基于时间相依地震活动性模型的地震时间序列模拟

模拟地震时间序列在地震危险性分析和地震灾害预测等领域中具有重要作用,地震活动性模型是模拟地震序列的重要理论基础.本文以时间相依地震活动性模型为理论模型,系统梳理了现有时间相依地震活动性模型理论与方法,研究了断层(震源)上最新地震发生时间已知、未知以及地震历史开放间隔已知三种情况下地震发生概率的计算方法,分析了地震复发间隔的变异系数对时间相依地震发生概率的影响.研究了基于布朗模型的特征地震准周期发生的物理原理,建立了时间相依地震时间序列的模拟方法.研究结果表明,在地震离逝时间较长的情况下,基于时间相依地震活动性模型计算的地震发生概率要显著大于泊松模型;在地震历史开放时间已知情况下,计算的地震发生概率要高于地震离逝时间未知的情况.地震复发间隔的变异系数越小,模拟的地震时间序列越呈现周期性.本文研究结果可提高长期地震概率预测水平,模拟的具有时间相依特征的地震时间序列可用于地震预测、概率地震危险性分析以及地震灾害预测等领域.     

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。     

地震发生的更新过程模型及其在地震危险性分析中的应用

在地震危险性分析中,广泛应用泊桑模型来描述地震的发生过程。尽管泊桑模型在数学上非常简单,但是它所特有的无记忆性与已知的强地震发生的弹性回跳理论是不一致的。为了克服泊桑模型的这种缺点,本文引进了一种地震间隔时间为Gamma分布的更新点过程模型,并给出了将这种模型用于一般地震危险性分析的方法。以燕山-渤海地震带为例,给出了两种模型数值结果的比较。结果表明,如果预报的时间较短,泊桑模型将会过高地估计大地震的发生概率;如果预报的时间较长,则泊桑模型将会低估大地震发生的概率。本文所提出的模型与泊桑模型相比具有更一般的性质,它不仅可用来描述大地震的记忆性和小地震的无记忆性,也可以反映地震在时间上的聚丛现象,因而利用这种模型可以给出更合理的地震危险性分折结果。     

基于特征地震模型含时间的概率地震危险性分析方法及其应用研究

本文介绍了特征地震的对数正态分布模型、 正态分布模型和布朗过程时间模型, 提出了使用地震破裂面源模型的特征地震含时间的概率地震危险性分析理论和方法. 通过具体算例对不同的特征地震模型进行了比较, 并对特征地震危险性分析方法进行了系统探索. 研究结果表明, 特征地震含时间模型在复发周期早期的地震危险性低于不含时间模型, 而在后期其地震危险性则高于不含时间模型. 特征地震复发周期的对数正态分布模型与布朗过程时间模型计算得出的地震危险性差别不大. 在未到期望复发时间时, 正态分布模型与前两种模型计算的地震危险性差别不大; 而接近期望复发时间及之后时段, 正态分布模型计算的地震危险性则迅速增大.      

地震危险性分析方法概述

本文对近二十年来得到较大发展的地震危险性分析方法的由来及研究现状进行了概述,内容包括:极值理论在地震危险性估价中的应用、康奈尔的地震危险性分析方法、震级上限和潜在震源区、地震发生的时间过程、断层破裂模型、共轭断层模型和烈度椭圆模型、贝叶斯方法的应用。文章指出,目前的地震危险性分析方法允许充分考虑地球物理、地震活动性以及地质等各方面的因素,可得出较客观的地震危险性评价。     

时间相依的概率地震危险性分析方法研究及应用

<正>对使用不同模型的郯庐断裂带莒县-郯城段和山西交城断裂的地震危险性进行了计算,并比较了时间独立模型和不同时间相依模型的计算结果。传统的时间独立(time-independent)的概率地震危险性分析(probabilistic seismic hazard analysis,PSHA)模型假设地震的发生服从泊松分布。但是许多断层的地震活动性随时间有较明显的变化,如果使用泊松模型,可能会高估或低估一个时间段内的地震危险性.故对这类断层有必要使用时间相依(time-dependent)     

以Neyman—Scott过程为基础的地震危险性分析

本文将Neyman-Scott过程应用于地震危险性分析。为了推导计算在给定时间内地震发生次数的概率分布的递推公式,文中假定每个地震丛中事件发生的次数分布服从截头的离散Pareto分布,丛中事件相对于丛的发生时间服从指数分布。文中给出了当地震发生的模式为Neyman-Scott过程时进行地震危险性分析的一般方法和计算步骤。此外,文中还对一个震源的情况初步探讨了发震模型中的各种参数对地震危险性分析结果的影响。作为Neyman-Scott过程的一种特殊情况,文中同时也讨论了广义Poisson过程在地震危险性分析中的应用。文中指出若用Poisson模型来代替成丛模型,完全忽略前震和余震或保留全部前震和余震这两种做法与实际情况均有一定的出入,总的来讲前者低估了遭受较大地震动强度的危险性,后者则高估了遭受较小地震动强度的概率。为了保障安全,看来应该采用后者。     

