模糊数学分析在新丰江形变场处理中的应用

一、问题的由来大地测量给地震学科研究提供了地震前后的地壳运动静态位移场。这在地震地质分析和地震震源参数的反演已被作为重要的依据,因此,首先应该得到一个较为真实的形变位移场.这对于新丰江水库地震研究来说更为突出。因该水库的地震活动频繁,余震震级不大,位移量较小。新丰江的形变三角网范围也不大,而所有三角点都布设在地震密集区的大坝周围。     

关于新丰江形变测量的讨论

新丰江水库在蓄水之前,1937、1953、1959年在其近邻曾发生过有感地震,但蓄水之后,地震明显增加,并且强度有所增强,于1962年3月19日,在大坝附近(东北2公里处),发生6.1级地震一次,其后相继在同月29日和1964年9月23日发生5.1级地震各一次。6.1级主震后,新丰江水库区地震活动频繁,余震持续时间长,能量衰减缓慢,并且地震集中在水     

新丰江强震记录处理

本文介绍了加速度记录处理的内容和方法,包括零线校正、仪器性能校正、反应谱和富氏谱的计算;给出新丰江强震加速度记录的分析结果;建议在大坝设计中,适当提高动力放大倍数的值.     

岛弧构造的垂直形变场与水平位移场及其构造运动和地震活动特征

本文根据水平构造应力作用，推导了弧形构造的理论垂直形变场、水平位移场和应力场，进而对全球性的岛弧构造带在构造运动、地震活动和震源机制等方面的特征给出了新的解释；提出岛弧等弧形构造主要是在弧形构造位移场、应力场作用下逐渐形成的，而大洋板块的俯冲作用是次要的。     

新丰江水库库区形变测量与地震活动关系探讨

广东省新丰江水库地区1962年3月19日发生 Ms=6.1的地震.地震前后,库坝区分别布设了水准测量网和三角测量网.形变测量具有精度高、测期密的特点.本文通过对不动点的处理,得出新的形变场并讨论了它的特点;根据各相邻期的三角测量结果计算了各三角形的主应变;依据地震时的应变对一次5.3级的地震的发震断层作了反演.结果表明,地壳水平形变与新丰江水库地区4级以上地震有明显的关系,垂直形变与这些地震无明显关系.     

河源新丰江地区地震烈度、地震影响场与新丰江水库大坝设防烈度

简述了1950年以来新丰江水库地区和水库大坝地震烈度的变化,并对新旧大坝设防烈度进行了对比,认为按现今的国家标准,新丰江水库大坝的设防烈度为Ⅶ度强。对库区6次4级以上地震的烈度宏观调查数据进行了分析,拟合了河源地区的地震烈度衰减关系,并与华南地区的地震烈度关系进行了比较．最后计算了新丰江水库地区的在5-6级地震情况下的宏观烈度影响场。     

新丰江形变网“真值”及其与地震关系的研究

利用新丰江３０年来连续完整的形变资料,进行了“真值”研究．从定量分析、精度评估和绝对位移等角度,建立了一套以＂真值＂研究为基础的,用统一、连续、定量可比尺度表示的稳定状态分析系统。结果表明,总体位移变化与地震活动关系密切并反映了水库地震的典型特征。文章对稳定状态分析系统的现实意义做了归纳,并总结出一组具有预报意义的定量辨识指标．     

新丰江水库蓄水时库区附加位移及应力计算结果

新丰江水库于1959年10月20日开始蓄水,库水水位由原河道37.8米开始迅速上升,约一个月后(此时水位标高为56米),库区出现有感地震。随着水位上升,地震频度及强度日益加剧,于1962年3月19日发生一次震级为6.1级强震。由于库区出现频繁地震与水库蓄水密切相关。研究水库蓄水后引起库基岩体附加应力及位移分布状态,对说明诱发地震是有意义的。本文就水库荷载后产生的附加应力及位移计算结果加以总结,并对它的诱震作用做一初步认识。     

地震领域形变场的研究

针对地震领域形变场研究遇到的两个难题——合理选取参考点和确定形变.运用数学原理、从实际出法探讨,提出应用n维线性向量空间算子,对n维线性独立的不同基底变换,可充分反映不同形变信息特征,而可获得论据充分,计算合理的筛选稳定点方法,定名寻稳法.研究成果表明广义逆法〔2〕,信号重合法〔3〕都分别属于寻稳法中的一种特例,论证了附加了XτX=min的约束条件的广义逆法的唯一解,实质是纯数学上抽象的附加了广     

地震前兆形变场研究

假设在均匀弹性介质半空间中，存在一单一力源F^→，通过求解弹性静力学方程，得到地球表面位移解3个分量（u、v、w)的解析表达式。讨论了理论垂直形变场的基本特征。力的大小是决定形变幅度的基本因素，力越大，形变幅度亦越大，反之，则越小。力源深度h越大，形变幅度越小，影响范围越大，反之，形变幅度大，影响范围小。力源倾角为正时（向下），形变中心区下降，倾角为负（向上）时，形变中心区隆起。力的方位角是决定形变场图像形态的重要因素。利用大同地区（1984－1987年）和张北地区（1984－1991年）水准测量资料反演这二个地区震前力学参数，结果表明，力源中心与实际震中位置相差小于40km，力的方位角近于水平，理论形变图与实测形变图基本相似。     

震源应力场、形变场和倾斜场

本文从水平构造应力作用观点出发,研究了各类震源的应力场、形变场和倾斜场,推导了由垂直形变资料估计地震矩和震级公式.结果与实际观测资料比较符合.最后对强震发生的地震地质条件和弹性回跳理论的正确性和普遍性问题进行了讨论.     

