利用InSAR确定2009年4月6日MW6.3拉奎拉(Italy)地震最优震源模型

2009年4月6日意大利拉奎拉城附近发生了MW6.3地震,造成了巨大人员伤亡和经济损失.本文利用欧洲空间局共享的ENVISAT ASAR卫星资料,生成了3幅独立的同震位移图像.采用当前流行的均匀网格、四叉树以及基于数据分辨率3种采样算法分别提取了4个独立的数据集(其中均匀网格算法采用2个不同的采样间隔),比较分析了这些不同数据资料约束下的单一断层反演参数的异同.通过变倾角迭代的方式,分析了最优单一断层与全局最优模型之间的几何参数的关系,确定了全局最佳拟合的滑动模型.该模型显示,这是一次正断层地震,断层几何中心位于(13.451°E,42.358°N),走向141°,倾角50°,倾向西南.最大滑动位于地表以下6.1 km深度位置,约为1.2 m;断层滑动未出露地表,上边界埋深约为3.1 km;释放地震矩约合3.65×1018N·m.     

2009年意大利中部阿奎拉地震DInSAR同震位移的有限断层反演

根据环境卫星Envisat和COSMO—SkyMed模型（为同震位错研究而首次设计的X波段反演干涉图）的DInSAR干涉图,确定了2009年4月6日阿奎拉Mw=6．3级地震时激发的断层几何形状及运动特征。我们的主震最佳拟合解为一个约16km长、12km宽的正断层,存在小的右旋分量,向西南倾斜47°,最大滑动约90cm。虽然地震位错可能只有1km深,但是断层面的上倾投影与标绘的帕加尼卡-南德米特里奥断层的北段相符合,在现场观察到了该断层地表破裂的迹线。该断层在现有震源目录中的缺失表明,需要对具体的地表和地下进行进一步的地质和地球物理勘测,以便对局部规模的地震危险性做出更准确的评估。     

利用InSAR获取2020年新疆于田Mw6.3地震同震形变场与断层滑动分布反演

本文基于InSAR技术,利用欧空局Sentinel-1A/B升降轨SAR数据,提取了2020年6月26日新疆于田Mw6.3地震的同震形变场.利用升、降轨同震形变场约束,分别采用MPSO算法和Bayesian方法反演此次地震发震断层均匀滑动的几何参数,并进行对比.然后采用SDM方法获得发震断层非均匀滑动分布,并分析了同震...     

2009年4月6日意大利拉奎拉(L＇Aquila)地震快速矩张量解.

2009年4月6日1点32分42秒协调世界时（UTC）,在意大利中部地区发生了MW6.4地震．作者利用矩张量快速反演技术,通过反演全球台网的宽频带P波波形得到了这次地震的矩张量解,并判断走向132deg;、倾角53deg;、滑动角——103deg;的节面是地震发生的断层面．      

2009年4月6日意大利拉奎拉地震的前震及其预测意义

本文通过分析2009年1月1日～4月5日意大利及周边地区中小地震的时空分布特征发现,2009年4月6日意大利拉奎拉地震是一次具有明显前震的中强地震.震前中小地震从频度和强度上在时间和空间向未来震中聚集的现象,为探索利用前震序列进行地震预测提供了较好的研究案例.     

利用 Yabuki＆Matsu'ura 反演方法计算2011年日本东北地区太平洋海域Mw9.0级地震同震滑动分布

Yabuki & Matsu'ura反演方法是利用ABIC最佳模型参数选取方法和平滑的滑动分布作为约束条件,由形变观测数据计算发震断层滑动分布.本文基于日本列岛同震GPS观测数据和发震断层曲面构造模型,利用Yabuki&Matsu'ura反演方法计算2011年日本东北地区太平洋海域Mw9.0级地震的发震断层同震滑动分布.反演结果表明,断层面上的最大滑动量为35 m,较大滑动分布在浅于30 km的震源中心上部,最大破裂集中在20 km深度的地方,其地震矩约为3.63×1022N·m,对应的矩震级为Mw9.0.模拟结果显示Yabuki&Matsu'ura反演方法更适用于倾角低于40°的断层模型反演.最后,本文基于上述方法获得的发震断层滑动模型,利用地球体位错理论正演计算该地震在中国及其邻区产生的远场形变,正演计算结果基本可以解释由中国GPS陆态网络观测到的同震形变.     

