地震前兆异常的动态从属函数及其特征指标的研究

地震前兆涉及到众多物理的和化学的观测方法，且计量单位也各不相同，因此，在各类前兆异常之间无法进行直接的定时量对比，从而给地震综合预报标志体系的建立带来了困难。针对这一技术难题，本文提出了对各类前兆观测项目都适用的一个无量纲值（异常从属函数值μ）来统一归划不同性质，不同计量单位的地震前兆异常，并由此建立起具有重现性的地震前兆短临综合预报指标，还给出了各类地震前兆映震能力的定量描述。     

利用从属函数对常熟5.1级地震前兆异常的研究

采用模糊数学方法建立的动态从属函数,将地震前兆异常信息化作（０－１）之间的无量纲值,从综合的角度对常熟５．１级地震震前前兆异常进行时,空动态演化的追踪分析研究,对进入中短期孕震阶段的前兆异常空间特征进行了探索。     

阳原4.8级和大同5.8级地震前兆异常的模糊识别及其特性分析

利用模糊模式识别的直接方法提取了1988年河北阳原4.8级地震和1989年山西大同5.8级地震的多项前兆异常,取得了较好的效果。对这些异常的综合分析结果表明:阳原地震与大同地震是有联系的,两次地震前都有异常频次峰值出现,峰值出现后一个月左右发震;震中区位于前兆异常从属函数高异常区附近;震级较高的地震,其从属函数值也较大;前兆异常的空间优势分布位于高丽营—黄庄断裂和程各庄—夏垫断裂带上,对该地区未来的地震活动应予注意。     

华东地区前兆场时空演化特征的模糊识别

利用模糊数学中异常从属函数方法对１９９０～１９９７年华东地区１６种前兆观测方法,近５万组数据的综合前兆场进行了时空演化特征研究。结果表明,异常从属函数ｕ对发生在华东地区的Ｍs≤５．０地震有较好的映震能力,可作为中期、中短期预报的综合指标,对地震三要素可作出较为准确的判定。     

甘肃东南部水氡中期异常特征研究

利用从属函数、变差率以及趋势速率方法提取甘肃东南部水氡观测资料的地震前兆异常.结果表明,1984年1月至2009年12月,7项水氡资料共出现47次从属函数异常、45次变差率异常和39次趋势速率异常.其中,33次从属函数异常、35次变差率异常和30次趋势速率异常很好地对应了甘肃及邻区震中距在33～585 km范围内发生的5～8级地震.通过分析异常特征及其与地震的关系,提出中强震和强震时间预测的指标与方法,得出甘肃东南部水氡从属函数计算的经验常数,以及变差率和趋势速率的异常阈值.     

西北地区地震综合前兆信息量S值的应用研究

一个地震前兆观测异常所提供的地震信息一般由异常地点、异常变化量、异常持续时间以及异常完成后的延续有效时间等诸多因素所决定,因此提出了用于描述地震异常的前兆信息量S值。根据地震前兆异常信息量综合数学表达式为基础,充分结合平滑滤波、消周期及趋势项和从属函数等数据处理方法,对西北地区67个观测资料较为连续的前兆主要台项进行地震综合信息量S值的计算与提取。结果表明,S值综合信息量时序曲线在西北地区1986年5月至2005年3月间的10次MS≥5.0地震震前均出现不同程度的高值异常(S≥0.154)。     

中短期地震前兆的模糊综合识别

本文把模糊模式识别的直接方法用于综合分析多台多种手段观测到的地震前兆资料,以便提取较大地震前几个月内可能出现的中短期前兆异常信息。 所用方法的基本技巧是,对每一个台的每一种前兆观测手段建立起适当的前兆从属函数,并进而确定出多手段或多台的综合前兆从属函数。首先以综合前兆从属函数为基础,识别出某一地区较大地震前出现的中短期前兆异常,然后将其归纳成可用于地震预报的中短期前兆模式。 借助于所提出的方法,本文着重分析处理了1979—1986年间日本东海地区及其邻近地区3个倾斜台、2个验潮站、2个水氡观测站、2个水位观测点和30个体积应变观测点的大量前兆观测资料,识别出了这一期间在该地区内发生的10余次6级以上地震前的中短期前兆异常时间,并得出了两类地震前兆模式:第一类前兆模式适用于在该地区内进行多种前兆手段的综合分析预报;第二类前兆模式适用于单种前兆手段(体积应变)的多台综合分析预报。 为对比起见,文中同时给出了我国唐山7.8级地震及其6.9级强余震前多台水氡含量变化的中短期前兆综合分析识别结果,所得出的前兆模式与日本东海地区的第二类前兆模式相符。     

