地震活动泊松模型和应力释放模型在地震预测和地震危险性评估中的一些应用研

地震活动性是指地震发生在时间、空间和强度上的规律性。对地震活动研究的主要目的是对其未来的活动进行预测。地震活动随时间分布的特征是否表现为周期性、随机性、群集性 (cluster)等是地震学家十分感兴趣的研究课题 ,它对于理解地震活动物理过程和建立地震预测的研究思路具有重要的影响。对地震活动在时间域中的预测可分为中长期预测和中短期预测。本论文是针对地震活动中长期预测常采用的稳态泊松模型做了一些研究工作 ,发展了一些新的计算方法 ,具体分以下两部分。1　地震活动长期特征 (或平均特征 )的预测方法及地震危险性评估的新方…     

应力释放模型的改进及其在研究台湾地区地震预测问题中的应用.

应力释放模型过去主要用于研究大范围历史大地震活动规律．本文对应力释放模型进行了改进，对其能否运用于区域更小、时段更短、震级更低的情况进行了探讨；以台湾地区近百年6级以上地震为例的研究结果表明，应力释放模型仍然适用．在回溯性的地震预测检验中，用改进的应力释放模型计算出台湾地区地震发生的条件概率强度，并用其预测6级以上地震的发震时刻．结果表明，其预测精度优于泊松模型．      

利用非稳态泊松模型对云南地区地震危险性进行概率预测

针对强震中长期概率预测问题,提出基于非稳态泊松过程的概率计算方法,通过稳态与非稳态模型对比研究,发现非稳态泊松模型随时间而变化的地震发生率能更好地描述强震发生规律。利用非稳态泊松模型计算了地震发生的理论概率,发现理论概率受到预测精度、平静时间、最近地震大小等诸多因素影响,利用权重集成法计算了强震发生的综合概率。结果表明:①地震发生的累积频度随时间的非线性变化可用幂指数函数来描述;②基于非稳态泊松模型的地震发生率随时间而变化,与地震发生率恒定不变的稳态模型相比,前者对地震活跃-平静韵律状态更加敏感;③云南地区9个地震带强震发生的综合概率计算结果显示:以2019年12月31日为截止时间,小江地震带和通海—石屏地震带综合概率较高,大于0. 6;其次为中甸—大理地震带、楚雄—南华地震带和澜沧—耿马地震带,综合概率范围为0. 5～0. 59,其它地震带综合概率均小于0. 5。     

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     

中—长期地震预测方法概率增益的评估

对各种不同时空尺度地震预测方法的概率增益Ｋ的评估,是应用地震预测综合概率增益模型的基本研究内容之一。各种尺度地震预测方法可分为空间增益,时间增益和时空增益三种类型,初步研究了概率增益Ｋ的评估方法,给出预测状态概率评估概率增益Ｋ的关系,并得出地震预测方法的Ｒ值评分与概率增益Ｋ的关系     

西北地区东部地震前兆观测的概率增益

在前人工作的基础上,应用概率增益的思想对西北地区东部地震前兆观测的综合概率增益进行了探索性的应用研究。结果表明,前兆手段的概率增益异常集中出现在震前半年至震前1～3个月,异常项数随时间向发震时刻逼近而增加,未来震中在异常区附近,异常在空间上较为集中;前兆综合概率增益变化较大,中强地震前最高可达6个量级,但与台网的分布密度有关;中强地震前的平均台项概率增益总体上与震级大小有关,另外还与前兆台项的映震效果有关。     

地震发生非稳态泊松过程和中长期概率预测研究

在描述事件非稳态泊松过程的基本统计特征及其与稳态泊松过程差别的基础上 ,将非稳态泊松过程应用在华北地震区汾渭带和华北平原地震带的中长期地震预测研究中。研究表明 ,假定未来几百年间 ,汾渭带和华北平原带的强震 ( M≥ 7.0 )活动 ,将重现上一次地震轮回的非稳态泊松时间过程 ,那么 ,在 2 0 1 0年前它们发生一次 7级大地震的累计概率分别为 0 .2 6(不确定性范围 :0 .0 6～ 0 .5 0 )和 0 .0 4 (不确定性范围 :0 .0 0～ 0 .1 3)。它们明显地低于按稳态泊松过程得到的发生概率     

基于贝叶斯定理的地震危险性概率预测研究

由于地震孕育过程的复杂性和观测技术的局限性,不同地震观测资料表现出异常变化与后续较大地震的对应关系存在不确定性,因此对预测意见进行概率表达是一种科学恰当的做法。本文基于泊松分布的危险区背景地震概率预测和单项预测方法(包括测震、流体、形变、电磁等学科)的历史预测效能,采用贝叶斯定理计算得到单项预测方法的短期或年度地震危险概率预测结果,进而采用综合概率方法,给出基于多种单项预测方法的短期或年度地震危险概率预测结果。短期概率预测初步结果表明,2018年2～9月,中国大陆72%的5级以上地震都位于相对高概率预测区域。     

统计地震学在地震危险性概率预测方法研究中的应用与讨论

地震是给人民生命财产造成重大威胁的自然灾害之一,地震预测是推动现代地震学学科建设与发展的原动力.在地震的确定性预测迄今仍面临诸多困难的情况下,寻找地震发生的时空统计特征,构建地震危险性统计预测模型成为了评估地震风险并应用于城市与生命线工程等抗震规划设计实际需求的重要途径.21世纪以来,以2008年汶川8级地震为代表的系...     

