地球物理研究所中短期地震预测的回顾

198 6年以来 ,地球物理研究所地震预报推进组主要承担首都圈地区月震情跟踪监测预报、年中和年度华北地区和全国地震趋势分析研究工作。本文总结了我所在填写短临预测卡片、月会商和年度会商分 3个方面所做的预测结果 ,并进行预测效能的初步评估 ,以供参考和进一步的分析和检验。1　地球物理研究所填写短临地震预测卡片的预测回顾我所自开展地震预测预报研究以来 ,一直对短临地震填卡预测采取了十分谨慎的态度 ,从 1 986年到 1 997年基本没有填写短临地震预测卡片。 1 998年以后 ,根据中国地震局预测预防司有关鼓励短临预测的规定 ,开始试验…     

对地震预测中若干问题的思考

预测的概念是随着人类对客观事物的认识的深入而不断发展的。在我们讨论某一现象能否预测时，应该考虑到这种发展变化。当我们把预测的概念理解为一个确定性的概念时，那么对于随机理象的预测是不可能的。一旦我们把预测的概念扩展到概率预测的范畴时，随机现象则被认为是可以预测的。如果把地震预测方法或意见的提出比做“酿酒”的话，那么对地震预测方法或意见的评估可以比做“品酒”，而地方兴未艾中意见的综合则可比做“勾兑”。酿酒是基础，而品酒对酿酒有着重要的指导作用，只有勾兑，才能出好酒。评估和综合相比，首先是评估，在评估的基础上，才能有正确的综合。笔者认为：目前的倾向是重“酿酒”轻“品酒”和“勾兑”。即使品酒，也常是由酿酒者自酿自品，这会影响其客观性和科学性。盲目追示高对应率一方面可能会得到一些虚假的预测指标，另一方面还可能会错过一些有意义的预测指标，特别是一些短期的预测指标。     

日本发生中强地震的灰色预测

应用“灰色控制系统”理论，选取１９８０年１月至１９８８年１２月日本的地震序列资料，将（６．０，７．０］级地震作为样本，建立了预报地震发震时刻的动态模型。选取了最佳模型对日本未来发生中强地震的时间进行了预测。从函数变换的观点，对ＧＭ（１，１）模型进行了广义解释，指出序列建模必须从满足光滑度的时刻计起。大量计算表明，用“足够小量”样本建模比大量样本建模拟合与外推精度要高，并从信息论角度进行了剖析。     

近期国际地震预测预报研究进展的几个侧面

本文从国际组织、国际计划、科学出版物、主要代表性人物及其学术观点、实际地震预测与地震前兆检验等方面，介绍了20世纪90年代后期以来国际上地震预测预报研究进展的几个侧面，这些进展在一定程度上反映了此间地震预测预报研究从“低谷”走向新的发展的思想脉络。     

对我国未来几年地震大形势的预测研究

根据地震期幕活动的特点,及对东北深震与华北、黄海和中国大陆地震活动关系的研究得出中国大陆地震活动第5轮回的强震活跃幕还未结束,还将延续3～5年的时间;今后几年大陆发生7级以上地震的危险性仍然存在,华北、黄海的6级地震活动也有可能增强。     

年度地震危险区预测问题的几点初步思考

本文通过我国年度地震危险区预测对应情况的简要分析，认为年度地震危险区判定的时效定位和异常依据的选取等存在值得注意的问题。提出年尺度中期或中短期地震危险区预测应根据不同地区震情跟踪研究进行科学的动态判定。     

地震预测研究中引入系统科学的几个问题的讨论

随着对复杂事物认识的不断深入，系统科学被引入地震科学研究中。本文 郑重讨论了浑沌论、协同学、耗散结构理论和突变论等理论在研究地震问题中的相互关系，并从认识论的角度探讨了一些问题，以期有益于有关研究。     

