空间大地测量技术在板块构造及地壳形变中的应用

本文论述了现代空间大地测量（主要指VLBI和GPS）技术应用于板块构造及地壳形变研究中的现状、成就和进一步发展的问题。并对中国发展GPS提出几点看法。     

空间大地测量技术在板块构造及地壳形变中的应用

本文论述了现代空间大地测量（主要指VLBI和GPS）技术应用于板块构造及地壳形变研究中的现状、成就和进一步发展的问题。并对中国发展GPS提出几点看法。     

应用大地测量资料论证北京平原的现代构造运动和现代应变场

从测量资料的研究得知北京平原地区的现代构造形态与第三纪形成的京西北隆起、北京凹陷、大兴隆起等不相符合。由于出现一个北西向的下降带,使原来“两隆夹一凹”的构造形态可能解体。同时,应变场也起了变化,认为该地区目前处在南东方向的拉伸应力场中     

地壳三维结构的层析成像方法——爆炸和地震资料的联合反演

给出了利用人工爆炸和天然地震资料联合反演获得地壳三维速度结构层析成像的理论和方法．地壳速度结构被看作是空间坐标的连续函数，而不事先把速度模型参数化，从而避免了不同的参数化过程对反演解带来的不确定影响．给出了把两类资料联系在一起的积分核的具体表达式．用文中的方法处理了唐山滦县地区的实测资料，获得了该区中、上地壳三维结构的层析成像结果．并与仅用人工地震资料所获得的结果做了对比．      

用大地测量资料反演滇西地震预报实验场断裂带的活动段

本文根据滇西地震预报实验场的部分大地测量资料应用反演方法研究了区内活动断裂带的现今活动段。结合地震活动和地震地质资料对地震危险区作了进一步的估计。     

利用断层滑动资料确定鲜水河断裂带现代构造应力的方向和大小.

阐述了利用断层滑动资料,结合岩石力学实验参数确定构造全应力张量的方法,并通过鲜水河断裂带区域观测到的大量活断层擦痕资料和由断裂带岩石采样所做的岩石破裂包络线,确定出断裂带区域现代构造应力的方向和大小;并对方法的实用性和计算结果的可信性进行了讨论．     

基于空间大地测量与地球物理方法的地心运动研究与监测进展

随着空间大地测量精度的提高与需求的发展,地心运动的研究与监测日益重要,它是精确实现地球质心参考框架的关键之一.本文详解了地心运动的原因(地球系统中的质量迁移)及对空间大地测量与地球物理学的影响,总结了常用的四种地心运动监测方法(网移动法,运动学法,动力学法和一阶形变法)及部分成果和应用,讨论了各方法和SLR,DIRIS,GPS和VLBI四种空间大地测量技术在地心运动监测中的特点,并给出了一些削减误差的建议.为满足地球动态环境研究的需要,地心运动监测的精度与可靠性仍需进一步提高,这依赖于观测精度的提高,地球物理模型的完善和数据处理方法的发展.     

基于神经网络的强震中短期预测方法

神经网络(neural network)是由大量并行处理的类似生物神经元的简单单元构成的复杂系统．通过调整各个单元之间的连接权值,神经网络可以被训练来表达一个特定的映射．这种作用是神经网络应用的基础．近十年来,神经网络已从理论研究进入实用,并且这个趋势还在不断地发展．本文提出了一种基于神经网络模型的强震预测方法．神经网络先从存在的地震演化序列或地震前兆学习,然后对未来的强震作中短期预测．提出了两个神经网络预测模型：一个是基于地震演化序列的神经网络预测模型EE,并将它用于中国大陆未来一年的最高震级的预测;另一个是基于地震前兆的神经网络预测模型EP,并将它用于华北地区未来(2年)强震发生时间的预测．结果表明,本文提出的这种基于神经网络的预测模型有一定的预测能力,并且使用方便,有较好的应用前景．     