用大地测量资料反演的1976年唐山地震的位错模式

运用反演理论探讨了由“零频”资料反演大地震震源模式的基本原理和方法,并用大地测量资料反演了1976年唐山7.8级地震的位错模式。得到的结果表明唐山地震的发震构造是一个总体走向为北东49°的右旋-正断层,断层面倾向南东,倾角76°。这个地震的断层长84公里,宽34公里,走向滑动错距459厘米,倾向滑动错距50厘米,地震矩4.3×1027达因-厘米,应力降29巴,应变降4.3×10-5,释放的能量3.7×1023尔格。由形变资料反演的平均错距和地震矩远大于由地震波资料定出的平均错距（270厘米）和地震矩(1.8×1027达因-厘米),它表明在地震区的地壳内震前可能已经发生了无震滑动——断层蠕动。无震滑动的规模比主震还要大一些,它的矩估计约为2.5×1027达因-厘米。唐山地震前虽然没有前震,但是却有规模这么大的“震前蠕动”,这可能是唐山地震与其他许多有前震的地震（如海城地震）的根本区别,它的许多与别的地震不同的前兆可能与此有关。     

利用Yabuki & Matsu'ura反演方法计算 2011年日本东北地区太平洋海域Mw9.0级地震同震滑动分布

Yabuki & Matsu'ura反演方法是利用ABIC最佳模型参数选取方法和平滑的滑动分布作为约束条件,由形变观测数据计算发震断层滑动分布.本文基于日本列岛同震GPS观测数据和发震断层曲面构造模型,利用Yabuki & Matsu'ura反演方法计算2011年日本东北地区太平洋海域Mw9.0级地震的发震断层同震滑动分布.反演结果表明,断层面上的最大滑动量为35 m,较大滑动分布在浅于30 km的震源中心上部,最大破裂集中在20 km深度的地方.其地震矩约为3.63×1022N·m,对应的矩震级为Mw9.0.模拟结果显示Yabuki & Matsu'ura反演方法更适用于倾角低于40°的断层模型反演.最后,本文基于上述方法获得的发震断层滑动模型,利用地球体位错理论正演计算该地震在中国及其邻区产生的远场形变,正演计算结果基本可以解释由中国GPS陆态网络观测到的同震形变.     

用大地测量资料反演的1976年唐山地震的位错模式

运用反演理论探讨了由“零频”资料反演大地震震源模式的基本原理和方法,并用大地测量资料反演了1976年唐山7.8级地震的位错模式。得到的结果表明唐山地震的发震构造是一个总体走向为北东49°的右旋-正断层,断层面倾向南东,倾角76°。这个地震的断层长84公里,宽34公里,走向滑动错距459厘米,倾向滑动错距50厘米,地震矩4.3×10²⁷达因-厘米,应力降29巴,应变降4.3×10^-5,释放的能量3.7×10²³尔格。由形变资料反演的平均错距和地震矩远大于由地震波资料定出的平均错距（270厘米）和地震矩(1.8×10²⁷达因-厘米),它表明在地震区的地壳内震前可能已经发生了无震滑动--断层蠕动。无震滑动的规模比主震还要大一些,它的矩估计约为2.5×10²⁷达因-厘米。唐山地震前虽然没有前震,但是却有规模这么大的“震前蠕动”,这可能是唐山地震与其他许多有前震的地震（如海城地震）的根本区别,它的许多与别的地震不同的前兆可能与此有关。     

2009年4月6日意大利拉奎拉(L′Aquila) MW6.3地震的破裂过程——视震源时间函数方法与直接波形反演方法比较

通过对视震源时间函数方法和直接波形反演方法在意大利拉奎拉（L′Aquila）M_W6.3地震破裂过程反演中的应用,分析比较了两种方法的特点.视震源时间函数结果表明,这次地震的破裂过程由两次子事件组成,其中第二次子事件的多普勒效应显著,表明破裂主要朝震中的东南方向传播.分别采用视震源时间函数方法和滑动角固定以及滑动角可变的直接波形反演方法对拉奎拉地震时空破裂过程进行反演所得到的结果一致表明：断层面上有两块滑动量集中的区域,分别位于震源处和沿走向（132°）方向距震源5~10 km处,最大滑动量分别约为1.2 m和1.0 m.破裂持续时间约为9.5 s.最大滑动速率达0.6~0.7 m/s,快速的破裂和上盘-下盘效应导致了拉奎拉城的严重破坏.     

