空间光滑地震活动性模型中光滑函数的比较研究

使用Frankel提出的基于空间光滑地震活动性模型的地震危险性分析方法,选择华南、华北、川滇3个地区的地震记录,比较分析了高斯、幂律和地震分形分布光滑函数3种光滑函数在不同地区的适用性．结果表明,使用交叉验证法可以为高斯光滑函数选取合适的相关距离c值,光滑得到的地震活动性模型能够真实反映研究区域的地震活动特征,根据活动性模型计算得出的峰值加速度(PGA)分布也符合人们对研究区域地震危险性的认识．幂律光滑函数适用于地震活动性较强的地区,且具有容易求取光滑参数的优点．光滑程度较低的幂律光滑函数不适用于地震活动性弱的地区,在该类地区应选择光滑程度较高的高斯光滑函数．地震分形分布光滑函数不适用于地震活动较强且地震活动强度差异较大的地区,其容易过分高估高震级地震对地震危险性的影响,而忽略了低震级地震对地震危险性的贡献．但对于地震活动较弱且地震活动强度差异较小的地区,可使用地震分形分布光滑函数,且同样具有容易求取光滑参数的优点．      

以空间光滑的地震活动性模型为空间分布函数的地震危险性分析方法

根据华北地区的地震目录,建立了4个空间光滑的地震活动性模型,并以这些模型为空间分布函数,将华北地震区每个地震带的地震年发生率分配到空间格点中,计算这一地区的地震危险性．结果表明,采用仪器记录地震计算得到的地震活动性模型和地震危险性结果能够反映华北地区现今的地震活动水平和地震危险性水平,符合人们对现今华北地区地震危险性的认识;采用历史破坏性地震（Mge;4.7）计算的地震活动性模型和地震危险性结果,较好地反映了华北地区中强地震活动区的地震危险性水平;以地震应变计算地震活动率,并根据点椭圆模型和线椭圆模型计算得到的地震活动性模型,能够较好地反映大地震的活动水平和空间构造特征．将根据4个模型计算得到的50年超越概率10%峰值加速度（PGA）分布加权平均,得到综合的华北地区PGA分布,并将该PGA分布与根据《中国地震动参数区划图》中综合潜源方案计算得到的50年超越概率10%的PGA分布做了比较,发现二者无本质差别,均能反映华北地震区的地震危险性水平．当然,二者也具有一定的差异:前者计算得到的符合PGAge;100 cm/s2条件的区域面积明显要比后者的大,而符合PGAge;250 cm/s2条件的区域面积则比后者的要小. 这主要是由于潜在震源区类型和空间分布函数不同造成的．      

中强地震活动区地震年平均发生率确定方法的比较

目前确定地震活动性参数的方法有2种,即潜在震源区划分法和格点空间光滑法.本文针对格点空间光滑法,重点介绍了高斯空间光滑法及其改进后的方法,并对比分析了这些方法的优缺点及适用性;然后以华中为研究区,分别采用高斯空间光滑法和潜在震源区法建立地震活动性模型计算地震年平均发生率,并利用概率地震危险性分析方法计算地震危险性,对比两种方法所得区划结果的差异并分析了引起差异的原因.结果表明:空间光滑法适用于中强地震活动区地震危险性或由背景地震引起的地震危险性的计算;潜在震源区划分法适用于考虑明确的发震构造的地震危险性.将2种方法相结合,综合考虑地震和已知构造信息是判断中强地震活动区地震危险性的可行方法.     

湖南地区分布式地震活动性模型在PSHA中的应用研究

本文采用了空间光滑地震活动性模型,该模型无需潜在震源区划分,同时发展了概率地震危险性分析新方法。根据三种地震目录资料建立了三种地震活动性模型,利用高斯光滑函数获得了湖南区域内的比值分布特征,使用了两种典型的衰减模型,计算了50年内超越概率10％的地震动峰值加速度（PGA）分布。其分析结果显示PGA分布特征与中国地震动参数区划图大体一致,部分区域PGA提高,PGA达0．05g的区域显著扩大,其中包括邵阳、湘潭、吉首、怀化等重要城市,而这种PGA分布特征与该地区地震活动性特征是一致的。概率危险性曲线的结果表明常德等地区的潜在地震危险性比湖南区域内其他城市高。表明此模型用于地震危险性计算中是简便易行的,且具有较高的精度。尤其对于地质和地震构造信息缺乏的弱震区和中强震区,该方法作为替代方法并有着广泛的应用价值。     

新版地震区划图地震活动性模型与参数确定

地震活动性模型和地震动预测模型是概率地震危险性分析的两个核心。在新版地震区划图中,依据板内地震活动空间不均匀性分布的特点,在概率地震危险性分析方法(CPSHA)中采用了由地震统计区、背景潜在震源区和构造潜在震源区构成的三级层次性潜在震源区模型,并构建了相应的地震活动性模型。本文在论述CPSHA方法及其地震活动性模型基本概念的基础上,重点介绍了新版地震区划图地震活动性模型的三级潜在震源区模型的构成、地震活动性假定和基本特点,同时,也对新版地震区划图地震活动性模型的重要参数确定思路、方法与结果进行了介绍。本文将为更好地认识与理解我国新版地震动参数区划图提供有益的参考。     

