大震过程中地壳形变的混沌和多重分形特征及其预报意义

以地壳形变中倾斜观测为例,用常熟观测台石英摆地倾斜仪记录到的１９９５年７月１日至１９９７年６月３０日ＳＮ测向的观测数据作为研究的原始资料,采用时间延迟相空间重构法计算并研究了１９９６年１１月９日南黄海Ｍｓ６．１级地震前后地倾斜系统混沌吸收子的关联维数,Ｄ２二阶熵Ｋ２和最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数λ１,并用推广ＧＰ法和数盒子法研究了地震前后系统多重分开遥广义维数谱Ｄ２和奇异性谱（α）研究结果表明,地倾斜     

江苏及邻区地震时序的多重分形特征及其预报意义

研究了江苏及邻区1970年以来5．5级以上地震的多重分形特征，着重用推广GP法研究了地震前后多重分形的广义维数谱Dq和奇异性谱f(a)。研究结果表明：所有震例的广义维数谱和奇异性谱均经历了远离地震时，异常出现时和异常消失时的三个特征变化阶段，异常出现的时间在震前半年至一年半内；多数震例异常在震前几个月内回返恢复，少数在震后数个月内恢复。上述结果说明利用地震时序的多重分形特征对于该地区半年至一年尺度的中强地震预报是有意义的。     

地震分布多重分形特征的中期预报意义探讨

讨论了地球岩石圈的自组织临界状戍 地震发生的非局域性与多重标度分形度统计特征。研究了地震多重分形性质的计算方法及其应用于地震预报的前景 。     

唐山地震地下水位动态图象及其预报意义

采用水位滑动变差方法,研究了唐山地震前后地下水位时空演化特征。研究结果表明,水位滑动变差方法是突出地下水位前兆场时空演化特征的良好方法。唐山地震前后地下水位动态图像正负区和异常特征区的时空演化具有明显的规律性和阶段性。负值区的演化具有“收缩—扩展—急速扩展—发震”的特征;异常特征区的演化显示“迁移—扩展—稳定—发震—消失”的特征;滑动变差显示”增大—减小—发震—急速减小”的变化过程。据此给出了地震中短期预报新标志。     

地震多重分形计算的最小生成树法

目前地震分形计算的方法很多,但各方法或多或少都存在一些问题．本文引入一种地震分形计算的新方法——最小生成树法（minimal spanning tree）,对其算法作了重要的修改,并通过对乌什、乌苏、唐山和海城4个区域震例的研究,得出大震前后地震时空分布多重分形谱由集中变疏张,反映了分形结构复杂性的增加、地震时空分布不均匀性的增加．由点集的数值模拟表明：强震前后多重分形谱变化的物理本质是地震分布由均一到不均一,由简单到复杂的变化过程．     

中强地震前后地震时间序列的自仿射分形特征

用标准偏差法计算地震时间序列自仿射分形的局域分维值D, 用归一化的相关系数R值表征分维结构的强度。对唐山、海城、松潘、龙陵、常熟、溧阳和中国及周边等7个地区, 选取不同震级下限, 以相同的固定长度窗长(100次地震)滑动进行分维计算, 发现中强地震之前, D值表现为下降、持续低值、或先降后升等多种变化特征。      

地球变化磁场的分形和混沌特征

将北京地区地球变化磁场的水平分量作为一无规时间序列,利用谱分析方法求出了１９５９,１９６５,１９７０和１９７６年时间段的分数维布朗运动（ＦＢＭ）的维数Ｄｂ。结果表明Ｄｂ值与太阳活动性呈负相关。进而利用时间延迟方法来重建该序列在相空间的吸引子,计算得到吸引子的维数Ｄ＝４．２±０．４,最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数总是正值。这表明地球变化磁场可能是混沌的。还利用一简单模型说明太阳活动性对地球变化磁场Ｄｂ值的影响。     

地球变化磁场的分形和混沌特征

将北京地区地球变化磁场的水平分量作为一无规时间序列，利用谱分析方法求出了１９５９，１９６５，１９７０和１９７６年时间段的分数维布朗运动（ＦＢＭ）的维数Ｄｂ。结果表明Ｄｂ值与太阳活动性呈负相关。进而利用时间延迟方法来重建该序列在相空间的吸引子，计算得到吸引子的维数Ｄ＝４．２±０．４，最大Ｌｙａｐｕｎｏｖ指数总是正值。这表明地球变化磁场可能是混沌的。还利用一简单模型说明太阳活动性对地球变化磁场Ｄｂ值的影响。     

广义地震应变能释放的多重分形特征

利用基于小波变换的多重分形谱估计方法，研究了以中国东西部地区为代表的板内地震活动和以新西兰、日本为代表的板缘地震活动广义应变能释放的多重分形特征．结果表明，中国东、西部地震活动广义应变能释放的多重分形特征有明显差别，新西兰与日本的地震活动广义应变能释放的多重分形特征也有明显不同；地震活动的多重分形特征与构造的复杂程度有关．      

