中国大陆基于BPT模型的时间相依地震危险性分析

概率地震危险性分析是地震区划图编制、重大工程场地地震安全性评估以及地震风险管理等领域的重要依据,地震时间活动性模型则是概率地震危险性分析的主要理论基础.本研究中基于布朗过程时间（Brownian passage time（BPT））模型,计算了不同情况下中国大陆特征地震震源区时间相依的地震发生率,采用概率地震危险性计算方法,选择合适的地震动模型,评估了中国大陆地区时间相依的地震危险性,并与基于泊松模型的地震危险性做了比较.结果表明,时间相依的地震活动特征对概率地震危险性具有显著影响,在那些地震离逝时间相对较长,离逝率较大（大于1）的震源区,时间相依的地震危险性结果相较于基于泊松模型的地震危险性结果显著增大,增大幅度最大可达50%以上.相反,在那些刚发生地震不久,地震离逝时间较短的震源区,时间相依的地震危险性结果相较于泊松模型显著减小,减小幅度最大可达50%左右.地震复发间隔的变异系数对地震危险性结果也有显著影响,选择合适的变异系数对时间相依地震危险性分析十分重要,后续应该加强对地震复发间隔不确定性的研究.研究结果还表明,时间相依的地震活动特征对不同超越概率下的地震危险性结果的影响是一致的,不随超越概率水平的变化而变化.本文研究结果对地震风险管理、地震保险以及相关防震减灾政策的制定等方面具有重要的应用价值.

     

基于特征地震模型含时间的概率地震危险性分析方法及其应用研究

本文介绍了特征地震的对数正态分布模型、 正态分布模型和布朗过程时间模型, 提出了使用地震破裂面源模型的特征地震含时间的概率地震危险性分析理论和方法. 通过具体算例对不同的特征地震模型进行了比较, 并对特征地震危险性分析方法进行了系统探索. 研究结果表明, 特征地震含时间模型在复发周期早期的地震危险性低于不含时间模型, 而在后期其地震危险性则高于不含时间模型. 特征地震复发周期的对数正态分布模型与布朗过程时间模型计算得出的地震危险性差别不大. 在未到期望复发时间时, 正态分布模型与前两种模型计算的地震危险性差别不大; 而接近期望复发时间及之后时段, 正态分布模型计算的地震危险性则迅速增大.      

东北地震区小震资料完整性分析及其对地震活动性参数的影响研究

以东北地震区为例,基于G-R关系的震级·频度分布原理,研究了东北地震区最小完整性震级MC的时间分布特征和各时段的空间分布特征,统计了研究区内的地震活动性参数,探讨了小震资料完整性分析对地震活动性参数和地震危险性计算结果的影响.研究表明,对区域小震资料进行完整性分析,可以在低水平地震活动地区获得较准确的地震活动性参数,更好地反映了该区未来的地震活动趋势.本文的研究方法和结论可供地震资料完整性分析和地震活动性分析时参考.     

地震巨灾模型中的随机地震事件集模拟

地震巨灾保险是降低地震灾害风险的有效手段之一,而地震危险性分析是地震巨灾模型的主要分析模块之一。传统的概率地震危险性分析主要是基于潜在震源模型、地震活动性模型和地震动衰减模型等并采用概率方法得到场点的地震危险性值,该危险性表示的是未来所有地震对场点的综合影响。然而,在使用地震巨灾模型进行地震风险分析时需要用到单个地震事件对场点的影响,这就需要根据潜在震源区生成一系列单个地震事件,并计算每个事件对场点的影响。本研究采用蒙特卡洛方法,基于第五代中国地震动参数区划图中所采用的地震活动性模型(潜在震源区及其地震活动性参数),模拟符合我国地震活动时间、空间和强度分布特征的地震事件集。模拟时遵从的基本理论为:地震发生在时间上符合泊松分布,震级分布可用古登堡-里克特定律来描述,空间分布特征则用潜在震源区及其地震发生率来描述。模拟得到的地震事件包含以下参数:时间(年、月、日)、地点(经度、纬度)、深度、震级、断层走向以及衰减特征等。该模拟地震事件集可满足地震巨灾模型中地震风险分析的需求,已应用于我国地震巨灾模型中。     

潜在地震滑坡危险区区划方法

不同地区地震活动的强度和频率是不同的.基于地震危险性分析的地震滑坡危险研究在综合了地震烈度、位置、复发时间等因素的基础上,考虑了地震动峰值加速度时空分布的特点,可以有效地应用于潜在地震滑坡危险区区划.以汶川地震灾区为研究对象,根据研究区的地质构造、地震活动特点等划分出灾区的潜在震源区,对该区进行地震危险性分析,并在此基础上采用综合指标法做出基于地震危险性分析的地震滑坡危险性区划.所得地震滑坡危险性区划按照滑坡危险程度分为高危险、较高危险、较低危险和低危险四级,表示未来一段时间内研究区在遭受一定超越概率水平的地震动作用下,不同地区地震滑坡发生的可能程度. 本文给出的地震滑坡危险性区划结果中,汶川地震滑坡崩塌较发育的汶川、北川、茂县等部分区域均处于高危险或较高危险区域;在对具有较高DEM精度的北川擂鼓镇地区所作的地震滑坡危险性区划中,汶川地震中实际发生的地震滑坡灾害与地震滑坡危险区划结果表现出较好的一致性.对区域范围而言,基于地震危险性分析的地震滑坡区划,可为初期阶段的土地规划使用及重大工程选址提供参考.     

