PI算法用在天山地震带的回溯性研究

以天山地震带为研究区域,以该地区1994—2014年发生的MS6.0以上强震为研究对象进行回溯性研究。以截止震级MC为MS4.0,空间网格间距0.4°×0.4°,异常学习时间窗为15年,预测时间窗为4年,系统计算天山地震带1994年以来的"地震热点"图像,分析研究时段内强震前后的PI图像演化过程,并采用ROC方法和R值评分检验,对图像信息方法在天山地区的预测效能进行评分。结果表明:(1)在回溯性研究时段内发生的强震都分布在地震热点上;(2)研究时段内发生的6次6.5级以上地震前均出现不同程度的连续热点异常演化过程;(3)ROC检验和R值评分结果显示,PI算法优于随机预测,PI算法在文章中采用的模型参数对天山地震带MS≥6.0地震具有较好的中长期预测效果。     

PI算法用于川滇-安达曼-苏门答腊地区7.0级以上强震危险性预测的回溯性检验

作为一个中长期地震预测方法,基于复杂系统统计物理的图象信息学PI算法近年来广受关注．针对7级以上强震成组和突发交替的川滇地区,考虑将与其构造和地震活动关系密切,且强震频发的安达曼-苏门答腊地区作为统一的强震预测研究区,使用PI算法进行MW7.0及以上预测ldquo;目标震级rdquo;的地震危险性分析．计算中使用了1973年以来的NEIC目录,采用10年尺度的地震活动ldquo;异常学习rdquo;时段和3年尺度ldquo;预测时间窗rdquo;,对预测效果进行了ROC检验．回溯性研究显示,PI预测效果较好,表明将川滇-安达曼-苏门答腊地区作为统一的7以上强震PI预测研究区在统计上具有合理性．从统计物理角度,研究区组合前后的各态遍历性曲线显示,组合后的研究区对PI的适用程度虽不优于单独考虑川滇地区,但优于安达曼-苏门答腊地区．PI图象显示,2008震前可能存在中长期尺度的ldquo;前兆性rdquo;地震活动异常．      

基于PI算法的青藏块体强震回溯性研究

利用中国地震台网中心提供的1970—2019年8月全国地震目录,在分析青藏块体最小完备震级的基础上,应用PI算法,选取空间网格尺度0.2°×0.2°,截止震级为M_L3.0,目标震级≥M_S6.0,预测时间窗设定为10 a、5 a、3 a不同时间尺度进行回溯性研究,并对预测结果进行ROC检验。结果表明,预测时间窗内的强震基本发生在PI算法所得异常区域附近,且预测结果明显优于随机概率法;PI算法对青藏块体中长时间尺度的强震具有一定的预测效能,而且将预测时间窗设定为3 a时,预测效能较好。此外,定性分析了活动块体边界带“目标”地震与地震热点丛集间的关系,发现青藏块体M_S≥6.0地震与活动块体边界带地震热点间的对应关系较好。在实际应用中,将PI算法计算结果与活动块体边界带结合起来考虑强震相对危险区域时,该研究结果具有一定的参考价值。     

中长期地震预测中的PI算法改进研究及应用

图像信息学PI(Pattern Informatics)算法是一种基于统计物理学的地震预测新方法, 近年来得到了较大发展。 本文探索把此方法与地震活动性网格点密集值方法相结合, 并尝试用于华北地区中长期地震预测。 在预测中, 使用1970—2011年M_L≥3.0区域地震目录, 针对M_S≥5.0预测“目标震级”, 采用15年尺度的地震目录滑动时间窗, 均为3年尺度的地震活动“异常学习”时段和“预测时间窗”, 结合一定时空及震级范围内地震的数量和震中分布因素, 进行地震危险性概率计算。 对该方法的预测效果使用Molchan图表法进行统计检验。 结果表明, 此方法在某些方面优于PI算法, 且在地震趋势分析和中长期预测方面有较好的应用潜力。     

多方法联合分析未来地震发生趋势

综合多种前兆方法分析地震活动规律,研究目标地区未来地震发生的趋势。首先采用图像信息法(PI)进行扫描,从长期尺度上找出研究区域内地震活动异常的地区,并结合相关的活动断裂分布及区域地震活动确定未来地震的发震危险区;然后采用加卸载响应比(LURR)、态矢量(SV)、矩张量加速释放(AMR)等中短期前兆方法分析这些区域的地震发生可能,并对地震发生的相关信息做进一步估算;在空间上实现向地震危险区域的逐渐逼近,时间上实现从长期预测到中短期预测的自然过渡。作为回顾性震例研究,我们对近3年来发生在中国西部的强震(ML6.5)进行了检验,结果表明,相对于单一算法而言,将不同前兆方法适当组合结合能够更为明确地为未来地震危险性评估提供信息和约束。     