城市震害预测中设定地震的确定问题

提出了一个确定震害预测中设定地震的方法,包括：确定贡献量最大的潜在震源区、潜在震源区内贡献量最大的震级档和设定地震的构造位置等。以福建省泉州市为例,获得５０年超赵概率６３％、１０％和２％等３个概率水平下的设定地震。本文给出的设定地震方法纵使了确定论方法和概率论方法的优点,有助于地震危险性分析方法的发展。     

关于我国地震预测预报发展的几点思考

从地震预测预报的时间范围、 与基础性学科的依赖关系、 以及认识论和方法论等不同角度, 简要分析现今我国地震预测预报的三种不同分类; 从地震的科学与社会双重属性, 分析制约其发展的一般科学技术规律和社会需求形势; 结合地震预测预报分类及影响其发展的科学与社会因素, 讨论我国地震预报发展思路。 认为当前我国地震预测预报处于承上启下的重要发展阶段, 提出坚持多路探索, 建立“长中短临与震后”的分析预报工作体系, 加强技术创新与储备, 推进物理性地震预测预报探索的发展途径, 并就其必要性、 科学思路、 基本内容和基础条件等进行了讨论。     

地震预报与地震预警

在回顾了地震预报历史沿革的基础上,认为虽然地震预报的难度比较大,但成功地预报地震不是不可能的.地震预警系统已被实践证明是一套有效的避震措施,将在未来的防灾减灾工作中发挥巨大作用,但地震预警并不能代替地震预报.     

Earthquake prediction decision and risk matrix

The issuance of an earthquake prediction must cause widespread social responses. It is suggested and discussed in this paper that the comprehensive decision issue for earthquake prediction considering the factors of the social and economic cost. The method of matrix decision for earthquake prediction (MDEP) is proposed in this paper and it is based on the risk matrix. The goal of decision is that search the best manner issuing earthquake prediction so that minimize the total losses of economy. The establishment and calculation of the risk matrix is discussed, and the decision results taking account of economic factors and not considering the economic factors are compared by examples in this paper. The Chinese version of this paper appeared in the Chinese edition ofActa Seismological Sinica,15, 232–238, 1993.     

帛琉群岛(Palau)地区地震危险性预测

在地震孕育过程中,由于构造应力的作用,使震源系统的应力逐渐增强.当应力增强到一定程度时,震源系统将会变得极不稳定,地震孕育进入中短期阶段.基于这个认识,本文利用视应力研究了帛琉群岛地区地壳构造应力的变化,同时还分析了地震活动的地球自转相关性.得到的结果表明在未来2—3年内,这个地区具有发生MS≥8.0地震的危险性.     

Earthquake prediction studies in Japan

A long-term research program on earthquake prediction in Japan, officially launched in 1965, has made progress. Many of the developments achieved in recent years in various disciplines are outlined. Some of the important findings include: detection of land-deformation by intensified levelling and geodimeter surveys, empirical relations between the extent of a premonitory land-deformation and the magnitude and occurrence-time, and the growth and decay of earthquake swarms accompanied by occurrences of large-scale earthquakes. Operations research on selection of survey areas for levelling and the location of crustal deformation observatories has been made.To process data for earthquake predictions, three centers for different disciplines were set up: in the Geographical Survey Institute, the Japan Meteorological Agency, and the Earthquake Research Institute (University of Tokyo). A newly established committee, called the Coordinating Committee for Earthquake Prediction, which consists of about 30 specialists, analyzes the data flowing into these three channels. The committee issues a warning of earthquake danger, whenever possible.A tentative strategy for achieving earthquake prediction is proposed. An attempt is made to evaluate ratings of earthquake threats on the basis of probability theory.An anomalous land-deformation was found in the South Kanto district, an area south of Tokyo, in 1969. following the strategy, an intensive effort, called Operation South Kanto, aiming at a possible prediction of large earthquakes is now under way. Judging from the results of various earthquake prediction elements, the probability of having an earthquake of magnitude 7 or there-abouts within a period of about 10 yr can not be low if anomalous land-deformation is related to the probability of earthquake occurrence.     

