基于辛格式奇异核褶积微分算子的地震标量波场模拟

本文在对地震波场进行模拟时,采用辛差分格式对波动方程进行时间离散,采用奇异核褶积微分算子对波动方程进行空间离散.该方法尽管增加了一些计算量,但提高了计算精度和稳定性;相对于其他非辛算法,它是全局保结构的,并且具有较强的长时间跟踪能力.该方法为解决大尺度、长时程地震波场的高精度模拟问题提供了一种新的、有效的选择.     

短周期面波的自动检测算法

给出了一种短周期瑞雷(Rg)波的自动检测器,其目的是用于三分量台站所记录到的区域(<2.5°震中距)事件。该检测器以17～22s的瑞雷波自动检波方法为模型;我们已经修改了用在近距离和短周期的算法。我们对该检测器在印度中部一群定位很好的矿山爆破和该地区一组地面实测事件进行了检验。Rg波检测器结合了半自动的事件检测系统和定位算法,并被用在连续数据上。为进行前置滤波,对傅里叶方法和基于小波的方法进行了评估。在小波前置滤波后,我们看到了用Rg波检测器估算的后方位角标准偏差的样本,它与系列事件fk3CP波的后方位角相当。结果表明,用Rg震相后方位角定位与用小信噪比的初至震相后方位角定位这两种方法是兼容的。相对于傅里叶前置滤波而言,我们更推荐小波前置滤波,因为在近距离上,在低信噪比的背景上检波,小波前置滤波的一致性更好。     

Characteristics of near-fault ground motion containing velocity pulses

There are many reports about the research on near-fault velocity pulses, which focus on the generation of velocity pulse and simplify the velocity pulse so as to be used in the seismic design of structure, However few researches have put emphasis on the characteristics of near-fault ground motions containing velocity pulses, especially the characteristics relevant with the design response spectrum prescribed by the code. Through collection of a large number of near-fault records containing velocity pulses, the response spectra and the characteristic periods of records containing no pulses are compared with those of records containing pulses. Response spectra of near-fault records are compared with standard spectra given by code; furthermore, the response spectra and the characteristic periods of each earthquake are compared with that given by code. The result shows that at long periods （longer than 1.5 s）, the response spectrum of pulse-containing records is bigger than the response spectrum of no-pulse-containing records; when the characteristic period of near-fault records is calculated, the method that does not fix frequency is more reasonable because the T1 and T2 have a lagging tendency; regardless of the site Ⅰ and site Ⅱ, the characteristic period of pulse-containing records is over twice bigger than the characteristic period given by the code,     

物联网技术在地震受困人员应急搜救中的应用研究

为能在搜救地震受困人员时,实时监测灾区情况,增强实时性及降低搜救误差,研究物联网技术在地震受困人员应急搜救中的应用,设计基于物联网的地震应急搜救系统,采用RFID识读器将采集的数据通过互联网传输至数据处理中心服务器上,再反馈至灾区信息处理子系统中的监测防御模块中,若出现异常情况则开启射频模块,命令现场报警装置响应报警应急搜救信号;通过蚁群算法获取最优搜救路线,及时搜救地震受困人员。实验结果表明,设计系统可有效搜救地震受困人员,且系统的吞吐率高达90%,搜救准确率均值高达97.6%,耗时均值仅为0.88 h,具有较高的搜救准确率和搜救效率。     

石河子市多层砖混结构房屋震害概率矩阵的建立

以概率理论为基础，采用震害指数法对石河子市重要建筑物中的多层砖混结构房屋进行抗力计算，通过抽样计算建立了石河子市砖混结构房屋按建筑年代分类的震害概率矩阵，又进一步综合这次普查得到的相关统计数据建立了修正的石河子市砖混结构房屋震害概率矩阵，从而为群体房屋的震害预测提供依据。     

峰谷平均法及其在计算浅源合成地震图中的应用

为了计算在震源和接收点深度相同或相近情况下分层半空间介质中的合成地震图,在重复平均法的基础上加以改进,提出一种有效的数值积分方法--峰谷平均法.根据被积函数的变化特点,将波峰和波谷值抽取出来组成慢收敛序列,利用重复平均法快速而准确地求出其极限值.与半解析方法相比,本文方法不仅数学处理上非常简单,而且易于数值实现.数值试验表明,本文方法是准确和高效的.     