基于多期DInSAR数据的2016年定结地震序列发震断层特征研究

2016年5月22日,在西藏定结县发生四次M_W4~5地震,研究本序列地震的发震断层几何和运动特征对于认识周边活动断裂性质具有重要意义.由于发震地区偏远,且观测台网分布稀疏,本研究采用星载雷达干涉测量（DInSAR）技术进行了同震形变场重建,但是定结地震震级较小,单干涉像对获取的形变场受相位噪声影响较大.为了解决这一问题,本研究基于时间序列Sentinel-1A干涉数据生成多期同震与非同震干涉图,并利用叠加平均法对本次定结地震同震形变场进行重建,提取了定结2016年5月22日多次地震产生的同震累计整体形变场.基于InSAR同震形变场和区域地质特征,研究进行了滑动分布反演,确定其主要贡献的发震断层几何参数及滑动分布：断层走向为188°,倾角为43°,平均滑动角为78°,发震断层的运动性质以正断为主兼具少量左旋走滑分量,滑动主要集中在断层垂直深度0~9 km处,最大滑动量约为25 cm,位于断层倾向深度3 km处,反演得到的矩震级为M_W5.58.本研究结果表明采用星载InSAR叠加平均技术可以较好地压制相位噪声,有效提取此类中小型浅源地震同震微弱形变场.最后,我们认为本次定结地震与藏南拆离断层与申扎-定结断层的活动密切相关.

     

2008年10月当雄MW6.3级地震断层参数的InSAR反演及其构造意义

2008年10月6日在西藏当雄发生了M_W6.3地震.我们从一对降轨ENVISAT ASAR资料获得了这次地震的同震位移场,通过同震位移场的反演确定了发震断层参数.并且应用一维变异理论评估了InSAR结果中的误差协方差矩阵,直接用于评价断层反演参数的不确定性水平.结果表明,此次地震发生于羊易盆地东缘的次级断层,走向178°,倾角58°,倾向近正西,以正断层运动为主,兼具少量右旋走滑分量,且资料的误差水平对反演结果的影响不大.这次地震引起震中位置地表下沉至少30 cm,似乎是亚东-谷露裂谷带北段的羊易地堑下沉的表现.     

用全局反演方法确定地震震源的最佳和极端模型

本文发展了一种利用波形资料反演地震矩张量的全局方法．这种方法不依赖于初始解的选择,也不受目标函数和约束条件的具体形式限制．当以记录图与理论地震图的误差函数作为目标函数时,用该方法得到的是震源最佳模型;当分别以矩张量分量某种组合的最小或最大为目标,约束误差函数在允许的界限内,能够得到震源的极端模型．由于许多震源性质可以用矩张量分量的组合表示,因此极端模型能够估计出最佳模型的不确定性范围．我们利用一真实地震的波形资料反演结果,证明了这个方法的有效性．     

用远震P波背投影成像2009年4月6日意大利拉奎拉M_W6.3级地震的破裂

介绍了用远震P波背投影法得到的2009年4月6日拉奎拉MW6.3级地震的破裂详情。该方法此前用于大级别的地震,而此次是首次用于中等尺度的地震。我们处理了从美国地震学联合研究协会(IRIS)数据中心获得的60个宽带台站的垂向分量地震图。利用多通道互相关算法对记录迹线进行了排列及归一化处理,并运用第四次根叠加进行破裂成像。我们发现,拉奎拉地震破裂方向为南向,第2次的能量离散脉冲于标称发震时刻之后约17～18s发生在震中以东20～25km处。从图像上看,破裂的空间范围与该地区震后对破坏的测量结果非常吻合。由于该方法进行破裂成像速度快(破裂图像在发震时刻后20～30min便可得到),因此,可以将其用于政府机构的应急响应及救援工作中。     

基于POCS方法指数阈值模型的不规则地震数据重建(英文)

不规则地震数据会对地震多道处理技术的正确运行造成不良影响,降低地震资料的处理质量。本文将广泛用于图形图像重建的凸集投影方法应用到地震数据重建领域,实现规则样不规则道缺失数据的插值重建。对于整道缺失地震数据,将POCS迭代重建过程由时间域转移到频率域实现,避免每次迭代都对时间做正反Fourier变换,节约了计算量。在迭代过程中,阈值参数的选择方式对重建效率有重要影响。本文设计了两种阈值集合模型进行重建试验,试验结果表明:在相同重建效果下,指数型阈值集合模型可以有效减少迭代次数,提高重建效率。此外,分析了POCS重建方法的抗噪性能和抗假频性能。最后,理论模型和实际资料处理效果验证了本文重建方法的正确性和有效性。     

