年代中国的大震活动趋势

本文研究了中国和全球大地震能量释放与地球自转变化的关系,分析了中国大地震活动的时间和空间分布特征。根据中国大地震能量释放主要集中在地球自转角速度相对变化曲线的中段,我们推测,八十年代末至九十年代初,中国西部地区特别是西北地区有可能发生特大地震。     

尼泊尔Ms8.1地震前我国西藏及周边区域的重力长期变化

根据1998~2013中国地壳运动观测网络、中国数字地震观测网络工程和中国大陆构造环境监测网络流动重力观测成果,给出了中国西藏及周边地区的重力年变率分布。结合青藏高原冰川消融和高原湖泊水位变化,估算了由陆地水储量变化引起的区域重力效应。基于50km平滑半径的高斯滤波,给出了测区内15a时间尺度的重力变化空间分布,并初步探讨了尼泊尔Ms8.1地震孕育的重力场长期背景趋势变化。结果表明:1)流动重力典型测点的时间序列表现出明显的线性变化特征,表明测点附近区域的长期重力变化以线性上升趋势为主,反映了区域重力逐年累积增加的背景效应;2)中国西藏及周边区域的重力长期变化在空间分布上具有显著的不均匀性和分区现象,这与青藏高原复杂的变形构造和动力学系统密切相关。喜马拉雅活动构造带在15a时间尺度上明显呈正重力变化趋势,可能与印度板块与欧亚板块存在的持续挤压变形引起的地下物质重新分布与调整有关,反映了大震孕育过程中地壳变形和介质变化引起的震区周围应力与能量的累积。     

断层蠕变的分维变化及其与地震之关系

据鲜水河断裂带连续蠕变观测资料,利用重建动力学方法,分别计算了各测点原始观测值、趋势形变值和消去趋势值后的残差值的关联维ｄ２。结果显示：蠕变观测时间序列不同成分的关联维变化,反映出不同的构造运动信息;关联维的大小与断层不同部位的活动有关,反映出断层的分段活动特性;各点关联维变化与测点周围的地震活动有关,降维变化是一种地震前兆现象     

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两次强震过程中垂直地形变分维特征研究

本文采用关联维的计算方法,对四川西部道孚6.9级地震和青海共和6.9级地震过程中的垂直地形变序列分维数进行了计算,得到了如下初步结论和认识:(1)上述两震区远场地形变序列分维数为0.63～0.73,而近场(震中区)序列分维数为0.12～0.49,近场出现明显的降维现象;(2)孕震期间地形变观测序列分维数为0.32～0.46,而震后时期则为0.72～0.85,孕震过程中地形变序列存在明显的降维现象。     

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孕震前兆场图象演化的整体特征

本文讨论了信息维D_1用于描述具有场特征的地震前兆图象的可能性以及具体方法。为了计算操作方便,提出了信息维定义的改型公式,对两种不同的实际资料作了计算,结果证实用信息维来描述这类前兆图象是适当的。初步阐述了“降维过程”作为一种系统破坏的整体模式,具有普适性。指出:降维过程中的最小值点可能是孕震过程由中期向短临过渡的转折点。     

重庆石柱M4.5及武隆M5.0地震前视应力异常对比

对重庆石柱和武隆地区的中小地震进行波谱分析得到地震能量、拐角频率、地震矩、视应力等震源谱参数,对比分析石柱M4.5及武隆M5.0地震前震源谱参数的差异。分析结果表明：1）同震级条件下,石柱地区的地震拐角频率及视应力均低于武隆地区,可能与石柱地区距离三峡库区较近有关。2）石柱地区的视应力在石柱M4.5地震前出现震前2 a上升、临震略微下降的变化过程,拐角频率在震前也有所升高。3）武隆地区的视应力在石柱M4.5和武隆M5.0地震前均出现“上升-下降-升高”的异常变化,拐角频率在2次地震前也呈现升高特征。4）研究区内所有地震的视应力在石柱M4.5和武隆M5.0地震前均出现上升变化,震后该区构造应力依然较高。     

甘肃及附近地区断层形变异常特征的综合提取与震例总结

基于20世纪80年代以来的跨断层短水准资料，利用“点-线-面”相结合的研究方法，全面分析甘肃地区1990~2016年8次5.5级以上地震的震前应变背景、断层活动和短期形变异常的时空演化特征。结果显示，多个地震震前不同层面上出现如下典型的异常特征：1）地震往往发生在垂直形变累积率的高值区或差异显著的高梯度带上，震前出现有序的形变场分布；2）震前不同断裂带之间或断裂带的不同段之间常存在显著的运动差异，发震断裂震前中短期运动速率显著增强，造成区域运动的不均衡；3）随着强震的逼近，显著异常场地在空间分布上明显向近震区迁移和集中，或近震源区的一些跨断层场地异常强度逐渐增大。地震震前典型异常的时、空、强演化特征说明，断层运动失稳前，近震区附近断层活动、应力应变场均有一定程度的显现，地震发生前断层活动存在不同往常的失稳波动现象，应力出现向近震源区传递的特征。     

卫星热遥感技术在地震预测中应用研究进展

已有的研究结果表明。许多强地震前存在热异常。异常的表现形式是多种多样的，异常的时空分布与异常区的地质构造、地理环境、季节、天气等因素有关。内陆地区的地震前常产生热红外异常，而沿海地区的地震前则更容易出现潜热通量异常。红外辐射可以通过卫星红外通道的传感器观测到。而潜热通量可以使用微波遥感观测资料计算或红外遥感与地面观测资料联合反演。应用卫星遥感技术研究地震前的热异常虽然目前仍然存在许多问题，但随着技术的进步和研究工作的深入，应该能在地震预测中发挥重要作用。     

粤闽交界地区地震形变前兆研究

采用形变速率、静压订正及固体潮调和分析等方法从多种形变资料中提取粤闽交界地区地震形变的中期前兆信息，并据此研究了形变异常的特征。最后，从形变机理、异常信息合成及信息可信度评估等方面讨论了该区地震形变前兆的可信度。认为该区震前形变速率及地壳物性等反常变化可视作地震形变的中期前兆，震兆异常具有准同步群体性、发展阶段性和空间分布密集性等异常时空分布特征，震兆可信度达０．５以上     

大姚6级双震前的地震前兆特征

在连续形变观测资料中除了存在于整个时间域的短周期潮汐信息(固体潮)外，还有出现在某个时间段的长周期非潮汐信息．如何从时间或空间上认识和提取这些信息．成为认识地震过程和进行地震预报关键和迫切的问题之一。利用小波分析的时一频特性和奇异性检测特性，对大姚6级双震前的连续形变观测资料进行了处理，提取潮汐资料中的非潮汐信息。发现在地震前震中附近的形变台站都接收到了相同频段的异常信号．周期为几天到十几天，出现在各个台站的时间也大致相同。这些在震前具有一定时、空分布的信息有可能是地震前兆。     

十堰及邻区地震构造环境浅析

研究了十堰及邻区区域构造背景和地球物理场分布特点，分析了区域性地震构造与有感地震和中强地震活动的关系。结果表明：区内中强地震活动与北西西向、北北西向断裂及北东-北北东向断裂密切有关；5级左右地震活动发生在大型沉降区内次级凸起与凹陷的交接带、现代构造活动的盆地或地槽、莫霍面斜坡扭曲部位；6级以上地震发生在现代地壳隆起边缘的沉降区一侧或大型凸起与凹陷区的过渡部位。