中短期地震前兆的模糊综合识别

本文把模糊模式识别的直接方法用于综合分析多台多种手段观测到的地震前兆资料,以便提取较大地震前几个月内可能出现的中短期前兆异常信息。 所用方法的基本技巧是,对每一个台的每一种前兆观测手段建立起适当的前兆从属函数,并进而确定出多手段或多台的综合前兆从属函数。首先以综合前兆从属函数为基础,识别出某一地区较大地震前出现的中短期前兆异常,然后将其归纳成可用于地震预报的中短期前兆模式。 借助于所提出的方法,本文着重分析处理了1979——1986年间日本东海地区及其邻近地区3个倾斜台、2个验潮站、2个水氡观测站、2个水位观测点和30个体积应变观测点的大量前兆观测资料,识别出了这一期间在该地区内发生的10余次6级以上地震前的中短期前兆异常时间,并得出了两类地震前兆模式:第一类前兆模式适用于在该地区内进行多种前兆手段的综合分析预报;第二类前兆模式适用于单种前兆手段(体积应变)的多台综合分析预报。 为对比起见,文中同时给出了我国唐山7.8级地震及其6.9级强余震前多台水氡含量变化的中短期前兆综合分析识别结果,所得出的前兆模式与日本东海地区的第二类前兆模式相符。      

模糊数学方法在地震综合预报中的应用

本文的目的,是把模糊数学中发展起来的模糊识别的直接方法与间接方法,试用于地震综合预报.模糊识别的直接方法,就是直接由前兆指标的从属函数来估计地震危险性并进行预报,其效果依赖于建立前兆指标的从属函数的技巧.文中以地下水氡含量、视电阻率、波速等前兆资料为基础,提出了一种主要依据前兆变化速率及相关系数,并使用其它途径来建立从属函数的具体方法与公式.使用这样的从属函数之后,可以更好地识别出前兆异常,并且更容易区分出异常的起始、终结或发生明显转折的时期.模糊识别的间接方法,本文中采用的是模糊聚类分析方法,它与选取表示型类区别的相似系数或距离有关.我们这里采用的是基于模糊等价关系的聚类分析方法.此方法包括以下步骤:将一系列样本按彼此间的相似程度建立一个模糊相容关系;通过合成运算把这个模糊相容关系改造为一个模糊等价关系;选择一个适当的参数的数值,并对原始样本进行分类.选取某一给定地区的地震活动性的一些统计指标,或者选取由多手段单台或单手段多台得出的一些前兆数据(地形变、地下水氡含量、视电阻率等等),就可以使用上述模糊聚类分析方法来进行地震综合预报.作为说明此方法的例子,文中给出了对我国西部强震及中强震得出的一些初步结果.由所得结果可以看出,利用模      

海南井水位中期和中短期异常信息的提取方法及其特征分析

对海南地下流体观测井(泉)和测项进行严格筛选的基础上,运用月均值和从属函数异常判定方法,提取了所选井(泉)在海南及其邻近地区中等以上地震前出现的地下水位前兆异常信息,对前兆异常的特征做了分析研究。水位异常分为上升型中期异常和下降型中短期异常(即"破年变"异常)两类。从属函数中短期异常的平均超前时间在1 a左右,并可通过R值信息量检验,该时间可作为发震时间的中短期预测的参考性指标。     

对地震前兆异常的一些再思考

通过研究地震远场前兆异常、超长期(8~20a)前兆异常和前兆异常判别上的差异,进一步揭示远场前兆异常的意义、前兆异常曲线的内涵和地震间的相互关联及地震预报的复杂性。该研究有助于进一步了解前兆异常的实质和深化地震预报。     

地震前兆信息量的研究：（二）地震前兆信息量的综合数学表达式

首先介绍了罗兰格研究员关于地震前兆信息量的研究思想,他在系统地分析了地震前铛信息量所应具备的一些基本特征基础上,将这些特征进行高度概括并加以抽象化,给出了地震前兆信息量综合数学表达式。经我们对实际地震观测资料进行计算,表明该表达式不仅可将各种地震观测资料的持续异常变化统一地转化为地震前兆信息量,而且还能定量地描述异常结束后期前兆信息的延续性、从而使地震异常所展示的前兆信息更加清晰化、直观化,完整化     

中国大陆强震前兆时空分布的大尺度特征初探

依据对中国大陆一些强震(M_s≥7.0)震例前兆异常的分析,初步阐述了中国大陆强震前兆时空分布的大尺度特征:①强震的前兆场及震后的影响场是广阔的;②有些前兆异常的时间较长,可能与几个强震有关,持续十几年。     

新疆地下流体源兆、 场兆、 大震远兆特征的统计与分析

以20多年来新疆地区的18个地下流体监测点的资料为基础, 沿着“异常与震中”这一主线, 对新疆地区的16次5级地震、 4次 7级以上地震及1个6级强震群的前兆异常特征进行了定量的统计与分析。 结果表明, 源、 场、 远兆异常有如下特征: 异常空间展布不均, 源兆空间内异常监测点展布"密集"、 异常比例可达90%; 而场兆空间展布“稀疏”、 “分散”, 异常比例一般在45%～53%; 而远兆则是更加“稀疏”和“零星”, 异常比例统计为25%。 异常起始时间不同, 源兆异常时间以中期为主; 中强震场兆异常时间以中短期、 特别是短期为主; 强震场兆以中期异常为主; 而强震远兆则也以中期异常为主。 异常形态不同, 源兆中期异常及强震场兆中期异常一般是趋势性大幅度升高变化为主, 且以化学测项为多, 油气探井以井喷形式予以表现; 而中强震场兆异常, 一般表现为幅度明显的短期内的负异常、 脉冲突跳、 短期内的高值上升、 阶变及年变化规律被打破等; 强震远兆特征则基本上表现为少数测点、 测项的大幅度中期异常及个别测项的临震大幅度突跳现象, 油气探井则也以剧烈井喷形式予以表现。     