用经验格林函数方法从长周期数字波形资料中提取共和地震的震源时间函数

1990年4月26日,在青海省共和县发生了一次震级MS=6.9地震．这次地震之后,于1990年5月7日、1994年1月3日和1994年2月16日在原震区又发生了MS分别为5.5,6.0和5.7的余震．我们分别以这几次余震的中国数字地震台网的长周期记录作为经验格林函数对该地震的长周期记录进行反褶积,提取了该地震的远场震源时间函数．无论以哪次余震的记录作为经验格林函数,反褶积的结果都相当一致．结果表明,发生于1990年4月26日的MS=6.9地震至少由两次规模相当的事件构成,两次事件的发震时刻相差约30 s．第一次事件的持续时间较短,约12 s,震源时间函数的上升时间约5 s;第二次事件的持续时间较长,约17 s,上升时间约8 s．分析分别从P波和SH波提取的震源时间函数,我们注意到,从SH波中提取的震源时间函数比从P波中提取的震源时间函数复杂,表明这次地震的震源过程除了上述两次规模相当的事件外,还存在规模较小的事件．这一结果与我们由矩张量反演得到的结果以及用宽频带波形资料借助于经验格林函数方法所得的结果一致．我们以较小余震对较大余震做反褶积得到较大余震的震源时间函数．结果表明,发生在1994年1月3日的MS=6.0和1994年2月16日的MS=5.7地震的震源过程相当简单,其震源时间函数为一简单脉冲．对于1990年4月26日MS=6.9地震,我们从不同台站的资料中得到的震源时间函数具有方位依赖性．然而,这种方位依赖性在3个余震的震源时间函数中几乎没有显示．从不同台站或同一台站的不同震相求得的震源时间函数的幅度存在差异,但震源时间函数在其持续时间上的积分却相当稳定,亦即从任何一个台站测得的标量地震矩相当一致．\r\n 以3个余震的记录作为经验格林函数得到的1990年4月26日地震的相对标量地震矩分别为22(以1994年1月3日MS=6.0地震的记录为经验格林函数)、26(以1994年2月16日MS=5.7地震的记录为经验格林函数)和66(以1990年5月7日MS=5.5地震的记录为经验格林函数)．据此推算,MS=6.0地震与MS=5.7地震的相对标量地震矩为1.18;MS=6.0地震与MS=5.5地震的相对标量地震矩为3.00;MS=5.7地震与MS=5.5地震的相对标量地震矩为2.54．这些结果与我们从资料中直接得到的相对标量地震矩(分别为1.15,3.43和3.05)一致,表明了作为提取震源时间函数的经验格林函数方法副产品的相对标量地震矩是地震大小的一种很稳定的度量.     

地壳变形异常的AF综合检验方法与在地震预报中的应用

讨论了地壳变形的非稳态过程模型及F异常综合检验的理论，给出了异常变形的定量参数与异常识别准则，并对数值模拟序列进行了异常检测．对多维地形变变化的结果也进行了异常综合检测实践，并讨论了AF异常与地震能累积释放之间可能存在的关系．其检验结果表明，AF可以对多个含有高频和阶跃型等特征的复杂序列进行异常合成和异常程度的描述．所识别结果具有一定的可靠性和稳定性．      

基于地震场地烈度频度的地震期望损失估计方法

在目前流行的地震期望损失方法中,往往忽视了在给定年限内,可能遭受多次同一烈度的影响．在具体计算某地震烈度的发生概率时,常用场地极值影响烈度来代替．这样处理,往往会低估地震的损失,特别是给定年限较长的情况下更是如此．笔者根据地震影响烈度造成损失的实际情况,建立了期望损失的新的框架：给定时间段内,某地震影响烈度的期望损失,等于给期望烈度的期望次数与给烈度下每次地震造成的平均损失之积;总的期望损失等于各场地影响烈度事件造成损失的总和．依据新的全国烈度区划图采用的地震活动性模型,笔者推导了地震期望损失估计和损失估计方差的计算公式．通过计算实例和与目前流行方法的比较表明,采用本文提出的方法不但是可行的,而且是必要的．本文给出的方法,将使地震灾害预测、地震保险和防灾预测建立在更为科学的基础上．     