地震序列的空间随机分析

利用空间随机点过程的统计分析方法对大华北地区地震的空间分布特点作了统计分析.着重对地震的完全随机性、不同震级间地震的相互独立性以及随机标值等作了检验分析.分析表明,大华北地区地震的空间分布表现出成丛性,各不同震级段间为正相关,同时它们的空间分布可用一二维空间随机过程模拟.所得结果可为合理建立地震的空间分布模型提供依据,对合理估计地震危险性具有一定的意义.      

地震区划中b值统计的若干问题研究

b值描述研究区的地震震级频度分布特征,是地震危险性和地震预报分析的基础参数,它实际上是衡量某地区地震活动水平的一种标志,在国内外地震预报研究和地震危险性分析中得到广泛的应用。本文就影响b值统计的几个重要方面进行了分析研究,得出了一些结论,希望能为地震危险性分析服务。     

川西及邻近地区地震活动性模拟和断层间相互作用研究

本研究采用基于库仑破裂准则的地震活动性准静态模型,模拟计算了川西地区长达10000年的理论地震目录,通过对理论地震目录的分析发现川西地区Ms≥7.0强震在时间上表现出很强的随机性,与平均地震发生率为1/22.0年－1（≈0.0454年－1）的Poisson过程很相近, Poisson模型可能是川西地区开展长期（数10年）地震危险性计算中较为合适的模型.而单一断层Ms≥7.0强震的时间间隔分布与Poisson过程存在很大的差异,用Poisson模型估计单一构造上长期地震危险性可能是不合适的.通过分析模拟产生的长时间理论地震目录,逐一给出了川西地区主要断层的Ms≥7.0强震的时间间隔分布与平均Ms≥7.0强震的复现时间,并讨论了主要断层间强震活动的相互关联,计算出了强震在各断层间的转移概率.定量计算了研究区一断层的破裂产生的库仑应力在研究区其他断层面上的投影.从而为研究断层间的相互作用,研究一断层发生强震对其他断层发生强震危险性的影响提供了依据.本文为开展区域地震危险性分析研究提出了新的思想和途径.     

泊松与更新复合模型及其在地震危险性分析中的应用

利用更新模型描述大地震的记忆特性,用泊松模型描述小地震的无记忆性,同时考虑了由于采用时间记忆模型而引起的震级分布随时间的变化,克服了目前研究中时间、震级分布模型相互独立的缺陷.文中利用实例计算了震级分布随时间变化对地震危险性分析结果的影响,所得结果对目前研究大地震时间记忆模型具有一定的意义.      

青藏高原地震活动特征及当前地震活动形势

青藏高原是我国现代构造活动和地震活动最强烈的地区,自有地震记录以来,在高原内记录到多达18次8级以上巨大地震和100余次7~7.9级地震,它们均发生在喜马拉雅板块边界构造带和板内断块区及其次级断块的边界活动构造带上.自1900年有地震仪器记录以来,青藏高原曾经历了3次地震活动丛集高潮,即1920-1937年,1947-1976年和1995-现在.在每次地震活动丛集期都形成以8级地震为核心的7级以上地震活动系列,它们分别是20世纪20-30年代的海原-古浪地震系列、50-70年代察隅-当雄地震系列和20世纪末期以来昆仑-汶川地震系列.每一个地震系列都有自己的主体活动区,最新的昆仑-汶川地震系列的主体活动区为巴颜喀喇断块.青藏高原地震活动高潮与全球Mw≥8.0巨大地震活动高潮紧密相关,昆仑-汶川地震系列与自2001年至今的全球最新地震活动高潮相对应,它们反映了两者的动力学联系.经过详细对比研究认为,它们至今均仍在延续之中,全球板块边界构造带8~9级地震和板内大陆断块区的7~8级地震都仍在连续发生.研究了全球和区域地震活动的相关关系及青藏高原地震活动的时空分布特征,指出了该区当前地震活动的总体形势,评价了其近期地震危险性,提出了加强地震监测的建议.     

6 震前大气电场异常的基本特征和震例

关于"地震预测研究争论"的组织者Ian Main将地震预测定义分为4类,一是与时间无关的地震危险性;二是与时间有关的地震危险性;三是指在某种前兆信息观测的基础上,对临震的一些特征(如震级、地点、时间)进行预测,这种预测仍应是概率性的,不可能准确、可靠地给出未来地震的准确地点、时间及震级;四是可靠地预先知道地震发生的地点(经纬度和深度)、震级和时间,所有这些参数的预测误差都在一个很窄的范围内(当然仍应高于随机水平),使得疏散和撤离能够有计划地进行.     