汶川8.0级地震前典型流体中期前兆异常的初步研究

汶川8.0级大震流体前兆异常的提取, 采用了严格的定性与定量相结合的方法。 运用"同一化"思路和从属函数等判定方法, 处理川滇等地区的水位、 水氡观测资料。 介绍了5个典型的流体前兆异常实例, 并对其特征进行归纳。 初步研究结果表明, 汶川地震的流体趋势前兆异常变化是明显的, 这些异常的一个显著特点是, 其变化特征与与我国其他强震前的异常相似。     

Anomalies of Precursory Group and Grouped Strong Earthquakes in the Sichuan-Yunnan Region

Three methods of extracting the information of anomalies of a precursory group are put forward, i.e., the mathematical analyses of the synthetic information of earthquake precursors(S), the inhomogeneous degree of precursory groups ( ID ) and the values of short-term and impending anomaly in near-source area (NS). Using these methods, we calculate the observational data of deformation, underground fluid and hydrochemical constituents obtained from different seismic stations in the Sichuan-Yunnan region and conclude that the synthetic precursory anomalies of a single strong earthquake with Ms6.0 differ greatly from those of the grouped strong earthquakes, for the anomalous information of precursory groups are more abundant. The three methods of extracting the synthetic precursory anomaly and the related numerical results can be applied into the practice of prediction to the grouped strong earthquakes in the Sichuan-Yunnan region. Inhomogeneons degree (ID) of synthetic precursory anomaly can be identified automatically because it takes the threshold of distributive characteristics of the anomalies of precursory group as its criterion for anomaly.     

地下流体中强震源兆、场兆和强震远兆特征及其物理成因

初步分析了乌鲁木齐9、10号泉地下流体中强震源兆、场兆及强震远兆特征。结果表明,中强震源兆具体表现为震前1~ 2年观测点的绝大多数主测项出现同步性高值异常,临震前可能出现转折或反向,震后恢复正常;绝大多数中强震场兆则表现为观测点仅有部分测项出现短期异常变化;而强震场兆则表现为观测点少数映震性能较好的几个测项出现同步性较好的中期前兆异常;强震(群)远兆则主要表现为个别映震较好的测项出现前兆异常。并对震兆形成的原因进行了初步探讨。     

汶川MS8.0地震的前兆异常时空演化过程及其力学分析

为了研究2008年汶川M_S8.0地震前10年前兆异常的时空演化过程, 采用地震破裂区的几何中心和余震区椭圆中心线为中心的两种方法计算前兆异常的震中距。 结果表明: 在汶川地震前2年左右前兆异常逐渐增多; 近源区(震源2倍左右尺度)异常测项比大于25%, 远源区中震源3～5倍尺度区域的异常测项比为17%～24%。 前兆异常时空演化过程存在三个不同的变化阶段, 即α阶段(包括α₁和α₂, 震前700～3000 d)的异常主要分布在余震区以外的西南地区和西北地区, 表现为远源区与近源区的前兆均存在向外扩展的特点; β阶段(震前300～700 d)的异常分布在余震区西南部和北部地区, 表现为大范围出现异常; γ阶段(包括γ₁和γ₂, 震前300 d内)的异常分布范围较广, 异常主要分布在余震区的西南部和东北部地区, 表现为远源区的异常向震中收缩过程(γ₁)和近源区的异常向外扩展的过程(γ₂)。 地震孕育过程的实验研究和力学分析表明, 地震孕育过程中前兆异常的三阶段特征可能是受孕震体的控制, 是孕震过程中的一种表现形式, 是一个地震孕育过程中的普遍性特点, 对地震预测具有一定指导作用。     

Comprehensive Approaches to Earthquake Prediction

There may be various anomalies from fields of multi-discipline before large earthquakes, including seismological anomalies and the anomalous changes in crustal deformation, underground fluids, geochemistry, geomagnetic fields, ground resistivity, etc. Precursors of a single discipline only reflect the process of earthquake preparation from one aspect. Only when various precursors from multi-disciplined fields are put into a unified process of earthquake preparation can the process be understood and identified comprehensively. The comprehensive methods used in earthquake prediction are outlined in this paper. The relationship that the forthcoming main shock bears with the precursory features such as the time-space distribution, the order of the precursors, etc. is analyzed. Research shows that a few of the main shocks can be predicted with the comprehensive methods to some extent.