稳健回归模型在地震烈度衰减关系中的应用

通过分析地震烈度衰减关系的模型与方法,设计了一种稳健回归模型。结合区域历史震害资料,应用该模型拟合地震烈度衰减关系,对新疆地区的烈度衰减关系进行分区分析,并与前人研究的结果进行对比分析。结果表明本文设计的稳健回归模型能对衰减关系拟合中提高回归分析的抗差性,衰减曲线更接近原始数据的优势分布。     

浙江及邻区地震烈度衰减关系研究

浙江省及其周边的历史震例资料稀少,其地震烈度衰减关系一直沿用中国东部地区的地震烈度衰减关系模型。本文采用椭圆模型,利用浙江及邻区历史地震的震害资料,建立了浙江及邻区天然地震烈度衰减公式。根据东南沿海地区水库地震多发的特点,收集整理了水库地震相关震例数据,建立了浙江及邻区水库地震烈度衰减公式。最后,将本文拟合结果与其他学者拟合出的衰减模型通过实际震例进行了对比,并进行了相关讨论。     

新疆地震烈度衰减关系模型参数拟合

利用已有的新疆历史地震考察资料,数字化处理后重新量取1716～2010年以来收集到的破坏性地震事件的103幅地震烈度等震线图的烈度外包线,采用多元回归方法拟合,总结新疆地区地震烈度衰减规律.提供了椭圆模型烈度衰减函数,分不同时段和区域进行拟合结果对比,并采用头尾限定的方法给出新疆地区烈度衰减关系.     

安徽及近邻区地震烈度衰减特征研究

利用安徽及近邻区地震烈度资料,采用椭圆衰减模型和长轴可转向与近、远场补点方法,通过多元回归方法进行拟合,建立该地区地震烈度衰减关系。该衰减关系用于安徽地震应急指挥技术系统震害快速评估模块,为地震灾害损失快速评估提供基础资料;也可用于安徽地区地震安全性评价、震害预测等防震减灾领域。     

华北地区地震烈度衰减模型的建立

利用20世纪华北地区37次中强地震事件的89条等震线数据,拟合了该地区地震烈度衰减关系。主要选取了M≥5.0的地震事件。与以往的地震烈度衰减关系相比,在计算中强地震烈度时,精度上得到了相应地提高。充分反映了华北地区地震烈度衰减较慢的特点。     

胶东地区地震烈度衰减关系

使用胶东及邻区地震数据,对于发生在基岩出露区的18次地震的30条可靠等震线,利用最小二乘法,拟合胶东地区地震烈度衰减关系公式。与华北地区地震烈度衰减关系进行比较,发现胶东地区地震烈度衰减较慢。胶东地区地震烈度衰减关系的建立,可以辅助制定相关应急预案和震后快速评估。     

江苏及邻区地震烈度衰减关系

地震烈度衰减关系由于受震源性质、传播介质特性以及近地表场地条件的影响,存在较强的区域性差异。收集1937—2015年发生在江苏及邻区的59个地震数据,利用长轴可转向方法得到120条等震线长短轴半径,采用椭圆烈度衰减模型,用多元稳健回归方法将等震线数据进行拟合,统计得到本地区地震烈度衰减关系,并与汪素云等的研究及实际地震等震线数据进行比较,结果表明,本文结果与实际资料拟合程度较好,且在地震震级M_S6.0及震中距小于300 km时具有较强的可靠性。     

华南地区地震烈度衰减模型的建立

利用20世纪华南地区的48次中强地震事件的96条等震线数据,拟合了该地区地震烈度衰减关系。与以往的地震烈度衰减关系相比,在计算中强地震烈度时,精度上得到了相应的提高。充分反映了华南地区地震震级小,烈度相对高的特点。     

中国西部地区地震烈度衰减关系

本文收集了1991年之后我国西部地区71个地震的烈度等震线资料,并以此对1918—1989年间176次地震的烈度资料进行了补充,采用长、短轴椭圆模型重新拟合了西部地区的分区地震烈度衰减关系。结果表明,新疆区和川藏区2个统计单元内地震烈度衰减关系有显著不同,应作为不同的分区对待。同时与其他研究者给出的该地区地震烈度衰减关系的对比结果显示,本文结果合理可靠,体现了近、远场地震烈度分布的特点,适合于该地区工程地震研究和应用。     

江苏及邻区地震烈度衰减关系

地震烈度衰减关系由于受震源性质、传播介质特性以及近地表场地条件的影响,存在较强的区域性差异。收集1937—2015年发生在江苏及邻区的59个地震数据,利用长轴可转向方法得到120条等震线长短轴半径,采用椭圆烈度衰减模型,用多元稳健回归方法将等震线数据进行拟合,统计得到本地区地震烈度衰减关系,并与汪素云等的研究及实际地震等震线数据进行比较,结果表明,本文结果与实际资料拟合程度较好,且在地震震级M_S < 6.0及震中距小于300 km时具有较强的可靠性。     

