泾阳台地震持续时间震级公式MD初探

用最小二乘法处理泾阳台ＤＤ－１地震仪记录资料，拟合适于泾阳台由地震波持续时间求算近震震级ＭＤ的公式：ＭＤ＝２．７ｌｇｒ—２．４（Δ≤１０ｋｍ），ＭＤ＝２．２９ｌｇｒ＋０．００１１８Δ－２．２５（１０ｋｍ＜Δ≤５２０ｋｍ），并对震级ＭＬ和ＭＤ进行误差分析。     

地壳形变分析的抗差最小二乘配置迭代解法

利用最小二乘配置进行地壳形变分析,其结果的合理性关键在于经验协方差函数的拟合.考虑到观测数据存在粗差的情况,提出基于观测值中位数初值的抗差最小二乘配置方法和基于中位参数法的抗差最小二乘配置方法.两种方法首先分别利用观测值中位数给出观测值初始权阵以及利用中位参数法给出最小二乘配置初始解,然后均在给定协方差函数参数初始值的情况下,应用合适的等价权进行抗差估计并通过迭代计算,最终获得稳健的协方差函数参数估值及最小二乘配置解.利用本文提出的两种方法以及传统方法分别对庐山地震的GPS垂直位移数据和意大利L'Aquila地震的InSAR同震位移数据进行处理分析.结果表明:相对传统方法,基于观测值中位数初值的抗差最小二乘配置方法效果更好,更具稳健性.     

地球物理抗差估计和广义逆方法

为进行观测数据误差较大的地球物理资料的反演,引人抗差估计,称作地球物理抗差估计;为使病态方程组的反演解更可靠,又结合广义逆方法进行了算法改进．首先介绍抗差最小二乘（ＲＬＳ）的基本原理,然后推寻出适于广义逆反演方法的改进算式,最后举例加以讨论．分析表明,抗差估计可以有效地抑制地球物理观测异常的影响,得出正常模式下的较好估计值;而用改进后的算式和广义逆反演可以使反演解更加改善,不仅如此,改进后的方法还能直接给出解估计的可靠性评价．     

正交最小二乘法在确定台站震级偏差校正公式中的应用

经典最小二乘回归模型假设自变量没有误差而所有误差都集中于响应变量,但是许多应用领域中实际问题的自变量含有噪声数据,往往不符合这个假设,经典最小二乘回归模型不再适用。为克服这一缺陷,介绍了正交最小二乘回归模型和参数估计算法。对经典最小二乘和正交最小二乘回归系数进行了理论分析和计算机数值仿真,结果表明当自变量和响应变量都含有误差时,正交最小二乘法优于经典最小二乘法。最后将经典最小二乘法和正交最小二乘法用于蒙城地震台2001-2006年地震数据,确定了台站震级偏差校正公式,并对它们的结果进行了详细比较。     

中亚热带人工针叶林CO2通量组分统计不确定性分析

以ChinaFLUX千烟洲中亚热带人工针叶林2003—2005年连续3a涡度相关C02通量观测数据为基础,采用“单塔日变化法（Daily-differencing approach）”分析了CO2通量观测数据的随机误差,研究比较了不同生态过程模型、不同参数优化方法对模型关键参数及CO2通量组分（Reco,NEE,GEE）的影响,并利用不确定性分析方法——自助法（Bootstrapping）统地分析了生态过程参数和CO2通量组分的不确定性．结果表明：（1）CO2通量观测随机误差更多服从双边指数分布（Laplace分布）,而不是高斯正态分布;（2）不同参数优化方法获取的生态过程参数存在明显差异,最大似然参数优化方法获取的参数结果不确定性低于普通最小二乘参数优化方法;（3）最大似然参数优化方法与普通最小二乘参数优化方法模拟的如。,NEE,GEE结果分别相差12．18％（176．47g C．m^-2．a^-1）,34．33％（79．175g C．m^-2．a^-1）,5．4％（91．955g C．m^-2．a^-1）;而TW_model与T_model模拟Reco,NEE,GEE结果分别相差1．31％（17．825g C．m^-2．a^-1）,2．1％（5．745g C．m^-2．a^-1）,0．26％（4．28g C．m^-2．a^-1）．这说明参数优化方法的选择对C02通量的影响高于模型的选择,因此选择适当的误差分布假设（参数优化方法）对CO2通量的确定和评价很重要;（4）最大似然法参数优化方法获取结果的相对不确定性低于普通最小二乘法参数优化方法．且CO2通量组分估计结果的不确定性随时间尺度变化,时间尺度越大,CO2通量的相对不确定性越小．Reco,NEE,GEE年尺度上的相对不确定性分别为4％～8％．7％～22％．2％～4％．     