基于长时间序列(1975—2020年)生态耗水的岱海动态生态需水分析

生态需水是湖泊生态系统的重要指标,维持着湖泊生态系统的良性循环.以内蒙古中部半干旱湖泊岱海为研究对象,对湖泊动态生态需水进行分析.本研究在遥感和气象数据的基础上,获得1975-2020年长时间序列高精度水文要素数据,分析岱海水文要素时空演变规律;通过天然生态水深分析法、水深经验频率分析法和湖泊形态分析法分析岱海的水深随面积变化的关键水深;构建基于生态耗水规律的湖泊生态需水模型,计算自然状态下岱海生态需水动态变化范围.研究结果如下:岱海地区6-9月为丰水期,10月至次年5月为枯水期;45 a以来岱海水面面积呈显著下降趋势,近年来下降速率减缓;枯水期岱海适宜生态水深为8.72~9.92 m,丰水期为9.40~10.69 m,适宜生态需水量为5.62亿~7.71亿m³,适宜湖面面积为70.92~84.77 km².本文构建了长时间序列气候水文数据库,确定岱海动态生态需水范围可以实现对湖泊生态健康的实时监测,为相关规划与管理提供科学依据及可操作性指导,从而为岱海湖泊治理提供理论参考.     

基于快速流式算法的局部余弦相似属性

相似性是一种常用的衡量不同图像之间差异程度的属性,广泛应用于地震数据处理环节.由于地震数据本质上是非平稳的,局部相似性比全局相似性更适用于刻画地震数据的时-空变化特征.现有的局部相似属性可以通过正则化最小二乘问题进行计算,但是其计算过程需要大量的计算时间和数据存储空间,难以适应当前的海量数据处理任务.本文提出了一种基于快速流式算法的局部余弦相似性计算方法,其采取局部数据递推的模式,避免迭代算法带来的计算负担,在保证计算精度的前提下能够快速地表征不同数据之间的差异.流式局部余弦相似性可以用于解决不同的地震数据处理问题,包括叠前地震数据加权叠加、多波多分量数据纵横波速度比估计以及基于构造预测的断层检测,更加适用于现阶段的宽方位角和高密度采集数据的处理流程.理论模型和实际数据测试结果可以验证流式局部余弦相似性算法的效率优势和解决不同地震数据处理问题的有效性.

     

我国部分台站的高K指数检验

为考察我国地磁台站高K指数纬度分布的同一性,选择北京台,佘山台和广州台磁暴时H分量上最大地磁活动8小时K_(max)≥5时段作样本,按其磁纬分别与国外相应的地磁台站结成对比组。对比发现,我国3个台站K≥6的指数存在不同程度的系统偏高趋势,进一步与K_P指数对比确认,反映我国3个台站上的K≥6高K指数及其相应磁场变幅的系统偏高是一种表观现象,原因是这3个台站的H磁变仪都存在着定向差和其它磁变仪的磁系附加磁场影响的缘故。     

2020年7月12日唐山5.1级地震前高光谱多参数异常特征分析

基于高光谱遥感数据,通过RST算法提取2020年7月12日唐山5.1级地震前不同参数异常信息,发现震前CH₄、CO、H₂O、O₃均出现了高值异常,且异常均位于震中附近,异常幅度高于2倍均方差,CH₄、CO、H₂O异常机理不同于O₃。通过统计2018—2020年CH₄、CO、H₂O三种气体出现频次,发现同步异常具有可靠性,认为高光谱多参数异常出现的同步性,可提高异常性质判定的信度。通过对不同参数进行连续跟踪观测,提取多参数同步异常信息,对地震短临预报具有一定参考意义。