混杂地震复发模型及其对地震危险性分析结果的影响

为了考虑某一给定断层特征地震的影响，提出了地震危险性分析混杂地震复发模型并进行了深入的研究。该模型综合考虑了大地震的更新时间、特征震级模型和中小地震的传统指数－时间及指数－震级模型。     

地震预报和地震危险性

回顾就预报地震和地震危险性问题所引出的争论,模型和方法,试图对发生于某一特定时间空间和震级窗内的地震,研究其发生概率定量化的统计方法是本文强调的重点。     

地震发生的空间概率模型

本文的主要目的是为工程地震危险性分析提供一种考虑地震发生空间不均匀性的概率模型。采用伯努利试验模型描述了在一给定震源区内地震发生位置的不确定性,并利用贝叶斯方法将观测数据与专家的主观判断相结合给出了地震发生概率的均衡估计。同时也给出了综合专家主观意见的方法和计算场地烈度超过概率的方法。从而为在工程地震危险性分析中充分反映地震地质学家和地球物理学家关于地震中长期预报的意见提供了一种定量的方法。     

在地震破裂面源模型及在概率地震危险性分析中的应用方法.

目前国内外常用的概率地震危险性分析方法中, 一般把未来可能发生的地震震源（潜在震源）简化为点源或者是线源. 但对于较大震级的地震，仍然采用点源或线源模型来描述潜在震源显然是不合理的. 为此，在概率地震危险性分析方法中本文提出了潜在地震破裂面源模型，并以1999年9月21日台湾集集7.6级地震的车笼埔断层为例，探讨了其在地震危险性分析中的应用方法. 结果表明:①采用潜在地震破裂面源模型是合理的，因为它可以模拟地震破裂面与地震动影响场的三维展布特征，尤其适用于较大震级地震的近场区域； ② 潜在地震破裂面源的大小、产状，对近震源场点的地震危险性分析和地震区划结果有明显的控制影响.      

使用新模型的巴颜喀拉块体东部的概率地震危险性分析

巴颜喀拉块体及周边近年强震活动频繁,对块体东部及周边地区进行新的概率地震危险性分析意义重大.本文对巴颜喀拉块体东部重新进行了概率地震危险性分析.使用的新模型和数据主要包括新的大地震发震构造的断层震源模型和时间相依的地震活动性模型.本文的研究表明,与使用潜在震源区模型相比,使用断层震源模型在近断层处的地震危险性较高.使用时间相依的地震活动性模型时,接近大地震复发期望时间的断层的地震危险性较高.巴颜喀拉块体东部2016-2065年地震危险性较高的地区包括磨西断裂、安宁河断裂、哈南-青山湾-稻畦子断裂等.2066-2115年地震危险性较高的地区包括鲜水河断裂炉霍段、折多塘段、安宁河断裂等.如果使用旧的时间独立的概率地震危险性分析模型,未来50年的地震危险性被低估的地区包括磨西断裂、安宁河断裂、哈南-青山湾-稻畦子断裂、德钦-中甸-大具断裂、东昆仑断裂等.未来50年的地震危险性被高估的地区有龙门山断裂、岷山断裂、虎牙断裂、鲜水河断裂炉霍段等.磨西断裂是使用新模型计算的未来50年巴颜喀拉块体东部地震危险性最高的地区.     

时间相依的概率地震危险性分析研究现状及其在我国的发展前景

通过综述时间相依的概率地震危险性分析的研究历史、发展现状,以及对未来在我国发展和应用前景的展望。本文认为,未来我国时间相依的概率地震危险性分析的发展趋势体现在地震活动性模型参数的确定、特征地震模型的适用性及判断准则、重复地震思想的应用、影响特征地震危险性计算因素的研究、大型构造上特征地震震源段落的识别划分、相邻构造相互影响机制研究等方面。未来时间相依的概率地震危险性分析在我国的应用领域主要是给定时间段内的地震风险评估、应急备灾、地震保险等方面。     

从汶川地震到芦山地震

本文概述作者在龙门山断裂带中、小地震精确定位、地震活动性以及2008年汶川MW7.9(MS8.0)地震和2013年芦山MW6.7(MS7.0)地震破裂过程等方面所做的研究工作.这些工作表明,青藏高原东缘的龙门山断裂带不但是一条规模宏大的断裂带,也是一条非常活跃的地震带.通过对地震构造、地震活动性、地震矩释放"亏空"区以及余震活动规律的分析,作者在汶川地震后提出了龙门山断裂带西南段宝兴-小金一带存在发生MW6.7～7.3地震的潜在危险性的地震趋势估计.芦山地震的发生初步验证了这一估计.芦山地震发生后作者进一步做的分析结果表明,芦山地震的发生并没有显著地缓解龙门山断裂带西南段的地震危险性,该地段整体上仍存在发生MW7.2～7.3地震的潜在危险性;特别是,其北段(即邛崃大邑西-宝兴北-汶川南一带)存在发生MW6.8地震的潜在危险性;其南段(即天全-荥经-泸定-康定一带)存在发生MW7.2地震的潜在危险性.作者认为,应当强化对上述具有潜在地震危险性区域的监测与多学科综合研究.     

