基于热异常信息与BP神经网络的中强地震预测试验

地震预测是地震科学研究的主要领域之一。震前热异常现象(地表温度异常升高)普遍存在并且与地震三要素有复杂的非线性关系。文中结合神经网络的优点,提出将热异常信息作为地震预测的信息源,通过构建神经网络,进行地震预测的思路,并进行了试验。基于8d合成的1km分辨率的MODIS数据,利用RST算法提取震前热异常信息,在分析震前热异常信息时空变化的基础上,确定出BP神经网络的结构,利用该网络对中国及周边100个5级以上震例,以及70个随机无震样本进行训练和仿真。试验结果表明,通过RST算法提取的震前热异常指数值,用于BP神经网络地震预测是可行的,其预测的试验结果刻画出了地震要素与热异常值间的非线性相关性。未来预测区域范围的选取以及神经网络中隐层神经元的数量将对地震预测效果产生较大的影响。     

南水北调总干渠中线工程豫北段基础稳定性的InSAR时序分析

南水北调总干渠中线工程豫北段受矿区开采沉陷、区域地质构造活动及城市地下水开采沉降等多种威胁,区域地质结构稳定性较差。为了评估干渠沿线基础稳定性,为引水工程提供安全评价保障,以南水北调中线豫北段为例,利用2009年全年共9期ENVISAT ASAR雷达数据,采用二通加外部DEM的D-InSAR数据处理算法和"相位累积式"干涉测量甄别大气影响,采用"相邻重访周期式"干涉测量减小时间退相干影响,获得了沿线126km渠段、33个监测点在2009年8个时间段的时序差分形变相位图像;提取了不同时期采矿、地下水开采造成的地面沉降区及沉降幅度信息;评价了区域活动构造及稳定性。研究表明:研究渠段全线有不均匀下沉,350d累积最小下沉量为-33mm,最大下沉量为-73mm。年下沉速率0.34~0.76m/a,年平均下沉速率0.53m/a。监测点下沉总体符合指数分布,平均相关系数R2=0.741 8。根据监测点下沉拟合曲线预测,调水干渠多数段落基础下沉趋稳;南水北调中线工程豫北段受多种因素叠加影响,总体基础稳定性较差,地质构造活动、城市地表沉降为主要影响因素,基础施工为次要影响,矿区开采沉陷对基础失稳未见直接相关性。     

塔里木河的变迁与罗布泊的演化

干旱区河流及湖泊变化是环境演变的最重要标志之一。本文根据实际调查、历史记载和遥感图像解译,论证了塔里木河河道变迁及水量变化与罗布泊的演化关系。魏晋及其以前,塔里木河与孔雀河合流从北面入罗布泊,当时上游农业规模小,入湖水量多,罗布泊水域面积达到5350km2。此后,孔雀河入塔里木河,从南面经喀拉和顺入罗布泊,由于绿洲面积扩大,引水增加,到了清末罗布泊水域明显缩小,但还没有干涸。1921～1952年塔里木河再度与孔雀河汇流,又从北面入罗布泊,湖面扩大到1900km2,代表了这一时期的罗布泊水域,因此罗布泊不是20世纪30年代末40年代初干涸。1952年塔里木河与孔雀河分流,孔雀河单独入湖,水量减少,使湖面缩小,但直至1959年中国科学院新疆综合考察队对罗布泊进行考察时仍有广阔的水面,1961年仍未干涸。孔雀河灌区为扩大灌溉面积,于1958年和1962年,分别在普惠和阿克苏甫修了拦河大坝和水库引起下游断流。因此,罗布泊应在1962年以后逐渐干涸,直到1972年美国第一颗地球资源卫星照片上才得到反映。同时,还根据塔里木盆地绿洲发展、水资源利用及水系关系,分析了罗布泊干涸的原因及与塔里木河开发有着必然联系,主要是人类活动改变了地表径流的地域分配,上中游引水过多,造成下游断流和尾闾湖干涸。     

在中国地震动参数区划图编制中GIS信息系统的应用

编制全国性的地震动参数区划图,涉及到多个学科的大量与空间位置有关的信息,需要对海量空间数据进行有效的存储、处理与统计分析。GIS信息技术适用于存储、管理、分析与表述各种带有空间分布特征的信息。文中介绍了在中国地震动参数区划图编制工作中“GIS信息系统设计专题”的成果。该专题所设计的系统,可充分利用GIS信息技术的各项功能,对编制地震区划图所使用的各种数据从输入、编辑、处理、分析、图形绘制到输出进行系统的、科学的可视化分析与管理。中国地震动参数区划图GIS系统的数据库分为3个子系统1)地震环境及潜在震源区子系统;2)地震动基础资料及衰减关系子系统;3)地震动参数概率计算结果子系统     