地震序列的研究及其在地震预报中的应用(综述)

一次浅源大地震常伴随大量余震,某些大震还有前震或前兆性震群,构成一个大震序列的孕育、发生、衰减的全过程.由于地震序列在时间和空间上相当集中,便于观测,且其规律性也相对强一些,因此,早就有不少地震学者从事地震序列的研究工作,使得此项研究取得了较大进展.大致可分为以下几个方面:地震序列类型的划分;地震序列的时间分布特征;地震序列的空间分布特征;地震序列的震级系列;地震序列的理论模型和实验模拟;地震序列研究成果在地震预报中的应用.     

郯庐断裂带地震时空分布的统计特征及其强震危险性估计

本文从郯庐断裂带地震时空分布图象的定量描述入手,分析了不同区段的地震时空分布特征及其随时间的演变。在分析研究不同区段正常背景分布及大震前异常分布图象特征的基础上,对鲁南地区未来强震的危险性作出估计。     

b值的时空分布特征与地震危险性的关联分析

震级-频度关系lgN = a-bM是统计地震学研究中最基础的规律之一.b值是地震活动水平的重要参数,也是判定地震危险性区的重要指标,它可以为地震危险性方面的研究提供依据,目前被广泛应用于地震预测和地震危险性研究中.本文总结了 b值研究中的关键问题,通过全面的分析和研究将b值随时间变化的特征归纳为以下4类:(1)在大震发...     

广义极值分布在地震危险性分析中的应用

利用广义极值分布研究地震最大发震震级的规律,给出了广义极值分布下地震危险性分析的相关公式与方法,并对台湾地区历史地震资料进行极值统计分析,发现最大震级超过7级的地震理论发震次数与实际发震次数完全一致,在此基础上预测了未来几年发震的危险性.     

用极值理论对京-津-唐地区及7个主要地震带未来地震活动的分析s

本文利用历史地震资料及现代地震资料,运用改进的极值分布函数法,讨论了我国内陆7个主要地震带及京-津-唐地区地震活动的特征,对未来的地震活动性作了定量的估计,并且对运用极值理论处理历史地震资料应当注意的若干问题进行了分析.研究了历史资料起始时间后移和前期中小地震遗漏对极值分布函数的影响,并应用改进的极值分布函数探讨了未来地震的危险性.      

东北地震区小震资料完整性分析及其对地震活动性参数的影响研究

以东北地震区为例,基于G-R关系的震级-频度分布原理,研究了东北地震区最小完整性震级MC的时间分布特征和各时段的空间分布特征,统计了研究区内的地震活动性参数,探讨了小震资料完整性分析对地震活动性参数和地震危险性计算结果的影响。研究表明：对区域小震资料进行完整性分析,可以在低地震活动地区获得较准确的地震活动性参数,更好地反映了该区未来的地震活动趋势。本文的研究方法和结论可供地震资料完整性分析和地震活动性分析时参考。     

飞来峡水库的区域地震活动及应力场特征

本文从地震活动的时间序列、空间分布,地震频度和能量释放,震级和频度关系,震群活动特点,震源机制解及构造应力场等多方面,对飞来峡水利枢纽工程周围150公里范围内的地震活动性进行了广泛的研究,并在综合分析的基础上,对该区的地震危险性进行了评价.     

中国海域及邻区地震时间分布特征研究

地震时间分布特征研究是进行地震预测和地震危险性分析的重要基础。以中国海域统一地震目录为基础资料,以指数分布模型、伽马分布模型、威布尔分布模型、对数正态分布模型以及布朗过程时间分布（BPT）模型为目标模型,采用极大似然法估算模型参数。根据赤池信息准则（AIC）、贝叶斯信息准则（BIC）以及K-S检验结果确定能够描述海域地震时间分布的最优模型。结果表明,对于震级相对较小（ M <6）的地震,指数分布、伽马分布以及威布尔分布均能较好地描述其时间分布特征;在大的区域范围内（如整个海域）,震级相对较大（ M >6）的地震可完全采用指数分布描述其时间分布特征;在较小的区域范围内（如地震带）,大地震时间间隔可能更加符合对数正态分布和BPT分布。此外,文中还采用扩散熵分析法研究地震之间的丛集性和时间相关性,结果表明,地震活动存在长期记忆性,震级相对较小（ M <6）的地震受更大地震的影响,从而在时间上表现出丛集特征。本文的研究结果对地震预测、地震危险性计算中地震时间分布模型选择和地震活动性参数计算具有一定参考价值,对理解地震孕育发生机理具有一定科学意义。     

时间相依的概率地震危险性分析研究现状及其在我国的发展前景

通过综述时间相依的概率地震危险性分析的研究历史、发展现状,以及对未来在我国发展和应用前景的展望。本文认为,未来我国时间相依的概率地震危险性分析的发展趋势体现在地震活动性模型参数的确定、特征地震模型的适用性及判断准则、重复地震思想的应用、影响特征地震危险性计算因素的研究、大型构造上特征地震震源段落的识别划分、相邻构造相互影响机制研究等方面。未来时间相依的概率地震危险性分析在我国的应用领域主要是给定时间段内的地震风险评估、应急备灾、地震保险等方面。