地震震级－频度关系b值参数的稳健估计

文中依据古登堡－里克特（Ｇ－Ｒ）震级－频度公式，结合实例说明了参数ｂ值的稳健估计方法，并将其与最小二乘法及最大似然法比较。结果表明，一般情况下，稳健估算结果与实际数据分布较吻合，并且可以在不剔除低震级段和大震级段的偏离分布值的情况下，取得与选取合理震级上下限后最小二乘法一致的结果。此外，稳健估计结果的余差分析同样也得到地震震级－频度关系不是简单的对数线性关系的结果，而原始Ｇ－Ｒ公式需加二次以上的高次项才能较好地描述该特性。     

跨孔地震CT中的逐次线性化方法

非线性问题的逐次线性化方法的每个线性化过程可通过最小二乘ＱＲ分解算法求解．为了精确地描述和控制逐次线性化迭代过程，引入迭代阻尼系数．首先根据模型拟合表最小的准则确定满足最佳一次线性化效果的最佳初始迭代阻尼系数；然后随遂次线性化迭代而减小迭代阻尼系数，并加入松弛因子对每次迭代输出的波速修正量进行控制；最后根据混沌理论，采用Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数和模型拟合差的变化，描述第ｋ次迭代所处的状态，在解估计的方差急增之前及时停止迭代，获得可信度和分辨率最佳的解估计．模型计算与实例证明方法有效．     

LEO GPS接收机仪器偏差估计

LEO GPS观测已成为空间电离层研究重要手段之一,通过GPS双频观测值获取的TEC则是电离层探测的一个重要参量,为获取高精度TEC需估计和消除GPS接收机仪器偏差（DCB）.本文旨在探索一种全新的LEO GPS接收机仪器偏差的估计方法：基于电离层球对称的假设,利用CHAMP和COSMIC原始GPS观测数据,采用几何映射函数,通过最小二乘解算出GPS接收机仪器偏差.结果表明：(1)2008年1月份期间,通过上述方法解算的仪器偏差都较稳定,相比COSMIC网上发布结果,标准偏差都在0.6 ns以内;（2）COSMIC（轨道高度大约800 km）仪器偏差估计结果优于CHAMP（轨道高度大约400 km）的结果,原因为：对于不同轨道高度LEO GPS仪器偏差估计,其较高轨道高度的电离层球对称假设影响较小.     

星叶石晶体结构的精测

对星叶石Ｋ_２Ｎａ（Ｆｅ,Ｍｎ,Ｍｇ,□）,［Ｔｉ_２（Ｓｔ_４Ｏ_（１２））_２｜ Ｏ_３］（ＯＨ,Ｆ）_４进行了晶体结构的精测, 求得晶胞参数：ａ＝０．５３５ ９（２）ｕｍ,ｂ＝１．１６１４（４）ｕｍ,ｃ＝１．１８６１（４）ｕｍ,α＝１１３．１６（２）°,β ＝１０３．０４（２）°,γ＝９４．５６（２）°．晶胞体积Ｖ＝０．６４９５（５）ｎｍ~３．单位晶胞中的分子数Ｚ＝１,空 间群为Ｐ１．结构测定的精度,其偏离因子为Ｒ＝０．０５７．根据其晶体结构的特征,与曾测 定的单斜星叶石 Ｋ_２ＮａＮａ（Ｆｅ,Ｍｎ）_４Ｍｇ_２Ｔｉ_２［Ｓｉ_４Ｏ_（１２）］_２（ＯＨ）_４（ＯＨ,Ｆ）_２对比,指出两者为不同种 矿物,建议单斜星叶石应重新命名．将星叶石、单斜星叶石、钡铁钛石及问叶石这一类 钛硅酸盐的结构与云母进行类比,提出了晶体化学中的功能性替代的概念     

地震b值的估计方法及其标准误差——应用蒙特卡罗方法估计b值精度

近年在地震预报问题的探索中, 不少人企图使用震级频数法则去寻找大震前兆, 讨论 b 值的时空变化.随之出现一个新问题, 为适应预报需要资料所取范围越来越小, 时段越来越短, 这样估计 b 值时使用的地震个数大大减少, 至使估计 b 值时误差增加.本文从古登堡、李希特的震级频数法则出发, 讨论了 b 值的各种估计方法.其中有极大似然估计、矩估计, 线性简单最小二乘估计和非线性简单最小二乘估计等.给出 b 值各种估计的精度, 从而比较各种方法的优劣.文中应用蒙特卡罗(Monte-Carlo)方法计算了一个 b 值误差表, 供计算 b 值时参考.      

