云南地震灾害人员伤亡预测方法研究

以1992～2010年云南地区的破坏性地震的伤亡人数资料为主,将其分别与地震震级和烈度统计拟合,得到云南地区震级和烈度与死亡人数的关系曲线及表达式。根据云南各地的自然环境和社会发展的差异,确定了各种条件下的地震灾害人员死亡影响因子加权系数的取值,对两个拟合关系表达式进行校正。采用该方法计算了已发生的12个地震的死亡人数,并与实际的地震灾害死亡人数作了对比及讨论。     

重庆地区中强地震灾害特征及发震原因分析

根据近年来作者参与的重庆地区中强地震灾害损失评估工作,整理了重庆地区地震灾害损失情况,拟合了重庆地区震害经验回归曲线,包含地震震级与震中烈度关系、震级与受灾面积关系、震级(震中烈度)与死亡人数关系、震级(震中烈度)与受伤人数关系、震级(震中烈度)与倒塌房屋数量关系、震级(震中烈度)与直接经济损失关系,详细分析了重庆地区历史地震和现代地震的灾害特点、人员伤亡情况、建筑受损情况等。实际发生地震时,可以结合重庆地区震害经验回归曲线和社服系统软件计算得到的预评估结果进行综合考虑。重庆地区以北东向的断裂构造为主导,断裂分为基底断裂、基底断裂相关联的地表断裂和发育在背斜核部的盖层断裂,重庆地区地震绝大部分受这三类构造控制。     

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。     

云南地震灾害受伤人数快速评估方法

利用1900年以来云南地区历史地震灾害人员受伤数据,初步分析了地震受伤人数与震级、烈度、发震时间、人口密度和次生灾害之间的关系;基于云南地震灾害的区域差异突出的特点,选取人口密度、地均GDP、地质灾害易发性作为风险评估指标,运用重分类、层次分析法和GIS空间分析法将云南地区地震灾害人员受伤风险分为地震灾害人员受伤高风险区、地震灾害人员受伤中风险区和地震灾害人员受伤低风险区;采用最小二乘法拟合建立了各风险区地震受伤人数关于震级和极震区烈度的评估模型,并通过2008年以来26次地震对模型进行了检验,结果表明两种地震受伤评估模型均具有一定可靠性,可用于震后1～2 h内快速评估地震受伤人数。     

地震引起的地表破裂长度与震级之间的经验关系

本文根据历史及现今六十年代以来的现场调查数据建立了我国西部、东部和台湾的震级与断层地表破裂长度和断层地表破裂长度与所对应的震级之间的线性回归方程。同时指出,这两种回归方程之间不是反函数关系,按回归分析的定义,前者适用于估算已知断层地表断裂长度对应的地震震级;而后者适用于估算地震震级可能伴随的地表破裂长度,可供评定研究场地的影响烈度时参考。     

震级测定中的若干问题

前言1935年里克特提出以地震震级作为衡量地震大小的定量方法,是地震学发展中的一次重大进展。它改变了已往用震中烈度作为量度标准的做法。震中烈度I_0的定性评定,主要依赖于地面受到的宏观破坏程度,而且受震源深度、震中距和地表介质的影响很大,地震震级M则是根据从震源处辐射的地震波振幅大小测定的,它与地震能量有直接的联系。里克特开始提出的只是地方性地震震级M_L,1939年古登堡与里克特发展了面波震级M_S,1945年又提出     

基于反向传播神经网络的闽台ML震级偏差分析与修正

选取我国台湾地区2012—2018年期间的浅源地震资料,将台湾气象局与福建地震台网中心测定的M_L震级进行对比分析,得出两机构测定的震级之间的差异主要是受地震震级大小、震源深度、震源地理位置等因素的影响,并采用线性回归方法对两机构测定的M_L之间的模型关系进行拟合。与此同时,引入反向传播神经网络技术对两机构测定震级之间的偏差进行预测训练,构建4?9?9?9?4的五层网络模型,利用2012—2017年台湾震例作为训练集进行学习训练,2018年数据作为测试集进行预测效果分析。测试结果表明,经过反向传播神经网络修正后,震级偏差较大改善,基本都控制在[?0.4,0.3]之内,预测效果优于传统的线性回归方法,特别是对多震、少震区域震例的修正效果更为显著,进一步验证了反向传播神经网络技术具有较强的非线性拟合能力和泛化能力。      