兴都库什—帕米尔—新疆中南部地区PI算法的回溯性研究

为考察基于地震统计物理的图像信息学PI算法是否适用于兴都库什、帕米尔和新疆中南部地区的强震预测,并考察地震活动特征,将兴都库什—帕米尔—新疆中南部地区作为一个研究区整体,对该地区1995~2009年的MS6.5以上强震进行了回溯性预测研究。设定截止震级Mc为完整性震级MW4.9,空间网格间距为0.4°×0.4,°时间滑动步长为120天,选取10年尺度的"异常学习时间窗"和3年尺度的"预测时间窗",分别对5个时间段进行计算。利用ROC图表法作为统计检验工具,使用R I算法作为预测结果参照的"零假设"。计算结果表明,PI算法远优于随机预测,可适用于该地区MS6.5以上强震的预测,但PI与RI算法的预测效果差距不大。这一方面说明该地区强震活动可能具有丛集性特征,另一方面,背景地震活动的非平稳性可能是造成PI算法与RI算法效果接近的原因。     

图像信息学(PI)算法计算参数优化分析——以山东及相邻地区为例

图像信息学(PI)算法已经成为了地震较活跃地区研究中长期地震危险趋势的重要算法,近年来已被应用于多个国家和地区的地震预测工作中.为进一步探索PI算法在地震活动相对较弱地区的预测效能以及其对地区性差异的依赖情况,本文以山东及邻区为研究区,通过遍历计算模型中网格大小、预测时间窗起点及长度三种参数下的预测结果,并以定量检验算法效能的"ROC值"为统计检验方法,在目标震级ML4.0、ML4.5、ML5.0情况下分别分析不同参数组合下的预测结果,得到了针对本研究区PI算法对几种参数的依赖关系.进一步选取优势参数分布中的参数组合,以回溯性和"向前"预测两种情况分别给出了在相应预测时间窗口内发生目标地震的"热点"分布,最后针对算法的技术及物理问题进行了讨论.本工作探索了不同计算参数对算法预测效能的影响以及PI算法在地震活动相对较弱地区的适用性,简要讨论了不同震级范围表现出来的自相似特征对算法的影响,可为将算法引入到山东地区的地震危险性研究工作提供参考.     

PI算法用在天山地震带的回溯性研究

正图像信息方法(Pattern Informatics Method,简称PI)是基于统计物理学的地震预测方法,是近年来地震预测研究中的一个热点。此方法通过识别某研究区域,在一定时段内的地震活动性是否显著偏离该区域及其周围历史平均状态,并把显著偏离该区域及其周围历史状态的的区域定义为"地震热点",即发生强震概率较高的地区。天山位于新疆的中部,由西段乌兹别克斯坦境内的费尔干纳盆地向东延伸到中国的吐鲁番盆地,呈楔状分布,东西向绵延2 500 km,宽     

PI算法在2021年玛多MS7.4和比如MS6.1地震回溯性检验中的应用

1 研究背景 图像信息学(Pattern Informatics,缩写为PI)作为一种判定区域中长期地震危险性趋势的统计物理学算法,以小地震活动强的地震区域作为未来可能发生较大地震的危险区,进行预测时段内的定量研究(蒋长胜等,2008;蒋卉等,2013).     

1997～2005年中国大陆M≥6强震危险区预测检验与总结研究

作者在《中国强震活动图像与地震预报》中运用地震活动图像分析方法,对中国大陆1997~2005年M≥6强震危险性做出了趋势预测,经过预测期内强震实况检验,取得了较好效果。本文对预测方法思路进行了回顾性研究,总结了基本经验和教训,对于提高强震趋势预测研究水平有一定参考价值。     

川滇强震活动图像特征及其重复性研究

将川滇地震区活动断裂、历史地震与地震预测经验教训等方面资料,充实地震活动图像分析预测强震趋势的方法,总结出了10项地震活动异常作为预测依据,统称为"地震活动图像异常"。利用此研究成果,从川滇推广至中、外许多震例都可以确认有这些异常图像的存在,反映出大地震孕育过程晚期,即主震前中短期阶段区域及主震破裂区应变释放的演化特征,有一定的构造物理背景。对川滇地震活动图像特征的核心——重复性及其验证效果作了分类介绍,讨论了重复性特征的机理。对强震趋势预测有一定的应用价值。     

1997～2005年中国大陆肘≥6强震危险区预测检验与总结研究

作者在《中国强震活动图像与地震预报》中运用地震活动图像分析方法，对中国大陆1997～2005年M≥6强震危险性做出了趋势预测，经过预测期内强震实况检验，取得了较好效果。本文对预测方法思路进行了回顾性研究，总结了基本经验和教训，对于提高强震趋势预测研究水平有一定参考价值。     

2020年6月26日新疆于田6.4级地震前中期和短期预测依据与启示

2020年6月26日新疆于田6.4级地震发生在2020年度全国地震危险区内,震前作出了较好的中期（年度）和短期（月尺度和周尺度）预测,是少有的地球物理观测能力较低地区的强震前中期和短临预测较好震例。本文梳理了中期和短期预测的主要依据及其预测效能,研究表明,震前中期异常主要有流动地磁、多方法组合、5.0级地震平静打破、6.0级地震的准周期活动等;短期异常有4.0级地震活动图像、中源地震影响、于田垂直摆倾斜EW、于田GNSS基准站EW位移、和田GNSS基准站EW位移等。在总结震前分析预测过程的基础上,提出针对地球物理观测密度低地区的地震危险区论证和短临跟踪的建议,为该类地区的地震危险区判定及跟踪工作提供宝贵经验。     