用大地测量资料反演的1976年唐山地震的位错模式

运用反演理论探讨了由“零频”资料反演大地震震源模式的基本原理和方法,并用大地测量资料反演了1976年唐山7.8级地震的位错模式。得到的结果表明唐山地震的发震构造是一个总体走向为北东49°的右旋-正断层,断层面倾向南东,倾角76°。这个地震的断层长84公里,宽34公里,走向滑动错距459厘米,倾向滑动错距50厘米,地震矩4.3×1027达因-厘米,应力降29巴,应变降4.3×10-5,释放的能量3.7×1023尔格。由形变资料反演的平均错距和地震矩远大于由地震波资料定出的平均错距（270厘米）和地震矩(1.8×1027达因-厘米),它表明在地震区的地壳内震前可能已经发生了无震滑动——断层蠕动。无震滑动的规模比主震还要大一些,它的矩估计约为2.5×1027达因-厘米。唐山地震前虽然没有前震,但是却有规模这么大的“震前蠕动”,这可能是唐山地震与其他许多有前震的地震（如海城地震）的根本区别,它的许多与别的地震不同的前兆可能与此有关。     

用大地测量资料反演的1976年唐山地震的位错模式

运用反演理论探讨了由“零频”资料反演大地震震源模式的基本原理和方法,并用大地测量资料反演了1976年唐山7.8级地震的位错模式。得到的结果表明唐山地震的发震构造是一个总体走向为北东49°的右旋-正断层,断层面倾向南东,倾角76°。这个地震的断层长84公里,宽34公里,走向滑动错距459厘米,倾向滑动错距50厘米,地震矩4.3×10²⁷达因-厘米,应力降29巴,应变降4.3×10^-5,释放的能量3.7×10²³尔格。由形变资料反演的平均错距和地震矩远大于由地震波资料定出的平均错距（270厘米）和地震矩(1.8×10²⁷达因-厘米),它表明在地震区的地壳内震前可能已经发生了无震滑动--断层蠕动。无震滑动的规模比主震还要大一些,它的矩估计约为2.5×10²⁷达因-厘米。唐山地震前虽然没有前震,但是却有规模这么大的“震前蠕动”,这可能是唐山地震与其他许多有前震的地震（如海城地震）的根本区别,它的许多与别的地震不同的前兆可能与此有关。     

中国大陆现代垂直形变图集的编制与资料整编

20世纪80年代,中国地震局第一监测中心牵头利用全国水准资料编制了第1套中国大陆垂直形变图.90年代初,在全面收集资料的基础上编制了第2套中国大陆垂直形变图.2套图在现今构造运动和强震中长期预测等领域发挥了重要作用,如大多数强震均发生在垂直形变的高梯度带部位.2001年,测绘系统利用20世纪90年代以前产出的3期精密水...     

基于Molchan方法的山西地区流体资料预测效能检验

以山西地区观测时间长并有震例积累的流体观测资料为研究对象,采用M olchan图表法对其预测效能进行定量化检验,归纳出中强地震前流体异常判别指标.得出,山西地区流体资料对山西中北部地震具有较好的预测效果.其中,短期、长期异常较多,中期异常较少.研究成果可为短临预报与背景性地震预测提供参考.     