基于Levenberg-Marquardt法和最小二乘法的中国西部烈度衰减关系模型研究

收集1900年以来,中国西部地区488次地震的烈度等震线资料,采用长、短轴椭圆模型,应用Levenberg-Marquardt法和最小二乘法拟合了中国西南地区和西北地区地震烈度衰减关系,结果表明:两种拟合方法的回归模型结果具有良好的一致性,在西南地区与西北地区2个统计单元内地震烈度衰减关系有显著不同,应作为不同的分区对待.同时,将本文结果与其他研究者得出的中国西部地区地震烈度衰减关系结果进行了对比分析,并以近年来中国西部发生的6个真实地震的烈度圈数据为基准,对比了本文模型与其他区域模型的长、短轴及面积的计算结果,结果显示:本文烈度衰减关系计算结果的精准性要稍高于大区域的计算结果,但相对于小区域来说,本文结果比小区域的烈度衰减关系结果误差偏大.由于地震烈度衰减关系具有区域性特征,区域划分越细范围越小,结果精准性越高,但是计算大区域的烈度衰减关系,有利于第一时间掌握灾区大范围的灾情分布,特别是对于震级较大的地震,计算得到大尺度上的地震烈度衰减关系,可以迅速分析相邻省区受影响地区的烈度分布特征,无须利用另一个省的地震烈度衰减关系数据重新计算,故而本文两种方法得出的结果较好地反映了烈度衰减的区域特征,适合用于中国西部地区的工程地震研究和应用.     

南北地震带地区地震烈度衰减关系研究

收集了我国南北地震带地区1970年~2012年的85次地震事件的烈度等震线资料,建立了震中烈度与震级之间的经验关系,利用长轴和短轴椭圆模型拟合得到了该地区的地震烈度衰减关系。同时还搜集整理了近年来基于我国各地区的地震资料,研究得到的地震烈度衰减关系,并将其中与南北地震带存在地域重合的研究结果与本文结果进行对比分析。该研究结果能够较好地反映南北地震带地区的地震烈度衰减规律,对该地区的地震灾害快速评估具有一定的参考意义。     

安徽及邻区地震烈度衰减关系研究

利用安徽及邻区15次地震的40条等震线资料,采用联合统计回归的方法,得到统计回归方程及地震烈度衰减关系．将此地震烈度衰减关系与其他烈度衰减关系进行对比,并结合地震烈度分布资料对衰减关系进行检验．认为本次统计回归所得的烈度衰减关系对安徽地区是适用的。     

山东及近邻区地震烈度衰减关系探讨

利用山东及近邻区34个地震的70条等震线数据,通过最小二乘法回归分析得到了山东及近邻区地震烈度衰减关系;同时根据地形与地质构造特征将山东及近邻区分为土层覆盖区和基岩出露区,分别拟合出了各自的地震烈度衰减关系.     

安徽分区地震烈度衰减关系研究

根据"断块学说"观点,将安徽分成华北断块区、秦岭—大别山断褶带及下扬子断块区3个区域。利用安徽及近邻区24次4级及以上地震的53条等震线资料,采用多元线性回归方法进行拟合,得到安徽3分区的地震烈度衰减关系,并与中国东部地区进行比较。结果表明,3分区的地震烈度衰减关系具有一定合理性,但因资料有限,需积累资料进一步研究。     

基于震源机制解的分区地震烈度衰减关系研究

根据中国大陆构造应力场分区,本文拟合不同震源机制解的烈度衰减关系,收集了我国西部198次5.0级以上震例,共419条的等震线记录;东部47次5.0级以上震例,共84条等震线记录,采用椭圆模型进行衰减关系拟合,得到了地震烈度随震级和长短轴长度的衰减关系。文章初步分析了几种震源机制地震烈度衰减规律的差异,以西部地区为例,对比了西部走滑型、逆断型烈度衰减关系和汪素云西部衰减关系与实际值之间的差距。本文研究结果表明,区分发震方式的烈度衰减关系长短轴可以作为应急地震影响场的修正因子,在震后几小时得到震源机制解时,对烈度圈长短轴进行初步修正。     

华中、华南中强地震区地震烈度衰减关系研究

本文收集了1990-2006年间,我国华中、华南中强地震地区25次地震的烈度分布图,再配合1918-1989年间,9次地震的地震烈度分布图,重新拟合了该地区地震烈度衰减关系。震级下限从5级扩展到3．5级,地震烈度主要增加了Ⅳ度-Ⅵ度之间的样本量。与以往的地震烈度衰减关系相比,在小地震时计算烈度得到了相应的提高。充分反映出我国华中、华南地区地震震级小,而烈度相对高的特点。     

江西及邻区地震烈度衰减关系研究

收集江西及邻区的地震烈度等震线资料,采用椭圆长、短轴联合衰减模型和近、远场补点与长轴可转向方法,建立了该地区的地震烈度衰减关系并进行了验证,结果表明,该衰减关系符合该地区历史和近代地震震害分布的地域性特点,可进一步应用于地震安全性评价、震害预测、损失快速评估等研究.     

水库地震烈度衰减的研究

水库地震由于具有震源浅、震级小但破坏较同等级的天然地震重的特点,其地震烈度衰减关系在水库地震灾害预测中有着十分重要的研究意义。然而,由于水库地震事件数量少,历史震例往往缺乏地面烈度调查资料,这给研究工作带来了相当大的难度。为了解决资料不足的问题,文中采用聚类分析的方法,从丰富的天然地震中选择可与水库地震灾害类比的震例,把其烈度资料引入衰减模型进行回归分析,得到了新的地震烈度衰减关系;并与已有的研究成果和天然地震的烈度衰减进行比较,证明了这种方法具有合理性,所得到的水库地震烈度在近场普遍比天然地震烈度高,但由于加入了天然地震资料使得结果比已有水库地震烈度衰减慢且震中烈度稍低     

中国分区地震动衰减关系的确定

本文利用我国丰富地地震工等震线资料,研究了我国烈度衰减关系分区,并建立了分区地震烈度衰减关系。选择既有丰富的强震记录又有烈度衰减关系的美国西部地区作为参考区,并利用本文确定的分区地震烈度衰减关系轩换得到相应的地震动衰减关系式。