断层类型对高烈度区分布的影响研究

本文收集整理了1966年以来震级大于等于6.5的破坏性地震的震害资料,通过分析历史震例数据将6.5—7.9级地震的Ⅷ度及以上烈度区和8级及以上地震的Ⅸ度及以上烈度区定义为高烈度区。研究了不同类型地震高烈度区的分布特点,并给出了不同类型地震震级与高烈度区长短轴之间的拟合关系。分析结果表明:(1)走滑型地震高烈度区分布基本为比较对称的椭圆,这可能与走滑断层作用的应力是来自两旁的剪切力,其两盘顺断层面走向相对移动,而无上下垂直移动有关;(2)倾滑型地震高烈度区分布不一定对称,具体分布受断层两侧以及断层本身介质的物理性质影响;(3)褶皱类型地震的高烈度区分布特点要根据地震的断层位错和地震时褶皱隆起两方面的信息具体分析。     

断层破裂长度与震级关系的讨论

本文分别以地震破裂长度和余震区分布长度作为地震时断层的破裂长度,从而建立了我国东部、西部和全国范围内的震级与断层破裂长度以及断层破裂长度与震级之间的两种回归关系式,以供有关部门预报地震震级和评定场地影响烈度时参考。但在场地的地震危险性概率计算中,本文建议采用由余震区分布长度所确立的震级之间的关系式较为合适。     

水库诱发地震震级预测的统计研究

于收集到的全球102例水库及已发地震的资料,应用隶属函数方法综合分析了水库基本属性、震中区岩性、库坝区基本烈度和震中区断层类型等与水库诱发地震之间的关系,从统计学角度给出了水库诱发最大地震震级的判定方法．通过回溯检验和费舍尔判别检验给出了预测震级的相对误差和正确识别率,总体预测效果较好,可为将来水库的设防和最大地震震级的判定提供统计学上的依据．      

基于人工神经元网络和多特征参数的预警震级估算

预警震级测定是地震预警的关键技术环节之一。在满足地震预警系统时效要求的前提下,以国内现有的人工神经元网络构架为基础,考虑采用更多的特征参数,对实时持续计算确定预警地震震级的方法进行研究。通过对日本部分实际强震数据进行持续估算预警震级与实际震级间的偏差情况,对预警震级和实际震级进行线性拟合,提出对预警震级结果的修正公式,进一步完善本方法快速估算预警震级的准确程度。     

用位错模型研究震级与烈度的关系

作者根据位错模型导出了震级不仅与震中烈度和震源深度有关,而且与极震区面积有关。震中烈度通过应力降和震级联系起来,而极震区面积则通过位错面的面积或震源体积和震级联系起来,使震级与烈度的物理联系更加明确。 用我国的61个浅源地震资料,用逐步回归方法计算出震级M与震中烈度I₀、极震区面积（面积单位为平方公里）A₀的关系为: M=3.53+0.039I₀²+0.0178（Ig A₀）³,还分别计算出震级与6-8度区面积A₆、A₇、A₈的关系为: M=3.63+0.72 Ig A₆, M=5.34+0.718（Ig A₇）·（IgIg A₇）, M=5.92+0.104（Ig A₈）²。并外推出震级与5度区面积A₅的关系为: M=3.03+0.72 Ig A₅。 利用这些关系式来确定历史地震震级比仅考虑震中烈度来确定有较好的效果。     

四川地震震级与烈度区面积和震源深度的关系

本文按照地震地质分区,同时考虑7级以上地震的空间分布特征,分四川为鲜水河、松潘—龙门山及马边地震带等几个区带,对四川1900年以来既有仪器测定参数、又有宏观烈度考查的33个地震资料,应用多元线性回归分析方法,统计拟合出了震级与不同烈度区面积、烈度值、震源深度之间的多组关系式,其一般形式为:■相关系数R大都在0.90左右,用部分地震检验的结果表明,震级误差一般小于0.3,震源深度误差一般小于5公里,基本消除了离散情况,笔者用求得的关系式对1900年以前的有三条以上等震线的部分历史地震的震级、震源深度进行了标定,结果也比较令人满意。     

用烈度衰减的椭圆模型标度华北地区历史地震震级

本文用1913年至1981年华北地区29次地震的171组烈度线资料,进行回归统计,求出烈度衰减公式为I=e~1.511+0.192Ms(a~2+h~2)~(-0.112)I=e~1.486+0.193Ms(b~2+h~2)~(-0.116)依此可以根据地震历史资料确定的不同烈度区的长轴半径(a)、短轴半径(b)的长度(km),结合该地区的正常震源深度(h)标度历史地震的震级.用近代仪器测定的100次地震震级,检验以烈度衰减公式标度的震级,其相关系数为0.97,而标准离差仅为0.22级.本文对华北地区明清时期的46次历史地震震级作了重新标度.     

