地震丛集模型的改进

假定地震是随机点过程的实现，并且全部地震的震级分布都遵从b为常数的古登堡-里克特定律，通过传染性模型，我们对地震的时空发生率密度进行了模拟。发生率密度是通过两项求和计算的，一项代表独立或者说自发的活动性，另一项代表由先前地震诱发的活动性。第一项只与空间有关，而第二项依赖于三个因素，包括已发生地震的震级、时间和位置。本文中，对时间项我们使用修正后的大森定律，重点研究震级和空间项。对于每一项，我们形成了两种不同的假设，并且根据1987年到2000年意大利仪器记录地震的目录，分别找出了各自的最大似然参数。对2001年纪录的地震活动性计算了各自的可能性并进行了比较，这为找到最佳模型提供了一个途径。对各种假设进行蒙特卡罗模拟，由此来评估我们选择的假设的可信度。我们的研究表明，对于空间分布，反向幂密度函数比正态密度函数更可靠，而余震发生对于震级的尺度不变性假设可以在高可信水平上被拒绝。最终的模型适宜于在真实环境中计算地震发生概率。     

最大熵法所建议的非G—R关系及其后果

目前,常用最大熵法求地震年均发生率以及地震活动性参数b。但所得结果往往和直接基于G.R 关系的极大似然估计或最小二乘估计的结果有差别。对差别的解释多归结为地震目录的不完整,但我们认为差别的来源在于最大熵法所建议的是一种非古登堡—里克特关系,因而,差别是必然的,地震目录越完整,差别越明显;反之,如某一地震目录的差别甚微,那正是该目录不完整的充分条件。本文还讨论了最大熵法所建议的新型震级-频度关系与通常的 G-R 关系的异同和选用原则。     

用不完整的数据文件估计地震危险性参数 第一部分：具有不同临界震级的极值

地震危险性参数（最大区域震级mmax、地震活动速率λ和古登堡－里克特方程式中的参数b）的最大似然估算方法已被扩展用于处理包括历史大震和近代完整观测资料在内的混合资料。该方法可以收取利用具有不同临界震级值的地震目录中各种质量不一的完整资料。本程序作为一个案列证被用来估计卡拉布里亚和西西里东部地区的地震活动性参数。     

青海及邻区地震目录最小完整性震级分析

在强震多发且台站分布极不均匀的青海地区开展最小完整性震级分析, 对该地区的地震危险性分析具有重要的现实意义。 基于青海区域地震台网定位的地震目录, 利用“震级-序号”法和多参数方法分析了M_c的时间演化特征; 采用“完整震级范围”方法研究了其空间分布特征。 研究表明, 不同时段青海及邻区M_c的空间分布存在非均匀性, 其与测震台站的空间分布特征和分布密度具有较好的一致性。 2015年6月后祁连、 柴达木、 巴彦喀拉区域的东部区域最小完整性震级M_c较小, M_L1.4以上的地震目录基本完整, 羌塘区域的最小完整性震级最大, 为M_L2.5左右; 研究区的M_c随着测震台站数的增加、 台网布局的优化而降低。     

地震区划原则和方法的研究——以华北地区为例.

本文基于对我国华北地区地震活动在时间和空间不均匀分布的认识,吸收了近20年来地震预测方面的科研成果,采用目前国际通用的地震危险性概率分析方法,通过对华北区划的试验,对地震区划的原则和方法提出了如下改进: 1.以地震带作为地震活动性参数的统计单元.引入地震活动趋势估计因素,评定表征地震活动水平的年平均发生率,以使区划结果同预测未来时间段地震活动水平相适应; 2.采用按震级挡次分配各潜在震源区的年平均发生率,可以合理地评估高震级地震的危险程度; 3.采用以震级挡次为条件概率的空间分布函数,刻画地震带内各潜在震源区之间发生相应震级挡次地震的相对危险程度,使区划结果更好地反映地震活动在时间和空间上不均匀性分布的特点; 4.在地震危险性分析计算中,引入了方向性函数项,使得分析模型更接近我国地震震源的实际情况.      