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 .     

强震时-空综合概率增益模型与中长期预测方法效能研究

本文在介绍强震时-空概率增益综合预测模型与单项地震预测方法效能评价指标的基础上，给出了各种中长期预测方法的概率增益统计值和预测效能R值。并对结果进行了讨论。     

应用概率密度函数方法自动处理地震台站勘选测试数据

将McNamara等人（2005）提出的地震噪声概率密度函数（PDF）方法用于地震台站台址勘选测试数据的自动处理,实现了对台址地震噪声水平主要评价指标加速度功率谱密度（PSD）与用RMS表示的速度有效振幅的自动估算,大大提高了台址噪声测试数据的处理速度。该方法已被应用于福建地震烈度速报台网84个新选台址的勘选数据处理工作。     

抗震设防地震的概率标定

以全国范围内１２８项工程场地地震安全性评价结果为基础,对不同概率水平相应的地震烈度和加速度峰值进行统计分析,为合理解定抗震设计规范中设防地震的概率水平提供了依据。     

祁连山-河西走廊西段强震复发概率模型及强震潜势评估

祁连山-河西走廊西段构造区发育多条重要活动断裂,多年来已积累较丰富的古地震研究的成果.本文在前人研究基础上,结合历史地震数据等,从定量化强震复发间隔T与平均复发间隔Ta入手,将其比值(T/Ta)进行数学处理,借鉴NB模型的思路,建立祁连山-河西走廊西段构造区模型,进而对强震潜势进行评估.结果表明:祁连山-河西走廊西段构...     

A Statistical Estimation Model for the Impact Force of Dry Granular Flow Against Rigid Barrier

The impact force on retaining structure, which is caused by granular flow comprised of dry particles originated from shallow landslide failure, still lacks systematic studies. In order to support the potential design requirement of structure used to resist this kind of impact, a series of dry granular impact experiments are conducted on one rigid barrier model. According to parametric analysis results, one nonlinear regression model is proposed to correlate total normal impact force at critical time (F_cr) with its influential parameters. Further, we complete a systematic statistics analysis and obtain a subsequent optimum regression equation based on the proposed model. According to experience and dimension balance, the equation is modified and finally transformed into one non-dimensional equation, which shows good agreement between predicted and observed results.     

基于POT模型的昆仑山地区地震统计特征分析

极值统计是研究较少发生但一旦发生即产生极大影响的随机事件的有效方法。本文以地震活动频繁的昆仑山地区作为研究区域,建立了基于广义帕累托分布的超阈值（POT）模型,并讨论了该地区若干地震活动性参数,包括强震震级分布、潜在震级上限、强震平均复发间隔、一定周期内的强震发震概率、一定时期内的重现水平和超定值重现震级。经统计分析得到：该地区震级阈值选定为MS5.5,超阈值期望震级为MS6.81,潜在震级上限高达MS9.08,MS8.0的平均复发间隔仅为66.8年,未来3年该地区发生MS5.5～MS6.5的概率在80%以上,百年重现水平即可达到历史最大震级MS8.1。     

信息增益在地震趋势估计中的应用

从熵中信息增益的定义出发，将地震中的能量和频度作为一个整体考虑，研究了全球１９００－１９９２斫Ｍ≥６．０地震的信息增益。结果表明，强震前有信息增益减小的特点。信息增益方法的引入，为利用中小地震进入地震跟踪预报提供了一个新途径。     

地震灾害快速评估模型

利用云南发生的100多次地震的等震线资料作为不同烈度等震线的长、短轴统计模型。使用近10多年来的20多次地震灾害现场考察资料作成经济损失统计模型。把GIS与这两个模型结合进来进行快速地震灾害损失评估，能有效地减少地震后的工作强度并提高评估效率。     

Estimation of Background Noise for International Monitoring System Seismic Stations

v--vThe prototype International Data Centre (IDC) in Arlington, Virginia has been acquiring data from seismic stations at locations designated in the Comprehensive Test-Ban Treaty for the International Monitoring System (IMS) since the start of 1995. A key characteristic of these stations is their background noise levels and their seasonal and diurnal variability. Since June 1997 an automated sample selection effort has collected over 700,000 individual noise sample spectra from 39 primary and 57 auxiliary stations. Monthly median and 5 and 95 percentile estimates have been calculated for each channel of every station. Compatibility of median spectra obtained for the same station and channel in the same month for two different years confirms the consistency of the noise-sampling algorithm used. A preliminary analysis of the results shows strong (more than a factor of two) seasonal variation at a quarter of all stations. Strong diurnal variations at half of the sites indicate that many of the selected sites are poorly located with respect to cultural noise sources. The results of this study are already being used to evaluate station quality, improve those processes that require background noise values, such as automatic association and requesting auxiliary station data, and to improve the estimation of station and network detection and location thresholds.