历史地震目录的自适应核估计及连续概率表示

为了从一给定地震目录中建立空间连续的地震活动性模型(地震概率分布)，提出了核估计法。对于具有不同空间分布特征的地震震源分布，具有全局(空间恒定)带宽的核估计处理不好。例如，一个典型的地震目录具有几个高活动性(成丛)区及几个低地震活动背景区。另一可采用的方法是自适应核估计，该方法使用一种在空间上变化的带宽参量。把它与空间恒定带宽的核估计法进行比较时，情况表明，(离散的)地震分布要求进行不同程度的局部光滑处理，以得到有用的空间地震活动性模型。通过使用自适应核估计法，可对任何地震概率分布的(局部)时间离散指数进行评估，并将其用于模拟主震的空间概率分布。这些方法在新西兰和澳大利亚地震目录上的应用表明，主震发生处的空间特征(震群)在整个观测期间一直呈现一种合理的稳定状态。纵观整个观测期间，活动较高的地区一直持续高活动性，无一处降至背景活动状态。这表明，在接下来的几年或几十年中，这些地区将会继续呈现出发生中到大地震事件的更高危险性。此外还观测到，浅源地震多半都是时间序列的组成部分(例如余震或群震)，而在观测期间，在新西兰消减带之内的地震却只表现出小的时间变化。     

与特征断层结合的地震活动空间光滑模型在衡水市活断层地震危险性评价中的应用

在衡水市活断层地震危险性评价中,应用研究区域的地震活动性数据建立恰当的分布式地震活动性空间光滑模型,并结合断层对周边地震危险性的影响,计算前磨头断裂和衡水断裂在不同超越概率下上限震级分别为6.5、6.0级的区域基岩峰值加速度。研究发现,研究区域内50年超越概率为63%的基岩峰值加速度略有增加;50年超越概率为10%、5%的基岩峰值加速度在断层附近有所增加。研究表明在较低超越概率的情况下,断层周围如深州市、冀州市和衡水市辖区的地震危险性大于其他地区;利用仪器记录资料得到的地震活动性模型并结合断层资料计算出的地震危险性结果能够反映衡水地区现今的地震活动水平和危险性水平。     

基于多参数组合分析海原—六盘山—宝鸡断裂带地震危险性

1 研究背景 近年来,易桂喜等(2006,2007)、武敏捷等(2013)利用以b值为主的地震活动性参数空间分布,结合历史及现今地震活动背景,分析活动断裂带现今活动习性,综合判断处于相对高应力和闭锁状态下活动断裂带的强震危险性.这种组合分析方法比单个活动性参数值能更好地反映断裂现今活动习性,且对地震样本需求不高,适用于地震监测能力一般、地震活动性中等地区的地震危险性判定.     

地震巨灾模型中的随机地震事件集模拟

地震巨灾保险是降低地震灾害风险的有效手段之一,而地震危险性分析是地震巨灾模型的主要分析模块之一。传统的概率地震危险性分析主要是基于潜在震源模型、地震活动性模型和地震动衰减模型等并采用概率方法得到场点的地震危险性值,该危险性表示的是未来所有地震对场点的综合影响。然而,在使用地震巨灾模型进行地震风险分析时需要用到单个地震事件对场点的影响,这就需要根据潜在震源区生成一系列单个地震事件,并计算每个事件对场点的影响。本研究采用蒙特卡洛方法,基于第五代中国地震动参数区划图中所采用的地震活动性模型(潜在震源区及其地震活动性参数),模拟符合我国地震活动时间、空间和强度分布特征的地震事件集。模拟时遵从的基本理论为:地震发生在时间上符合泊松分布,震级分布可用古登堡-里克特定律来描述,空间分布特征则用潜在震源区及其地震发生率来描述。模拟得到的地震事件包含以下参数:时间(年、月、日)、地点(经度、纬度)、深度、震级、断层走向以及衰减特征等。该模拟地震事件集可满足地震巨灾模型中地震风险分析的需求,已应用于我国地震巨灾模型中。     

考虑地震构造背景的地震活动性参数光滑方法在地震危险性概率评价中的应用

本文选取华北地震区作为研究区域,尝试利用空间光滑活动模型进行地震危险性评估.首先对研究区域进行划分网格,依据地震构造和地震空间分布特征建立地震构造模型,确定构造区特征参数(b值、M0、Mu、断层方位角及M-L关系等).采用考虑了地震构造背景的椭圆光滑过程的地震活动参数模型,计算各网格点的地震发生率.并利用网格源的地震危险性概率评价方法,由不同输入地震目录通过综合加权得到该区域50年超越概率10％的加速度峰值区划结果.该方法充分体现了地震活动的空间非均一性,尤其适用于发震构造不甚清晰的中强地震可能造成的地震危险性,避免了常规潜在震源区的划分.且评价方法简单快捷,为地震区划以及重大工程地震安全性评价工作提供了新的技术方法.