混合地震模型的建立及其科学意义

利用中国西部古地震和历史地震资料建立了特征地震模型并与分档泊松模型结合组成混合地震模型。研究了青藏高原东南缘的重要地震带鲜水河－小江断裂地区的地震危险性,并与1990年出版的中国地震区划图结果进行了比较,表明在1786年曾经发生过73／4级地震的康定地区（离浙时间为213a,地震复地周期为320a）的地震概率大于后,Ⅷ度区面积同样是前大于后。这说明地震离逝时间与地震复发周期关系对地震危险性计算是有影响的,特征地震与混合地震模型的引入解决了泊松模型无记忆性的缺陷,使计算的结果更科学、合理。     

时间相依的地震危险性概率分析

阐述了基于泊松模型以及时间相依的特征地震模型的地震危险性概率分析的基本原理与方法 .以祁连山中东段为例 ,对 2种不同模型的地震危险性概率分析结果做了对比研究 ,指出时间相依的地震危险性概率分析在理论上可能更为合理 ,并且可以应用于强震的短临预测研究 .     

潜在地震滑坡危险区区划方法

不同地区地震活动的强度和频率是不同的.基于地震危险性分析的地震滑坡危险研究在综合了地震烈度、位置、复发时间等因素的基础上,考虑了地震动峰值加速度时空分布的特点,可以有效地应用于潜在地震滑坡危险区区划.以汶川地震灾区为研究对象,根据研究区的地质构造、地震活动特点等划分出灾区的潜在震源区,对该区进行地震危险性分析,并在此基础上采用综合指标法做出基于地震危险性分析的地震滑坡危险性区划.所得地震滑坡危险性区划按照滑坡危险程度分为高危险、较高危险、较低危险和低危险四级,表示未来一段时间内研究区在遭受一定超越概率水平的地震动作用下,不同地区地震滑坡发生的可能程度. 本文给出的地震滑坡危险性区划结果中,汶川地震滑坡崩塌较发育的汶川、北川、茂县等部分区域均处于高危险或较高危险区域;在对具有较高DEM精度的北川擂鼓镇地区所作的地震滑坡危险性区划中,汶川地震中实际发生的地震滑坡灾害与地震滑坡危险区划结果表现出较好的一致性.对区域范围而言,基于地震危险性分析的地震滑坡区划,可为初期阶段的土地规划使用及重大工程选址提供参考.     

基于地震安全性评价的广东省地震危险性分析

地震安全性评价是防震减灾的重要措施之一。地震危险性分析是地震安全性评价的基础。论文利用安全性评价基本理论和方法对广东省的地震危险性进行分析。以广东省历史上发生的中强地震目录作为研究基础,分析了广东省的地质构造特点和断裂特点,划分潜在地震源、确定地震活动性参数,建立了地震发生概率模型,通过计算得出地震带的综合影响。研究结果表明广东省内具有发生7.5、 6.5、 6.0、 5.5级级段地震的发震条件,其中沿海地区是广东省中、强地震的主要发震区域。     

地震发生的非稳态泊松模型

提出了一个描述震群发生的非稳态泊松模型。这种模型被表征为一个Ｕ形的平均发生率函数,它模拟的是事件的平均发生率减少、接近于常数和增加的过程,这种变化分别发生在当前震群的最后一次地震之后、在当前震群和下一个震群之间的期盼期内和下一个震群到来之前这样三个时间段内。此Ｕ形函数的参数,可用地震目录,由经验加以测定。文中提供了一个简单的裕列,估算了平均发生率及其引起的地震危险性,由于采用不同的泊松发生模型,因     

高强度地震下建筑施工场点危险性建模分析

在高强度地震环境下,建筑施工场点易发生危险,传统方法运用AHP算法对建筑施工场点的危险性进行分析,但未考虑抗震约束,存在分析效果差的弊端。因此,提出一种高强度地震下建筑施工场点危险性建模分析方法。首先采用TOPSIS方法得到地震风险评估指标,构建风险评估指标的物元分析模型,基于AHP-熵权法的组合赋权获取地震风险评估指标的综合权重。然后通过贝叶斯网络来推导高强度地震下建筑施工场点危险性参数,运用地震等级的划分标准和推算方法,依据建筑施工场点危险性评估准则和接受原则APLARP,利用物元分析模型中不同危险节点的致因关系和综合权重构建施工场点风险评估模型,完成对高强度地震下建筑施工场点危险性的建模分析。实验结果表明,所设计模型可准确分析高强度地震下建筑施工场点的危险性,能够确保整体施工的安全性,具有重要的应用价值。