地震记录的广义分维及其应用

根据分形理论,对不同信噪比地震记录的分维特征进行了分析,指出地震记录中噪声背景与信号部分具有不同的分维尺度,地震道时间序列的分维数值与计算时所用的测量尺度有关,因此,可利用广义分维的概念计算地震记录的分数维.地震记录广义分维大大提高了分形算法在计算机自动识别地震波震相时的抗噪声能力.最后用本文方法对实际地震记录进行了有效的初至波自动拾取.     

玛纳斯地震前后地震活动信息熵及分维的动态变化

根据耗散结构理论及Mandelbort提出的分形几何学观点,研究了玛纳斯5.8级地震前后地震(M_s≥1.5)序列的时空分布特征、地震活动信息熵及分维的动态变化。发现玛纳斯5.8级地震前存在减熵和降维。认为,地震熵或分维可以定量描述地震时空分布变化过程,并量度变化过程从无序向有序的演化。     

近断层地震动和单自由度体系地震反应的分形特征分析

从分形几何的新视角出发,分析近断层地震动的不规则性和复杂性.利用盒维数法计算了来自台湾集集地震和美国北岭地震的30条近断层地震动加速度时程的分形维数.计算结果表明,这些地震动加速度时程具有统计分形特征.近断层地震动运动特征对其分维数影响明显,滑冲效应脉冲地震动的分维数平均值最小,向前方向性效应脉冲地震动的分维数平均值居中,无脉冲地震动的分维数平均值最大,其波形不规则程度也最高.而且,地震动时程的分维数反映了其频谱特性,可作为频谱周期的表征参数.地震动的分维数D与特征周期Tc具有较强的负相关关系.最后,对于近断层地震动作用下单自由度(SDOF)体系的弹性和非弹性动力反应时程,应用盒维数法计算了其分形维数,考察了其分形性质.     

应用非线性理论和方法探讨地震与地震前兆的复杂性

本文应用非线性理论和方法讨论了产生地震现象的动力学机制、地震与地震前兆的复杂性,并就地震本身表现出来的自相似层次结构、分形与分维的非线性整体特征以及产生分形结构的重要物理机制,给出了一组与地震分维有关的公式。     

唐山7.8级地震前后部分台站形变观测时序分维特征研究

本文应用分形与分维中的关联维方法,计算了唐山7.8级地震前有异常反映的形变台站水准和倾斜观测时序的分维值,表明短水准的分维值介于2 0—4.2之间,定点水准的分维值介于0.2—1.5之间,倾斜仪的分维值在0—1.0之间,指出这可能与不同手段、不同观测环境条件有关。震中距小于250km的13套仪器震后分维值不同程度降低的占78％。分维值随时间变化直方图呈“凹”字形和阶梯形,但前兆性分维指标尚不明显。     

地震时空分布结构的多重分形特征的研究

地震作为地壳内的大尺度破裂被认为是分形的，具有分数维的特征。根据多重分形的观点，本文研究了部分曾发生过中强以上地震地区小震时空分布特征，应用固定质量法计算了地震时空分布的广义分维Ｄｑ，并得到了分形奇异谱ｆ（α）－α。初步分析结果表明：地震空间分布具有非均匀的分形结构，Ｄ∞的分维值比Ｄ０和负ｑ的Ｄｑ值稳定。Ｄ∞的时间变化实例表明：Ｄ∞在大震发生前降低。这意味着地壳应力场非均匀程序的变化，进而简略地讨     

聊古—1井水氡模糊分维值的变化与地震的关系

利用模糊集理论和分形理论结合的模糊分维方法，处理了山东聊古－1井水氡10多年来的观测资料，找出了水氡模糊分维值的3次较大变化与相应3次地震的关系。在这3次地城丧水氡模糊分维值都出现明显地小于0．57的低值异常变化。这可能反映了系统在较大地震前的明显降维特征。     

海城地震前后地震活动的广义分维变化

应用广义分维的概念于地震活动时间分形的研究可避免确定无标度区的困难。海城地震前后地震活动的广义分维D_o(ε)的变化表明,时间标度区间为2—16天时,D_o(ε)的变化可以反映大震酝育过程中地震时间分布的不均匀性,并表现出震前降维的前兆变化特征。     