基于广义反演方法的复杂板块构造下地震动衰减特性

为研究构造复杂的关东盆地及其周边地区的地震动衰减特性,根据地震震源机制解和Slab1.0模型,依据前人提出的日本地区地震构造类型划分方法给出所研究地震的构造类型,并依据地震构造类型及空间分布划分了3个研究区域。利用单步非参数化广义谱反演方法分析了3个区域的地震动衰减特性。结果表明:区域Ⅰ中发生于陆地的浅地壳地震的地震动路径衰减较弱,远距离处近似不出现路径衰减,频率相关的非弹性衰减较弱,品质因子Q=92.33f~( 1.87);区域Ⅱ中,发生于陆地的上地幔地震的地震动路径衰减的下降速率随距离增大而增大,频率相关的非弹性衰减较强,Q=27.75f~( 1.08);区域Ⅲ中,发生于近海的浅层地壳和上地幔地震的地震动路径衰减兼具区域Ⅰ、Ⅱ的衰减属性,Q=58.07f~( 0.89)。     

基于一致可靠度的地震动记录样本容量确定方法研究

确定地震动输入样本容量是开展结构动力地震反应分析的重要环节,目前国内外关于地震动输入样本容量的讨论往往忽略或尚难以定量考虑结构地震反应估计的可靠度水平。以一实际钢筋混凝土框架结构为例,首先分析在大样本地震动作用下结构非线性地震反应的统计特征,研究估计结构地震反应时取样本最大值和平均值的差异,然后借助于假设检验分析结构地震反应的概率分布模型,给出基于一致可靠度的地震动样本容量确定方法,并对比分析单周期点、多周期点、谱值匹配调整地震动及人工合成地震动对样本容量需求的影响,为保证在小样本地震动输入下结构地震反应估计值满足给定可靠度和容许误差提供分析方法和判断依据。本文方法适应于定量确定不同结构类型和不同地震强度水平下的地震动样本容量需求,对建筑结构抗震性能评估及设计规范研究有一定意义。     

基于假设检验的地震动强度(烈度)速报方法

地震发生后数分钟内,快速、可靠地判别出地震动强度(烈度)的空间分布,用以估计不同地区的受灾程度,可以为政府开展应急救援并合理分配救援力量提供决策依据,保证救援人员及时、准确地到达极震区并展开搜救,以减少生命财产损失。本文基于统计学中的假设检验方法,对历史震害资料进行统计,提出了一种利用强地震动参数判别地震动强度(烈度)的方法。比较结果表明,本方法所确定的地震动强度(烈度)与实际震害烈度对应较好,能较真实地反映实际震害情况。     

基于Molchan图表法的新疆流体资料预报效能检验

通过三组具有代表性的数据(新04泉氢气原始数据、 新10泉水氡趋势提取数据、 新43泉气氡差分数据)检验实例, 介绍了如何用Molchan图表法进行检验和分析。 基于Molchan图表法对新疆地区地下流体预报效能评估等级较高的测项进行检验, 不仅可以直观地反应预报效能, 对观测资料进行评估, 又能对异常进行定量分析, 得到最佳阈值所对应的异常识别指标, 并在此基础上, 提取相对应的地震预测预报指标。 结果显示, 新疆地区地下流体各测项对于不同构造带上的地震预报效能各不相同, 分布在乌鲁木齐附近及天山以北地区的测项, 对北天山发生的地震预报效能较好, 多数测项优势对应时间段为短期, 说明短期预测效果较好。     

分形维数的一种数值计算及统计检验方法

基于分形维数的原始定义，本文给出一种维数的数值计算方法。若被测量对象在某一标度范围内确具有统计意义上的标度不变性，则该方法能够较好地得到所需精度的维数计算结果并进而反推“无标度区”范围。在假设维数集｛ｂｋ｝服从正态分布的前提下，引入柯氏检验方法对（ｂｋ｝样本分布的一致性进行检验，以此判断｛ｂｋ｝中是否具有“异常值”存在，并由标准化极差检验法对｛ｂｋ｝中“异常值”进行检测并剔除，其目的是在“直观判定”的基础上对维数作进一步的精确计算及对“无标在区”作进一步的精确界定．本文方法的一个显著特点是所有判断及统计检验皆针对最终结果（维数）。人造数据的应用检验亦表明了该方法的客观实用性．