细胞自动机的多重分形特征和动力学根源

用大量弹簧滑块组成的模型可以模拟地震的复杂性,本文以细胞自动机(CA)为数学工具,结合地震学和岩石力学的结果,考虑了能量的输入和损耗,进行了地震事件的数字模拟。对模型中输出的"地震"事件进行了时间和空间的多分形分析,并对自组织临界(SOC)状态进行了讨论,进而得到事件至少在时间域里的分布呈现出层次结构,符合自相似特征。本文的CA模型属于确定性的混沌系统,而对于处在SOC状态下的大量事件的频度和大小的统计与G-R指数律很好地吻合。结果表明,虽然自组织(SO)可能是更准确的地震表征,但SOC仍然是研究地震现象的很好的模式。     

新20号井井水位动态分析及地震预测效能评价

对新20号井井水位动态观测资料进行了全时间过程扫描，分析了井水位的年变化规律、主要干扰因素和地震短期前兆异常特征，提出了如何判别水位年变叠加、峰谷相位移动和峰谷极差增减等异常是否打破年变规律的有效方法。根据这些指标，统计了观测期间乌鲁木齐监视区内发生5级以上地震时水位的相关异常参数，并对该井的地震预测效能进行了初步评价。     

地震活动的分形特征及其对地震预测的意义

岩石破裂是一个自相似过程,地震作为地壳岩石破裂的结果,它在时间和空间上的分布具有分形结构。基于系统科学和分形几何学的观点,本文采用标度变换法和嵌入空间法,分别研究了唐山7.8级、海城7.3级和松潘7.2级地震前后地震活动时、空分布的分维数,同时分析了宁夏灵武5.5级震群和澜沧5.0级前震序列的时间分维随时间的变化特征。初步结果表明:大震后余震的分维数明显增大,无标度区范围减小,展示了震后地震活动随机干扰背景增强！前兆性地震序列的时间分维数相对偏低,有序性增加。此外,文中还研究了单轴压缩下岩石破裂声发射序列的分形特征,结果表明,声发射序列亦具有自相似性,在岩石破坏过程中,声发射序列的分线数随时间的变化不是单调的。最后,籍助于“耗散结构理论”的基本概念,简要地探讨了地震时间、空间分维与地震活动熵的关系。提出了地震时、空分维作为表征地震孕育系统演化过程的序参量之一,应用于地震预测的可能途径及需要进一步研究的若干问题。     

混沌理论与地震预报研究探讨

本文介绍了混沌理论的基本内容和研究进展，分析了地震中的复杂过程及其混沌特征，探讨了混沌理论给地震预报研究带来的新观点、新认识和新方法，说明混沌理论对地震预报深入攻关有着重要的指导意义。     

多分形断层模型与地震序列研究

本文提出形成地震序列的多分形断层模型并利用分形分维理论讨论该模型及其序列。给出本模型的震级—频度关系、余震序列中强余震预报公式和多分维D_q—q关系式,探讨了利用多分维预报地震的有效性。     

容量维、信息维随时间变化特征与地震预报

在规定了选取无标度区和线性拟合的条件之后,对于四川4个主要地震带、中国大陆和四川西部地区,选取不同震级下限,以一定的时间窗和滑动步长,分别计算容量维D0和信息维D1随时间变化的曲线.并对强震前D0和D1值出现下降、先降后升和上升等多种变化特征,以及D0和D1值很接近等现象的可能原因进行了讨论.     

分形几何的数学基础及其在地震预报中的应用

本文就地震预报中常用的分形几何中的几个数学概念做了简要的介绍，包括测度，豪斯道夫维数、计盒维数等，并介绍了有关维数的性质和估计方法。作者试图通过了这些数学概念的简要介绍，使读者对分维有更准确的理解。     

Bayes方法及其在地震预报中的应用

对Ｂａｙｅｓ方法进行了分析并将其应用于华北地区强震的预测，结果较好。内符合检验、阈值试验、ＦＨ检验、时间窗移动试验等一系列控制试验表明识别结果较稳定。     

中强地震前地震群集度CV值的异常特征及其在地震预报中的应用

利用地震活动群集度指标 CV值对华北地区 1 6次中强地震前 CV值与地震活动的关系进行了分析和研究 ,发现在中强震前 1— 3年 CV 值显示高值异常。把 CV值的这种特征应用于河南及其邻区 ML≥ 5.0地震的预报研究中 ,再根据制定的预报规则 ,进行预测内符检验和预报评分。结果表明 ,该方法是一种有效的中期地震预报方法 ,具有推广应用价值。