利用Yabuki & Matsu'ura反演方法计算 2011年日本东北地区太平洋海域Mw9.0级地震同震滑动分布

Yabuki & Matsu'ura反演方法是利用ABIC最佳模型参数选取方法和平滑的滑动分布作为约束条件,由形变观测数据计算发震断层滑动分布.本文基于日本列岛同震GPS观测数据和发震断层曲面构造模型,利用Yabuki & Matsu'ura反演方法计算2011年日本东北地区太平洋海域M_w9.0级地震的发震断层同震滑动分布.反演结果表明,断层面上的最大滑动量为35 m,较大滑动分布在浅于30 km的震源中心上部,最大破裂集中在20 km深度的地方.其地震矩约为3.63×10²²N·m,对应的矩震级为M_w9.0.模拟结果显示Yabuki & Matsu'ura反演方法更适用于倾角低于40°的断层模型反演.最后,本文基于上述方法获得的发震断层滑动模型,利用地球体位错理论正演计算该地震在中国及其邻区产生的远场形变,正演计算结果基本可以解释由中国GPS陆态网络观测到的同震形变.     

用InSAR数据得到的鲜水河断裂西北段地震间滑动速率

鲜水河断裂是青藏高原东部边缘附近的高活动性走滑断层系统。我们使用多干涉图方法由ERS-1/2和欧洲环境卫星所获得的十年SAR数据来构建由于鲜水河西北段地震间应变积累而产生的视距形变速率图。该速率图显示了与断层有关的清晰的形变梯度,但是从地表断层迹线看稍向东偏移。通过使用蒙特-卡洛方法对InSAR速率图和GPS数据的共同反演,当锁定深度为3～6km时,以90%置信水平估算出滑动速率为9～12mm/a。此滑动速率与全新世断层滑动速率及历史地震相吻合。我们的结果也揭示不存在显著的跨断层拉伸。将来,上升和下降轨道得出的InSAR数据可能会进一步约束此断层的3D断层滑动速率。     

利用GPS和InSAR数据反演2011年日本东北MW9.0地震断层的同震滑动分布

本文首先对Envisat/ASAR数据进行干涉处理, 获取2011年日本东北M_W9.0地震的地表InSAR同震形变场; 然后通过对InSAR同震形变数据重采样方法的深入分析, 选择条纹率法结合干涉图的空间相干性对InSAR同震形变数据进行重采样; 最后基于弹性半空间位错模型, 联合InSAR与GPS形变数据, 采用最小二乘法反演发震断层的滑动分布. 研究结果表明: 考虑相干性的条纹率重采样方法, 更适用于形变场中存在除断层外的有限边界、 且形变场范围较大的InSAR数据重采样处理; 断层滑动主要发生在地表以下50 km范围内, 最大滑动量为49.9 m, 矩张量为4.89×1022 N·m, 所对应的矩震级为M_W9.1, 与地震学反演的结果比较吻合.      

基于Sentinel-1A数据的2017年伊拉克哈莱卜杰MW7.3地震同震形变场分析及断层滑动分布反演

本文首先利用二轨法对欧洲空间局Sentinel-1A雷达卫星影像进行差分干涉处理,获取了覆盖2017年伊拉克哈莱卜杰（Halabjah）M_W7.3地震震区的同震形变场,结果表明:哈莱卜杰地震造成的地表形变影响范围约为60 km×70 km,形变场基本沿扎格罗斯主前缘断层展布;形变场的西南盘呈现隆升趋势,最大视线向形变值为88 cm,东北盘呈现下降趋势,最大视线向形变值为37 cm;隆升形变值远大于沉降值,反映出发震断层以逆冲运动为主的特征。然后基于弹性半平面空间矩形位错模型,分别采用多峰值粒子群算法和最速下降法确定了发震断层的几何参数和滑动分布结果。反演结果显示发震断层以逆冲运动为主,兼少量右旋走滑运动,最大滑动量为3.34 m,释放的地震矩为1.68×1020 N·m （M_W7.4）,与地震学的研究结果一致。      

用现今小地震研究历史强震的震源断层——以1830年河北磁县7(1/2)级地震为例

１８３０年磁县７１２级地震是一个活动水平高、持续时间长的强震序列。近年来邯郸遥测地震台网记录到沿磁县地震极震区方向发生的大量小地震。根据对这些小地震的震源位置、震源机制的三维空间分布的分析,认为磁县地震的震源断层是ＮＷＷ向近于直立的左旋走滑断层,它和磁县地震的等震线、地表破裂带特征相符合。这个例子说明在地震学和地震地质学相结合的基础上,有可能由历史大地震区内现今小地震的群体特征,推测历史大地震的震源断层空间取向及其运动方式