Earthquake prediction as a decision-making problem

In this review we consider an interdisciplinary problem of earthquake prediction involving economics. This joint research aids in understanding the prediction problem as a whole and reveals additional requirements for seismostatistics. We formulate the problem as an optimal control problem: Prossessing the possibility to declare several types of alerts, it is necessary to find an optimal changing alert types; each successful prediction prevents a certain amount of losses; total expected losses are integrated over the semi-infinite time interval. The discount factor is included in the model. Algorithmic and exact solutions are indicated.This paper is based on the recent results byMolchan (1990, 1991, 1992).     

地震预测——进展、困难与前景

地震预测是一个既紧迫要求予以回答、又需要通过长期探索方能解决的地球科学难题.20世纪60年代以来,中期与长期地震预测研究取得了一些有意义的进展,如板块边界大"地震空区"的确认、"应力影区"、地震活动性图像、图像识别以及由美国帕克菲尔德地震预报实践获得的正反两方面的经验等.但是地震预测尚处于初期的科学探索阶段,目前总体水平仍然不高,特别是短期与临震预测的水平与社会需求相距甚远.地震预测的进展主要受到地球内部的"不可人性"、大地震的"非频发性"以及地震物理过程复杂性等困难的制约.依靠科技进步,强化对地震及其前兆的观测,选准地点、开展并坚持以地震预测试验场为重要方式的地震预测科学试验,系统地进行基础性的对地球内部及对地震的观测、探测与研究,坚持不懈,对实现地震预测的前景是可以审慎地乐观的.     

基于PCA-PSO-SVM的地震死亡人数预测模型研究

为准确预测地震死亡人数,提出了基于主成分分析法(PCA)和粒子群算法(PSO)优化的支持向量机(SVM)模型。首先利用主成分分析法对地震死亡人数7个影响因子中的6个进行数据降维,同时对第7个发震时刻因子单独进行区间分类,然后对提取出的主成分进行归一化处理,将归一化的主成分数据作为支持向量机的输入向量,通过粒子群算法寻优获得最优支持向量机模型参数,最终建立基于PCA-PSO-SVM的地震死亡人数预测模型,并对5组样本进行死亡人数预测,同时对比分析包含和不包含发震时刻因子的2种情况下的模型预测效果。结果表明:在不考虑发震时刻因子的情况下,使用PCA-PSO-SVM模型的最小误差、最大误差和平均误差分别为0.85%、20%、10%,其平均误差相比PSO-SVM、SVM模型分别降低2.08%、2.28%;输入向量加入发震时刻因子分类数据后,PCA-PSO-SVM模型的最小误差、最大误差和平均误差分别为0.25%、20%、7.18%,其平均误差相比PSO-SVM、SVM模型分别降低3.34%、3.50%。因此,加入发震时刻因子后3种模型的平均误差明显降低,同时由于PCA-PSO-SVM模型进行主成分降维处理,能够明显提高运行效率和预测精度,故降低了模型复杂度。     

Earthquake risk prediction as a stochastic process

The extrapolation in time of an earthquake sequence considered as a multidimensional stochastic point process is discussed. Estimates of seismic risk for both long- and short-term predictions are considered and an algorithm for the calculations is proposed. Several examples of short-term extrapolations are carried out by means of Monte Carlo simulations of the process. An assessment of the predictability of the seismic process shows that the catalog of strong earthquakes (M ? 7.0) contains about 0.4 bits of information per earthquake for the particular model of the process applied here.     

1997年5月31日永安5.2级震区地震趋势预测

分析１９９７年５月３１日福建永安５．２级地震的序列特征,论证其为一次前－主－余型地震。根据震区的构造背景,现场烈度调查,震源机制及余震分布,综合判断发震断裂为万安－古田断裂,为左旋逆断层性质。