地震活动的分形特征及其对地震预测的意义

岩石破裂是一个自相似过程,地震作为地壳岩石破裂的结果,它在时间和空间上的分布具有分形结构。基于系统科学和分形几何学的观点,本文采用标度变换法和嵌入空间法,分别研究了唐山7.8级、海城7.3级和松潘7.2级地震前后地震活动时、空分布的分维数,同时分析了宁夏灵武5.5级震群和澜沧5.0级前震序列的时间分维随时间的变化特征。初步结果表明:大震后余震的分维数明显增大,无标度区范围减小,展示了震后地震活动随机干扰背景增强！前兆性地震序列的时间分维数相对偏低,有序性增加。此外,文中还研究了单轴压缩下岩石破裂声发射序列的分形特征,结果表明,声发射序列亦具有自相似性,在岩石破坏过程中,声发射序列的分线数随时间的变化不是单调的。最后,籍助于“耗散结构理论”的基本概念,简要地探讨了地震时间、空间分维与地震活动熵的关系。提出了地震时、空分维作为表征地震孕育系统演化过程的序参量之一,应用于地震预测的可能途径及需要进一步研究的若干问题。     

模糊分维理论在地下流体资料分析中的应用

本文采用模糊集理论与分形理论相结合的模糊分维方法,计算了聊城１井水氡和豫０１井水位动态资料,发现在１９８１年河北宁晋Ｍｓ５．８,１９８３年山东菏泽Ｍｓ５．９和１９８５年河北任县Ｍｓ５．０地震前出现了明显的降维特征。选出了两台项的模糊分维基值为０．６０和０．７５。分析结果认为,模糊分维值反映了地震前兆时序观测资料的结构变化特征,具有一定物理意义。做为地下流体前兆观测资料提取地震异常信息的新方法,有一     

一个具有分形结构的地震活动性模型及分形维数D与b值之间关系的初步讨论ns 100% secu 总被引：1，自引：0，他引：1

一个具有分形结构的地震活动性模型及分形维数Ｄ与ｂ值之间关系的初步讨论蒋海昆，刁守中（山东省地震局中国济南２５００２１）主题词分维数；地震模型；趋势预报关于能够产生分形结构的破裂模型，已有一系列研究结果（Ｔｕｒｃｐｔｔｅ，１９８６；１９８９；Ｎａｇａｈ...     

中强地震前山东地下流体地震前兆模糊分维特征研究

采用模糊集理论与分形理论相结合的模糊分维方法，计算山东地下流体在１９８３年菏泽５．９级地震和１９９５年苍山５．２级地震前的变化。分析结果认为，模糊分维值反映了地震前兆时序观测资料的结构变化特征，具有一定的物理意义，为从复杂的地下流体前兆观测值中提取地震异常信息提供了新的方法，但对某些台、测项而言、必须具体分析其模糊分维变化特征及其震前异常变化特征。     

台湾地区地震活动的时间多分形特征研究

利用板块构造、活断层分布、地壳运动这三个方面的最新资料将台湾地区划分为东、西两个地震区和六个地震带。对各地震带11a来的地震目录计算了广义维数Dq和多标度分形谱f(α)，然后绘制成Dq—q曲线和多标度分形谱f(α)—α以及分维时程曲线。综合分析后发现：(1)地震活动的时间结构是多分形而非单一分形结构；(2)台湾地区在大震前后的1～2a内，大震所在的地震带内地震时间结构的Dq—q曲线和多标度分形谱f(α)—α大都出现异常形态；(3)功时程曲线分析可以为强震的时间预报提供有效的客观依据。     

基于SOC的活断层系与地震活动性关系的探讨

通过对中国大陆及青藏高原、新疆、华北和东北各构造区的地震活动性的分析,论证了区域地震活动是一种自组织临界现象.利用分形理论中的粗视化网格法,研究了中国大陆以及各构造区断层系的分形特点和分形结构的跨尺度特征.开展了组构具有分形特点的沙堆模型实验.结合断裂力学理论,认为地震的自组织临界现象源于分形几何断层系的自组织临界性动力学过程,地震分维数和断层系分维数之间存在着一种正相关关系,明确了断层系分形和地震活动性分形之间的因果关系.在此基础上,提出了系统组构的分形是系统输出能量的分形的根源的观点,并进一步利用已有的观测资料进行了分析.最后,基于这个观点和区域断层分布可以通过常规的航卫片分析、地面调查和地质勘探等手段确定的事实,提出了利用断层的分维数与地震的分维数的相关关系,对区域地震的概率分布特征进行估计的观点,可为地震的预测预报提供参考.     

