基于克隆选择原理的核爆地震特征选择方法

为了解决核爆地震自动识别中最优特征子集的选择问题,根据克隆选择原理,提出了一种过滤与封装相结合的特征选择方法.该方法融合了封装式与过滤式特征选择方法的优点,利用局部化的类别可分性判据来处理核爆地震样本的多峰分布问题,通过设定独立的记忆抗体能够保证最终结果是搜索过的最佳特征组合,并且可以处理设定和不设定最优特征子集维数两种情况下的特征选择问题.首先通过UCI数据集中呈多峰分布的玻璃数据验证了该特征选择方法的有效性,进而将其应用到核爆地震特征选择中.核爆地震特征选择实验结果表明,该方法不仅有效地降低了特征空间的维数,而且使分类精度提高了2个百分点,与封装式特征选择方法相比,该方法的计算复杂度大为降低.     

朝鲜地下核试验的地震学观测

自2006年至2017年,朝鲜民主主义人民共和国在中朝边界地区的试验场进行了6次地下核试验.本文综合报道根据东北亚地区的宽频带数字地震资料利用地震学方法对这六次地下核爆炸的研究.结果表明,朝鲜地下核试验在区域台网产生的地震记录具有典型浅源爆炸的特征.针对上述资料发展了处理核爆数据的方法并据此得出各次朝鲜核爆的地震学参数,包括事件识别、当量测定、以及震中相对定位等.对6次核爆和4次天然地震P/S类型谱振幅比的统计分析表明,2 Hz以上台网平均谱振幅比可以正确地将朝鲜核爆从天然地震中识别出来,从而有效监测在朝鲜半岛进行的当量大于0.5 kt的地下核试验.同时也发现,建立在体波-面波震级比之上的识别方法不适用于朝鲜核试验场.通过建立中朝边界地区基于Lg波的体波震级系统,计算了各次朝鲜核试验的体波震级m_b（Lg）,并由此估计了它们的地震学当量,其值介于0.5 kt至60 kt之间.由于缺少爆炸埋藏深度的数据,上述当量有可能被低估,因而有必要对深度影响做进一步研究.以第一次爆炸的位置为参考震中,利用Pn波相对走时数据和高精度相对定位方法获得了各次核爆在试验场中的精确定位.     

晚第四纪朝鲜西海岸京畿湾金浦潮坪大型潮汐的演化

金浦潮坪位于京畿湾中部,在1980年开垦改造之前是坡度平缓的潮坪,西边被南北向主水道所限,该水道是汉江的主要支流水道之一,形状长直,最宽处1．5km,最深10m。树枝状的小潮流跟主水道连接。数十个岛屿分布于再生潮坪,导致岩基地形崎岖不平。而位于潮坪西部离岸的大量岛屿起到了保护潮坪不受离岸波浪侵蚀的作用。京畿湾中部的潮流在近地点高潮期达到10m,最大流速超过2．5m／s。波浪一般夏季小,台风期间除外;冬季风暴频繁之时规模巨大,一般超过2m。主潮道的悬浮沉积物浓度和盐度由于强烈的季风气候而表现出显著的季节性差异。     

西朝鲜湾二维潮流泥沙数值模拟与砂矿成矿分析

黄海西朝鲜湾是潮流流速特别高、潮流沙脊群明显发育的水动力沉积环境区,具有有利的砂矿成矿条件。为了分析其成矿特征,我们采用波浪潮流共同作用下潮流泥沙数值模拟的计算方法,模拟各级波浪下潮流、海底冲淤状态和全输沙量过程,由此分析按形成时代和主要分选控制因素划定的砂矿成因型和漂沙分选方式。本区砂矿属于潮流波浪控制的现代滨海砂矿,砂矿由潮流波浪掀沙、潮流输沙、风暴浪混沙进行平面及垂直分选形成,研究区类似一个巨型砂矿分选机,分选强度有利于砂矿成矿的地区大多为0～20m海域,矿层延伸到风暴浪最大冲刷范围之外。     

太原基准地震台核爆震相识别

对太原基准地震台记录的核爆及天然地震波形进行对比分析,结果显示：①与天然地震相比,核爆震相特征相对独特;②地震优势频率较窄,而核爆优势频率则较宽,即对于震中距相近、当量不同的核爆波形,太原台记录的时频变化特征相似;③对于震中距相近的天然地震与核爆波形,太原台记录的时频特征差异明显。     