辽河油田大民屯凹陷井壁崩落法地应力测量

文中介绍了井壁崩落法地应力测量的基本原理和方法 ,并利用此方法对辽河油田大民屯凹陷地区 15口井的地层倾角测井资料进行了统计和分析 ,绘制了崩落椭圆长轴优势方位图。结果表明 ,该地区井壁崩落椭圆的长轴优势方位为 35 0°～ 10° ,由此确定的最大主应力方向为 80°～ 10 0° ,平均为 90° ,与用震源机制解得出的结果基本相符 ,说明该地区的构造应力场方向比较稳定 ,处于同一构造应力场的作用之下     

基于PS-InSAR技术的海原断裂带地壳形变观测研究

基于单像对的常规D-InSAR技术在形变量较大的地震同震形变场探测中已取得成功应用,但由于其受时间、空间失相干和大气影响的严重制约,难以应用于长期缓慢微小地壳形变的观测研究中.近几年发展起来的PS-InSAR(Permanent scatterer InSAR)技术是对常规D-InSAR的创新性发展,它通过将干涉处理对象集中在SAR图象中散射特性稳定的高相干点集上(人工建筑物或巨石、山峰等自然地物),避开非相干象元可能带来的各种复杂问题,从而间接克服了相位失相关和大气延迟的局限性,极大地提高了干涉测量的精度和可靠性,使基于InSAR技术的mm级微小地壳形变的遥感观测得以实现.     

玉树地震前的地下流体观测井温度数据超差异常及其与地震关系研究

本文收集整理了距2010年4月14日玉树7.1级地震震中700km范围内的全部13个地下流体观测井孔的温度观测资料,统计分析了2008年5月以来各井温度当月超过3倍均方差的数据个数(以下简称月超差个数).结果发现,在玉树地震前6个月,13个观测井中有10个井观测数据出现月超差个数升高现象,有4个观测井月超差个数出现了同震升高和震后升高现象.2008、2009年大柴旦发生的2次6级以上地震前,也有类似现象.此异常现象可能反映了玉树地震前场兆和源兆的共同作用过程.     

利用重复地震研究新疆阿合奇—伽师—乌恰地区地壳介质变化

利用射线追踪方法对新疆伽师地区的重复地震进行位置归一处理,提高走时精度以达到观测伽师—乌恰和伽师—阿合奇地区地壳介质变化的目的。计算了伽师地区2005年1月至2011年3月ML≥2.5重复地震序列经射线追踪和波形互相关方法校正后的P波走时差。结果显示,在2009年2月20日柯坪5.4级地震前阿合奇台的记录观察到该地区短期的地壳介质速度明显升高现象,2010年6月10日乌恰5.2级地震前乌恰台也同样记录观察到该现象。     

塔里木河下游生态保护目标和措施

针对2000-2009年塔里木河下游10次生态输水后生态环境的变化情况,提出新的生态保护目标：在距河500 m以内以胡杨(Populus euphratica)为主的重点保护带,地下水埋深保持在≤4 m,植被总盖度达到0.4~0.5;500~1 000 m为基本保护带,以柽柳(Tamarix spp.)为主,地下水埋深为4~6 m,植被总覆盖度达到0.3以上;＞1 000 m为一般保护带,随着输水累积量增加,地下水埋深达到6~8 m,使现有植被不再退化;沿河两岸1 000 m的植被保护恢复总面积应达到1 028 km2;用水均衡法和潜水蒸散法重新估算的大西海子的下泄水量为2.3×108 m3 ,比原规划减少了1.2×108 m3 ,其中2.0×108 m3为维护生态所用,另外还有0.15×108~0.3×108 m3为向台特玛湖输水的水量;应保持输水连续性,大西海子以下年泄水量不小于0.36×108 m3;为了保证向下游输水,必须加强水资源调控,通过整治源流,使到达干流的水量为44.2×108 m3 ,干流严禁开荒,加强对防护堤修建后生态环境变化的监测,下游采用漫溢漂种增加植被面积。     

地热观测台网监测效能评估综合分析

地热观测台网监测效能评估是优化与完善前兆观测系统、提高在地热观测台网在防震减灾中效能的重要环节。评估内容主要包括观测环境、观测系统、观测质量和观测资料应用等方面,以省局和台站自评为基础,学科组结合日常管理对各测点进行综合分析,找出影响地热观测台网监测效能的主要因素,并相应地提出了合理解决方案。