华北地区水平形变场动态变化分析

为从整体上把握区域应变场的时-空变化态势并更加真实地描述区域运动场, 本文在区域整体无旋转基准的基础上, 从连续变化的角度出发, 利用多核函数进行滤波与解析, 对“中国地壳运动观测网络”在华北地区最近10年的GPS复测资料(1999年、 2001年、 2004年、 2007年和2009年)进行了处理, 结合各时段的形变结果分析形变场的动态变化。 结果表明: ① 位于张—渤断裂带的京津及周围地区是一个与邻近地区运动不相同的差异运动地区, 也是一个左旋运动相对亏损的部位, 而且持续时间较长; ② 山西断陷带北段为左旋压性活动, 南段为右旋压性活动, 与地质上右旋拉张活动不完全吻合; ③ 郯—庐断裂带的活动在空间上为左旋、 右旋交替活动, 并非完全是右旋活动, 就断层的拉张性而言, 该带为“北压南张”; ④ 太原—石家庄—济南—临沂以南的地区是当前形变的突出条带。     

川西地区地壳形变和断层位移活动

大地测量资料的分析表明，川西地区的地壳形变和断层位移活动沿着已发展成为块体边界线的鲜水河断裂带—安宁河断裂带—则木河断裂带表现为最强，两侧块体内的断裂活动相对次之。区内的现今形变活动趋势仍继承着晚第四纪以来新构造活动的格局，地震形变是现今形变的最佳表现，断层位移活动具有显著的不均匀性。     

西海固地区近期垂直形变场分析

本文采用分段线性速率整体动态平差法处理了西海固地区七十年代以来的多期水准资料,并用形变场图象及数字特征量等分析了该区垂直形变场变化特征及其与地震活动的关系。认为该区自1981年以后区域应力逐渐增强,再经1990年前后应力场调整,目前已恢复到正常的继承性运动状态。     

InSAR干涉形变场远程模拟系统实现与地震地表形变场模拟算例分析

利用InSAR(Interferometric SAR)干涉测量技术可以获得地表形变场(视线向, LOS), 将其与弹性半空间中一定断层模型模拟计算出的地表形变场进行正演分析, 以便获取发震断层的几何学和运动学参数, 是一种典型的前向模拟模式。 该计算模式由于模拟计算程序调试、 安装过程的复杂性, 使得在每台微机上安装此类程序不仅费时费力, 且浪费大量的计算资源。 文中首先介绍了实现InSAR干涉形变场模拟模型由单机推广到Internet/Intranet上进行远程计算最终建立“InSAR干涉形变场远程模拟系统”的过程, 并基于此系统平台对1997年玛尼M_S7.9地震的InSAR地表形变场进行了模拟试算、分析等。     

关中地区垂直形变场和应力场的特征

本文利用关中盆地1972—1986年的4期大面积垂直形变资料,采用经典静态平差方法,求出该盆地相对于1972年的垂直位移量,并作出位移等值线图。据此讨论了近年来该盆地的垂直形变场的变化特征。结果表明,该地区现今的地壳垂直形变基本上继承了第四纪时期的特征,但在盆地西部有差异。本文将关中盆地简化为一个平面力学模型,采用有限元法反演关中盆地1976年、1980年和1986年相对于1972年的应力值,研究了该盆地的应力场分布特征。     

GNSS垂向形变场信息提取的尝试

一定条件下GNSS流动复测资料可为我们揭示地形变提供必要的依托,但由于垂向分量观测误差较大而没有被恰当地利用。利用华北地区1999-2007年的4期资料,从形变场的连续变化角度出发,提出了利用多核函数进行解析与滤波的方法,理论与结：器表明：①可获得垂直运动场的数学解析;②可实现对垂向运动场不同层次的滤波与信息分离;③当流动测站具有一定的空间密度、一定数量的复测结果和时间长度则可获得较可靠的形变信息。最后利用华北地区GNSS流动观测资料给出了实际算例与初步分析结果。     

垂直力源产生的地面位移场

本文在空间轴称问题中,导出了圆域分布垂直力源作用下的地面位移表达式,并进行了数值计算和震例分析,研究了不同参数的垂直力源与地面位移的关系。     

引潮力的全球位移场及应力场

本文将地球看作由若干层均匀弹性球壳及一个液核所组成。文中用弹性力学方法得出了在日月引潮力作用下全球位移场及应力场的解析解。由它们将易于分析各种参数变化所产生的效应,这有助于地球模型的构制。 作为例子,文中对1981年IGS及IUGG公布并建议采用的“初步参考地球模型”（简称PREM模型）计算了引潮力引起的全球位移场及应力场,给出了模型地球的内部位移及应力的分布曲线。同时,对PREM模型计算了勒夫数及潮汐因子。计算结果与观测值相当吻合。     

引潮力的全球位移场及应力场

本文将地球看作由若干层均匀弹性球壳及一个液核所组成。文中用弹性力学方法得出了在日月引潮力作用下全球位移场及应力场的解析解。由它们将易于分析各种参数变化所产生的效应,这有助于地球模型的构制。 作为例子,文中对1981年IGS及IUGG公布并建议采用的“初步参考地球模型”（简称PREM模型）计算了引潮力引起的全球位移场及应力场,给出了模型地球的内部位移及应力的分布曲线。同时,对PREM模型计算了勒夫数及潮汐因子。计算结果与观测值相当吻合。