按照数量、时间、空间和震级对地震预报的综合及分项评估

在确定概率预测性能所用的评分方法中,对数似然法是最常用和最有效的。虽然对数似然得分评估了预报的综合效率,但我们需要进一步评估地震活动如总数量、发生时间、地点和震级等各因素的分项预测效率。为此,基于观测的地震事件,我们使用了条件或边际似然函数。这种分项评分揭示了预报模型的优缺点并说明了必要的改进。将这些得分应用于日本东北太平洋海岸近海MW9.0地震袭击的2011年3月灾难期间的概率预报。然而,该评估说明任何一个前瞻性预报模型都不能完全令人满意。因此,我们进行了另外两种回顾性预报试验来调查原因,包括M9巨大地震后地震活动率模式发生改变的可能性。此外,实验显示了地震可预测性研究合作实验室(CSEP)采用的单日预报规程的技术难点。进一步实验的结果引导我们对可发展为实时预报的地震可预测性研究合作实验室方案及其评估提出具体的修改建议。     

地震预报中震级-时间模型的应用

本文从震级-时间模型的表达式出发,讨论了模型参数所含的物理意义,通过计算中国大陆各地震带的震级-时间模型参数,认为只有其中11条地震带的强震孕震过程可以用该模型来表达,其平均参数为b=0.383,c=0.154,d=0.035,B=0.844,C=-0.209,D=0.188。通过变换资料的震级下限、时间域和空间域的计算结果,讨论了模型参数的鲁棒性。通过对模型应用空间范围的分析,在华北地震区,在利用震级—时间模型对未来的地震危险进行预测时,计算单元应不小于4°×4°,而在西北和西南地区,计算单元不要小于3°×3°。而通过对模型应用时间范围的分析,在应用模型进行预测时,资料时间域要尽量长一些。     

b值在地震预测中的三类应用及其物理基础与须注意的问题

将b值在地震预测中的直接应用归为三类：1）根据b值的动态变化预测地震。2）根据G－R律求出各级地震平均复发周期或年均发生率，推测未来一定时段如50年或100年内发生各级地震的危险性。3）根据G－R直线在横轴的截距，预测强余震的震级。讨论了这三种用法的物理基础及现有工作中容易出现的问题。     

东北地震区小震资料完整性分析及其对地震活动性参数的影响研究

以东北地震区为例,基于G-R关系的震级-频度分布原理,研究了东北地震区最小完整性震级MC的时间分布特征和各时段的空间分布特征,统计了研究区内的地震活动性参数,探讨了小震资料完整性分析对地震活动性参数和地震危险性计算结果的影响。研究表明：对区域小震资料进行完整性分析,可以在低地震活动地区获得较准确的地震活动性参数,更好地反映了该区未来的地震活动趋势。本文的研究方法和结论可供地震资料完整性分析和地震活动性分析时参考。     

中国地震台网监测能力评估和台站检测能力评分(2008—2015年)

针对中国地震台网"十五"项目建成后的地震监测能力科学评估的需求,为进一步优化台网布局、提升边疆海域等重点地区监测能力,本研究利用"基于概率的完整性震级"（PMC）方法,对中国地震台网1001个台站以及2008-10-01-2015-09-17期间实际产出的地震观测资料进行了研究,分析了指定震级档下的检测概率P_E和最小完整性震级M_P的分布.除台网整体监测能力分布外,为直观地用单分值表述逐个台站的地震检测能力,本文发展了基于等振幅曲线的"地震检测能力评分表",给出了国家台和区域台每个台站的地震检测能力评分统计特征和空间分布特征.此外,研究中还采用设定"最佳"地震监测能力目标函数的方式,模拟了通过改进观测条件可获得的地震台网监测能力提升的理论结果.研究结果表明,我国华北和东南沿海等东部地区地震监测能力较高,西部尤其是青藏高原南部地区M_p仅约为4.5,近海海域M_p仅约为3.5;从单个地震台站的运行效益角度,台网运行水平和地震观测资料的分析程度对台站的实际的地震检测能力影响显著,新疆等部分台站稀疏地区地震检测能力较高,而中等台站密度的贵州等部分区域相对较低;国家台的地震检测能力评分D_score系统优于区域台,新疆等西部边疆地区,以及福建等东南沿海地区的D_score明显高于台站密集的东部地区;模拟结果显示,在现有台站布局条件下,通过台站优化改造和提升运维管理水平,可显著提升对内蒙古西部、四川西部、甘肃-青海的北部交界地区、鄂尔多斯地块内部、贵州大部分地区,以及我国近海海域、朝鲜半岛北部和中南半岛北部地区的地震监测能力.