大地电磁阻抗张量的改进截断最小二乘估计

近年来,稳健性估计方法已被广泛地应用于大地电磁(MT)阻抗张量估计中.和传统的最小二乘估计相比,它能较好地改善MT阻抗估计的抗噪性.然而,这两类方法的抗干扰能力及其估计结果的置信度仍不能满足当下资源探测"攻深找盲"的需求.本文介绍了一种改进的截断最小二乘估计(LTS)方法.我们首先通过稳健的马氏距离来识别并剔除品质极差的观测数据,然后通过广义的复数截断最小二乘估计出阻抗张量初始值,最后用重加权最小二乘方法(RLS)来改进阻抗张量的统计有效性.一系列的模型数据和野外数据试算表明我们提出的这个方法是有效的.改进截断最小二乘估计方法不仅具备传统LTS崩溃点高的优点,而且因为采用了重加权最小二乘方法,能够取得较高的统计有效性.此外在LTS算法的计算过程中,我们使用了一些加速策略,表现出很高的计算效率.     

丽江7.0级地震重力前兆模式研究<

为了研究1996年丽江MＳ7.0地震前地震孕育过程或前兆表现，利用滇西地震实验场内高精度重复重力观测数据，结合地质调查和地球物理推断结果，并考虑到观测数据和模型粗差， 采用稳健或抗差-贝叶斯最小二乘算法和多断层位错模型，首次初步反演获得了研究区主要活动断裂滑动的时间变化分布．结果表明，1990～1997年断层运动的时间变化，较好地反映了1996年丽江MＳ7.0地震孕育过程．其主要前兆模式图象具有主震余震型特征，遵循地壳内部密度和地壳形变耦合运动模式（简称DD耦合运动模式）．      

地震震级—频度关系b值参数的稳健估计

文中依据古登堡－里克特震级－频度公式，结合实例说明了参数ｂ值的稳健估计方法，并将其与最小二乘法及最大似然法比较，结果表明，一般情况下，稳健估算结果与实际数据分布较吻合，并且可以在不剔除低震级段和大震级的偏离分布值的情况下，取得与选取合理震级上下限最小二乘法一致的结果，此外，稳健估计结果的余差分析同样也得到地震震级－频度关系不是简单的对数线性关系的结果，而原始Ｇ－Ｒ公式需加二以上的高次项才能较好地押     

1988年澜沧地震(M=7.6)震源时空扩展参数的研究

通过远震记录ＳＨ波位移脉冲的二阶矩的计算,得到了１９８８年澜沧地震（ＭＳ＝７．６）震源扩展参数．采用最小二乘原理反演了震源过程的持续时间Ｔ、断层长度Ｌ和方向性参数Ｄ,并得到Ｔ＝１１．７７ｓ、Ｄ＝１５．０５ｋｍ·ｓ、Ｌ＝７０．９４ｋｍ．结果表明,１９８８年澜沧地震为对称双侧破裂,两侧破裂长度均为３５ｋｍ．结合余震分布分析表明,在两个主震破裂区的连接部位存在着一个主震时未破裂的区域．由于主震时的位错,应变将重新调整．连接部位具有足够的强度,以储存可以激发较大余震的应变能     