利用小波变换分析朝鲜核爆波形特征

基于小波变换方法,对2009-2017年黑龙江省牡丹江地震台（MDJ）记录的5次朝鲜核爆信号进行Daubechies小波8层多尺度分解,通过对比分析近似和细节部分信息,发现核爆信号进行小波分解后,在不同层存在相同特征,且有别于地震信号分解后在相应各层的特征。可见,利用该方法可有效识别朝鲜核爆。     

禁核试核查国际监测系统中的USRK及KSRS台阵对朝鲜地下核试验场的地震信号检测能力评估

根据禁核试核查国际监测系统中的USRK及KSRS台阵的实际记录数据,统计建立了这两个台阵的本底噪声水平分布概率模型。基于地下爆炸的源频谱模型及比例关系,对2009年5月25日朝鲜核试验在这两个地震台阵上的实际记录信号幅值进行了比例折算,得到了更小震级的“朝鲜地下核试验”在这两个地震台阵上的多频带信号幅值。在3倍信噪比检测条件下,利用概率模型法分别得到了这两个地震台阵对朝鲜地下核试验场小震级地下核试验的多频带信号检测能力。结果表明,震中距在400 km左右的两台阵对朝鲜地下核试验地震信号的检测阈值均随着频率的升高而逐渐降低,即高频段的检测能力强于低频段。这两个地震台阵的最高信号检测能力均出现在6.0—9.0 Hz频带,90%检测概率条件下,USRK和KSRS在该频带的检测阈值分别为m_b1.5和m_b2.2。      

2013、2016年两次朝鲜核试验P波和面波信号幅值比差异的观测与分析

2016年1月6日,朝鲜再次进行了地下核试验.和上次2013核试验相比,此次试验震中位置接近,不同震相的平均幅值比却表现出明显的差异：在短周期P波幅值减小的情况下,长周期Rayleigh面波幅值增强,Love面波幅值减小.这给判断两次试验当量的相对大小带来了困难.本文在给出两次试验短周期P波和长周期面波幅值比测量结果的基础上,从地下核爆炸震源机制的角度对观测现象进行分析解释.研究结果表明,虽然各种形式的构造应力源都可以很好地拟合单次试验的长周期面波资料,但只有逆断层形式的构造应力释放能够解释两次试验不同震相幅值比差异现象.这是关于朝鲜核试验震源机制的一个新的发现,对于认识其震源性质具有重要意义.     

2017年9月3日朝鲜核试引起中国东北地区的承压井水位变化初步报道

北京时间2017年9月3日11:30发生在朝鲜的核试以其大当量而震惊全球。以William Walter和Douglas Dreger为首的科学家立即在12月即将于新奥尔良举办的美国地球物理联合会秋季学术年会上召集了一个特别的专题进行研讨。中国科学家也针对该次核试的影响范围进行了数值模拟研究,位移场模拟结果认为,本次核试的影响范围在110 km以外的其他地区对地壳运动测量资料的影响几乎可以忽略。本文作者于核试后第2天,从中国地震地下流体前兆观测台网中距离分别为335 km和420 km处发现了2口承压井水位出现幅度分别为50 mm和7 mm的显著阶跃变化,两井均位于鸭绿江断裂西侧。如此明显的大幅度的核试诱发井水位变化尚属首次监测到。本文仅报道对该观测现象的客观性所做的初步分析,其物理机制及对自然灾害风险的影响需进一步研究。      

2017年9月23日朝鲜ML3.4地震矩张量反演

利用区域地震台网数字波形资料,对2017年9月23日朝鲜M_L3.4地震进行地震矩张量反演计算与参数稳定性评估,获得了此次地震的震源机制解.结果表明,地震矩心深度为3 km,标量地震矩为1.34×10¹⁴ N·m,矩震级为M_W3.4.地震矩张量结果分解后,双力偶分量（DC）为96.4%,补偿线性矢量偶极分量（CLVD）为-0.8%,震源体体积变化的各向同性分量（ISO）为-2.8%.主压应力P轴方位角为144°,倾角为74°,主张应力T轴方位角为341°,倾角为15°.其中一个节面的参数为：走向248°,倾向60°,滑动角-94°.地震震源体积变化分量很小,震源机制类型属于典型的由断层剪切位错引起的正断层型地震事件,且主张应力T轴方向与区域近地表应变率场方向一致.由于朝鲜2017年9月3日核试验释放的能量对局部区域应力场进行了扰动,致使核试验场附近地壳岩体处于破裂的临界状态,2017年9月23日朝鲜M_L3.4地震事件可能是区域应力场作用下的一次山体滑动事件.