断层分形几何学在判定强震危险区中的应用前景初探

本文利用box—Counting法讨论了新疆各主要断裂带的几何分形,得出了各断裂带的分维值。结合区域构造及地震活动性特点,分析讨论了断层分形几何学在判定强震危险区方面的应用前景。结果表明,相应于较大的断层分维数,则对应于较强的地震活动水平;相应于较小的断层分维值,则对应于较弱的地震活动水平。一方面,断裂分维值较高的断裂带,其构造也较复杂。因而,断层分维有可能作为判定活动断裂带地震活动水平的一种特征物理量。     

唐山7.8级地震前后部分水氡资料的分维分析

运用分形理论的基本原理，选取了河北京津７口井的水氡观测资料，进行了广义分维计算。从所计算的７口井１９７２－１９７８年广义分维动态曲线上可见，１９７６年７月唐山７．８级地震前，有５个井孔资料降维过程明显，２个井孔资料的降维过程不太明显，有２个井孔资料的广州分维值在 震后仍下降，分维值大小也因不同井孔而异。结果表明：震前降维可为地震预报提供依据。     

地震前兆观测资料的分形处理方法

本文从自仿射分形的角度探讨地震兆汾观测资料的分形处理方法。在对自仿射分形的分维量测方法进行对比分析的基础上，给出了处理地震前兆观测资料较为适用的分形方法和满足计算需要的样本点数，从对部分水氡和地电阻率资料进行了处理分析中，得到了有益的启示：地震前兆时序观测资料可用分形方法处理分析，分维值可反映观测资料的结构变化特征，其作为一个无量纲量为综合对比分析各类前兆现象，探讨地震前兆场的复杂性特征提供了有效     

丽江7.0级地震前地震分形异常

本提供了丽江７．０级地震前滇西北地震活动空间容量维、关联维、信息熵十分显的异常图像；这些异常是在大震孕震区形成、应变释放加速阶段之后出现的，恰好揭示了源区、近源区大释放前的非线性变化过程。这与１９６５年以来云南及邻区８组大震前地震分形研究的结论完全一致；进一步说明地震活动分形异常对地震孕育的短临阶段具有重要的指示意义。     

前震活动特征及其识别的研究（Ⅰ）

分析了近２０年来中国大陆强震（Ｍ≥７．０）和华北地区中强地震前广义前震序列时间和空间分布的多分形特征，计算其广义分维谱Ｄｑ和标度指数谱Ｆ（α），并探讨了它们随时间的变化．结果表明：（１）对广义前震活动，在所研究地区的时、空分布，均呈现多分形结构；（２）大地震发生前半年至一年，地震活动时、空分布的高次分维Ｄ∞呈下降趋势．这种降维特征，亦在实验室含水大样本岩石破坏前，声发射序列Ｄ∞的变化中观测到；（３）与中强地震相比，大地震孕育区地震活动的空间高次分维偏低，表明地壳应力分布的高度不均匀性，是板内大地震孕育环境中的本质因素之一．     

澜沧—耿马7.6级地震前中小地震活动信息熵和分维的研究

从信息论原理和分形几何学的观点出发,采用多种方法,分析研究1988年澜沧—耿马7.6级地震前地震活动的信息、信息熵和分维的变化特征表明,地震前1—2年内,中、小地震活动的信息熵、缺信量和容量维、信息维出现明显的低值变化过程,反映了地震前兆的减熵、降维特点,从一个侧面反映了大震前,一定区域内中、小地震活动的时空变化从无序向有序的演化过程。