τ_c方法在内蒙古地区预警震级计算中的应用

地震预警技术是减轻地震灾害的有效手段之一,而在预警系统中,震级的测定是最重要,也是最困难的。考虑到地震预警震级估算方法的区域性特点,本文利用内蒙古测震台网2016～2018年M_L≥2. 0地震波形数据共120条,分别采用P波3s时间窗内垂直向位移时程和P波全波段垂直向位移时程计算特征周期参数值,得到了地震预警震级的计算公式,并对其结果进行对比分析。结果显示,采用P波全波段关系式得到的结果较采用P波3s固定时间窗计算值收敛性更好,关系式拟合相关系数更接近1,能够对预警地震震级做出较好的估计。同时结合数据处理结果,探讨了地震预警的警报快速性和准确性之间的关系。     

格尔木地震台大震速报震级差异分析

选取格尔木地震台2000年7月到2013年5月的680个地震,与中国地震台网中心提供的《国家台网大震速报目录》进行面波震级的对比,得出格尔木地震台的台基校正值、标准误差;通过计算分析,总结出不同方位、震中距、震级大小的地震震级差异性之间的关系。     

格尔木地震台大震速报震级差异分析

选取格尔木地震台2000年7月到2013年5月的680个地震,与中国地震台网中心提供的《国家台网大震速报目录》进行面波震级的对比,得出格尔木地震台的台基校正值、标准误差;通过计算分析,总结出不同方位、震中距、震级大小的地震震级差异性之间的关系。     

川滇地区烈度计台站测定震级校正分析

烈度计台与测震台的布设环境、仪器类型不同,所测定的震级值存在一定差异。收集2017-2019年川滇地区301个烈度计台站记录的46次M_L 3.0以上地震,进行震级校正。统计烈度计实测震级值与测震台网平均震级值的偏差,对原量规函数进行修正,进而做台站校正。综合修正后,利用量规函数和台站校正值重新计算烈度计震级,结果表明：在震中100 km范围内,烈度计测定震级偏差平均值由校正前的0.145降低至0.033,标准差由0.382降低至0.295,离散度减小;校正后的烈度计震级结果较优,说明本研究获得的量规函数和台站校正值更加适用于川滇地区烈度计台站的震级计算。     

利用地震烈度数据重构历史地震震级和震中位置的方法

采用现代仪器地震记录和烈度资料,我们建立了用于定量估算历史地震震级和震中位置的烈度衰减模型和分析方法,并对我国西南川滇地区的历史和近代地震的震中和震级进行了重新分析.利用20世纪以来该地区十四个有仪器记录的地震（5.9≤M_s≤8.0）及相应的烈度数据,对其烈度-震级-震中距衰减关系进行标定,并建立了用于震中和震级估算的烈度衰减模型.结果表明,当震级一定时,川滇地区烈度随震中距增大而衰减的速率明显小于美国加州地区（～60%）.在衰减模型基础之上,发展了确定震中区域和震级的网格搜索试算方法（GSTSL）,并给出了确定震中位置和震级的等值线置信值.采用所建立的分析方法,对1786年康定地震,1850年西昌地震,1913年峨山地震和1970年通海地震进行了分析,给出了更为精确合理的结果.     

云南地震台网震级对比研究

利用云南地震台网记录的云南及其周边地区2000～2017年的宽频带数字地震资料,按照新的震级国家标准《地震震级的规定》(GB17740-2017)的测定方法,使用同一套软件,对地方性震级M_L、面波震级M_S、宽频带面波震级M_S(BB)、短周期体波震级m_b、宽频带体波震级m_B(BB)和矩震级M_W重新进行人工测量。并分别用一般线性回归和正交回归方法,对不同震级之间的关系进行对比,给出它们之间的经验关系式。研究结果表明:(1)当M4.5时,各种震级之间相差不大,使用地方性震级M_L可以较好地表示地震的大小,也能够更加充分地反映区域特性;当4.5≤M8.0时,宽频带面波震级M_S(BB)和矩震级MW均能较好地表示地震的大小,但矩震级M_W的测定需要一定时间,因此在速报工作和大震应急中,可以使用M_S(BB)表示地震的大小; M_S(BB)的测定方法与国际接轨,消除0.2的震级偏差。(2)对于面波震级MS和宽频带面波震级M_S(BB),由于面波测量的位置、计算公式和量归函数不同,M_S比M_S(BB)系统偏高0.2左右;短周期体波震级mb较宽频带体波震级m_B(BB)整体偏小0.2左右,主要区别在于仿真模式。(3)宽频带面波震级M_S(BB)和宽频带体波震级m_B(BB)均在垂直向原始宽频带记录上直接测定,取消波形仿真环节,另外,相比测定m_B(BB)震中距要求大于5度,许多台站被限制,M_S(BB)更利于区域台网测定。(4)当3.5≤ML≤6.5时,M_L较M_W整体偏大; M_S≥3.5时,M_S也较M_W整体偏大,且均随着震级增加,偏差值呈上升趋势。(5)当M≥8.0时,面波震级出现饱和现象,使用矩震级M_W表示M≥8.0地震的大小。