华北地区震群活动与强震

通过系统研究华北地区震群活动与强震的关系,发现:(1)震群活动与区域强震关系密切,小震群频度的起伏可以反映区域地震活动水平的强弱;(2)华北地区M_L≥2.0震群半年累积频度N≥8可以作为区域M_S≥5.7地震的预测指标,预测时间为异常出现后的10个月内,预测效能评分R=0.615,大于具有97.5%置信水平的R0(0.437);(3)震群频度指标可以通过Molchan模型检验,对于不同强度的目标地震(M_S≥5.0、M_S≥5.5与M_S≥5.7地震),其预测效能均好于Poisson模型,其中60%目标地震的预测概率增益可以达到2~4水平;(4)区域震群对强震地点的预测意义有限:在张北6.2级、瑞昌5.7级与前郭5.8级地震前2年,与强震相关的构造带震群活跃;震前中短期阶段(2~10个月),震群向震中及周边迁移;而对其余4次强震,震群对发震地点没有指示意义。     

地震活动性震级结构和前兆特征分析及其在地震预测中的应用

研究中小地震活动特征 ,探讨其物理意义及其与强震的关系是一个引起广泛关注、具有重要理论意义和应用价值的研究方向。本文以判定中长期大陆强震的发生地点为目标 ,强调从中小地震活动性图像提取前兆信息的方法应具有可重复性 ,前兆特征应较为稳定且有一定的物理意义 ,并要求选取的前兆应以尽量大的比率对应强震 ;依据该前兆划定的强震危险区的范围应尽可能地小。根据上述研究目标和要求 ,本文确立了中小地震活动性图像定量、全时空扫描和分震级处理的原则。强调使用定量方法处理中小地震活动性图像 ,目的是使这一工作具有可重复性 ;全时空…     

对地震预测的一个统计物理算法在川滇地区的回溯性预测检验

基于复杂系统统计力学的地震物理预测模型——图像信息学（Pattern Informatics,PI）算法近年来得到了较大发展．利用此方法对1988年以来川滇地区进行了回溯性预测检验,探讨了将其应用于中国大陆时间相依的地震危险性分析的可能性．使用1970～2007年ML3．0级以上区域地震目录,针对Ms5．5级及以上预测“目标震级”,采用15a尺度的地震目录滑动时间窗、均为5a尺度的地震活动“异常学习”时段和“预测时间窗”进行PI算法计算．对PI算法预测效果使用ROC检验方法进行了统计检验,结果表明,PI算法预测效果不但明显优于随机预测,同时优于基于地震丛集理论进行地震数目统计的地震相对强度（RelativeIntensity,RI）算法．当将“预测时间窗”缩短为3和1a时间尺度时,PI算法的预测效果虽仍优于随机预测,但相对5a“预测时间窗”明显下降．对于1a尺度“预测时间窗”,PI算法预测效果与RI算法基本相当,这表明,在此时间尺度下,地震活动的丛集属性占主导地位．     

川滇地区地震活动的统计物理特征

自20世纪80年代以来,现代统计物理与地震学的交叉,为地震预测预报研究提供了新的线索。本文利用国际上近年来发展起来的PI算法、各态遍历性、AMR等统计物理概念和算法,以及RTP分析、基于时-空ETAS模型的随机除丛法和ROC检验等统计地震学方法,考察了川滇地区的地震活动统计物理特征,以为该地区的强震综合预测策略提出建议。     

大陆强震危险区可拓方法综合预测应用研究

可拓学始于研究问题的不相容性，本文将它引进地震综合预报当中。通过建立强震危险区可拓方法综合预测模型，计算各类区域指标的关联函数，对华北地区、南北地震带进行全时空、有限时空扫描的应用检验，研究孕震区地震活动图像的演化特征，探索对强震危险区进行综合预测的新途径。初步结果说明该方法在对强震危险区的综合预测中有较好的应用前景。     

对阿图什6.9级,乌苏南5.8级地震的中短期预报研究

简述了对新疆阿图什６９级、乌苏南５８级地震的中短期（填卡）预报研究过程。把地震大形势分析与大地形变资料确定的中长期地震危险区、全国会商圈定的中期、年度地震危险区研究相结合,判断地震危险区中紧迫程度高的地区;把大区域地震活动与大地形变演化特征相结合,进行大区域地震形势跟踪分析,判定１年尺度强震活动的主要区带;尽可能利用更多的资料信息,对长、中、短时间域和大、中、小空间域资料信息的定性综合分析等,实现预测区域由大到小的逼近,取得了较好的预报效果。对地震预报的一些问题进行了讨论。     

强震危险区可拓综合预测模型在南北地震带应用研究

将可拓学引进地震综合预报,通过建立强震危险区可拓方法综合预测模型,计算各类指标的关联函数,对南北地震带进行全时空、有限时空扫描的应用检验,研究孕震区地震活动图像演化特征,探索强震危险区综合预测新途径,初步研究结果说明该方法在地震强震危险区综合预测中有较好的应用前景。