用地震能量加速释放模型研究台湾中部的地震活动性

采用由地震能量加速释放模型发展的“破裂时间”方法深入研究了台湾中部40次M≥4．5级地震的活动特点。首先识别主震及其前震，然后按要求选用观测资料。把“破裂时间”非线性方程分成两个线性方程，再使用线性最小二乘法估计参数。用部分估计参数建立模型，并用其来预测破裂的时间和主震的震级。比较预测结果和研究的40次地震，最大时间偏差仅0．98年，震级偏差1．2级。由此表明，作为地震活动研究的一种有效方法，地震能量加速释放模型可应用于台湾中部。     

b值的稳健估计及其在地震预报中的应用

利用Ｍ估计的稳健回归方法,选取ψ函数为正态密度型函数,计算震级－频度关系中的ｂ值,并会计了稳健估计方法与最小二乘估计所得结果的差异。认为由稳健估计得到的ｂ值更加符合震级－频度关系中的大小比例,可作为可靠的背景值使用。作为应用实例对新疆地区ｂ值进行空间及时间扫描,并定义最小二乘估计ｂ值与稳健估计ｂ值的偏差,以此为中强震的前兆判定指标,对喀什－巴楚地区８０年代以来６级以上地震前的异常进行讨论,认为该指     

大震前地下流体的远场中期前兆异常

通过研究安微省五河井水位、沪江井井压和流量的观测资料,笔发现了大震前远场中期异常的证据。菲律宾８．０级地震（１９９０年７月１６日）前,五河井（Δ＝２０３３ｋｍ）水位的Ｍ２波的振幅比α和相位差Δθ,均有近１７个月的低值异常;庐江井（Δ＝１８００ｋｍ）井压和流量均存在近３６个月的低值异常。台湾海峡７．３级地震（１９９４年９月１６日,五河井（Δ＝１１２１ｋｍ）水位Ｍ２波α和Δθ以及庐江井（Δ＝９３０ｋ     

北京重力地球潮参数和重力仪力学特性的测定

根据北京白家疃测站８台ＧＥＯ潮汐重力仪对比观测的资料，采用标准线性体流变模型模拟重力仪及记录系统的力学特性，计算各台仪器的格值改正系数、主潮汐波的振幅衰减系数和相位滞后；确定北京重力地球潮的振幅因子δ和相让滞后为δ（Ｍ_２）＝１．１７８４，δ（Ｏ_１）＝１．１８０４，δ（Ｍ_２）／δ（Ｏ_１）＝０．９９８３，（Ｍ_２）＝０．０７°，（Ｏ_１）＝０．１０°．     

各向异性介质Low-rank有限差分法纯qP波叠前平面波最小二乘逆时偏移

拟声波最小二乘逆时偏移是一种极具潜力的地震波成像工具,但该方法遭受各向异性拟声波近似的限制,TTI介质正演模拟不稳定、反偏移记录中遭受伪横波二次扰动及数值频散假象,另外拟声波最小二乘逆时偏移还面临计算效率低、收敛速度慢、对速度等模型参数依赖性高等问题.为了克服各向异性拟声波最小二乘逆时偏移的缺陷,在反演框架下,本文借助Low-rank有限差分算法首次提出并实现了TTI介质纯qP波线性正演模拟及纯qP波最小二乘逆时偏移;为了进一步提升反演成像效率,同时改善反演成像方法对模型参数误差的依赖性及对地震数据噪声的适应性,通过引入叠前平面波优化策略,发展了TTI介质纯qP波叠前平面波最小二乘逆时偏移成像方法.在编程实现方法的基础上,通过开展模型成像测试,展示了本方法的优势和潜力：一方面加快了反演成像效率,另一方面也提升了方法的抗噪性,同时还降低了方法对模型参数的依赖性.     

断层地质位错模型的局部重力异常稳健反演分析

理论分析和观测实践表明,断层位错会引起断层周围局部重力场的变化．长期重复的位错事件引起的重力变化以局部布格异常积累起来,成为断层历史活动的证据,也为古地震的研究提供了一条途径．本文研究了利用局部重力布格异常反演断层古地质位错的方法．为了消除局部重力布格异常中与断层运动无关成分对反演结果的影响,提出了稳健非线性反演方法,并构造了相应的稳健算法．模拟算例表明,阻尼最小二乘和贝叶斯最小二乘由于受含粗差数据的吸引而偏离其真实解,数据受粗差污染的程度越重,偏离越严重．相对地,用本文提出的稳健-阻尼和稳健-贝叶斯反演的结果,即使50%的数据受粗差污染,仍能与不受粗差污染数据的反演结果保持一致．这说明本文所提出的稳健反演方法是有效的．滇西洱海周围断裂的古地质位错模型反演结果表明,苍东北和洱海断裂是以正倾滑为主的断层,错动量为4～5 km,苍东南断裂的倾滑相对较小．反演结果的理论值与局部重力场的拟合程度是令人满意的．