基于多维度声学特征优选的多波束海底底质分类

海底表层底质分布信息的准确获取在构建海洋基础地理数据库中发挥着重要作用。目前,多波束是实现大范围海底底质分类的有效手段之一,基于多波束测深和反向散射强度数据所派生的声学特征被广泛应用于底质分类建模。然而,随着特征维度的增加,特征空间中存在的无关和冗余特征严重影响底质分类精度。为了定量评估声学特征对底质类别的表征能力,并消除无效特征对分类结果的干扰,本文提出了基于多维度声学特征优选的海底底质分类方法。首先,结合实际底质样本的物理属性对多维特征进行排序和优选,排除冗余和无关特征。其次,分别应用支持向量机、随机森林和深度信念网络构建海底底质监督分类模型。通过利用爱尔兰海南部多波束调查数据和实地取样信息进行试验,结果表明提出方法对海底底质的总体分类精度和Kappa系数分别最高达到了86.20%和0.834,相较于主成分分析和熵指标特征选择方法有明显提高,突出了该方法在海底底质探测及制图的应用潜力。     

Fully probabilistic seismic displacement analysis of spatially distributed slopes using spatially correlated vector intensity measures

Earthquake‐induced slope displacement is an important parameter for safety evaluation and earthquake design of slope systems. Traditional probabilistic seismic hazard analysis usually focuses on evaluating slope displacement at a particular location, and it is not suitable for spatially distributed slopes over a large region. This study proposes a computationally efficient framework for fully probabilistic seismic displacement analysis of spatially distributed slope systems using spatially correlated vector intensity measures (IMs). First, a spatial cross‐correlation model for three key ground motion IMs, that is, peak ground acceleration (PGA), Arias intensity, and peak ground velocity, is developed using 2686 ground motion recordings from 11 recent earthquakes. To reduce the computational cost, Monte Carlo simulation and data reduction techniques are utilized to generate spatially correlated random fields for the vector IMs. The slope displacement hazards over the region are further quantified using empirical predictive equations. Finally, an illustrative example is presented to highlight the importance of the spatial correlation and the advantage of using spatially correlated vector IMs in seismic hazard analysis of spatially distributed slopes. Copyright © 2013 John Wiley & Sons, Ltd.     

洱源5.5级地震前后地磁场变化异常特征分析

利用2013年3月3日洱源5.5级地震前后所获得的2种流动地磁资料,分析了地磁总强度与矢量观测的异常变化特征。(1)地磁总强度观测结果表明:地震前,测区内相邻期总强度变化的正负值区大致均衡,逐渐演变为整个测区都是正值并出现高梯度带,正值的高梯度带再演变为正负值交界的高梯度带,此时震中位于正值高梯度带的边缘;地震后,正负值交界的高梯度带远离震中,正负值区又大致均衡;(2)地磁矢量观测结果表明:地震前,岩石圈磁场变化的水平矢量、垂直矢量在震区均有显著差异,磁偏角、磁倾角和总强度变化的零等变线均在震区周边穿过;地震后,岩石圈磁场变化的水平、垂直矢量在震区的显著差异消失,磁偏角和总强度在震区正负值交界的高梯度带逐渐消失,磁偏角的零等变线在震区未出现。     

2013年巴基斯坦Mw7.7地震震源参数特征及烈度分布估计

2013年9月24日巴基斯坦中南部发生Mw7.7地震,震中位于巴基斯坦阿瓦兰县北部69 km处,发震断层为走滑断层机制,极震区烈度达到Ⅸ度以上.我们计算了巴基斯坦地震的视应力、应力降等震源参数,明确该地震为断层动态摩擦过程中的应力上调模式;进一步选取发震断层面上滑动位移的反演结果,构建有限断层模型,对近断层区域的强地面运动进行估算,并基于强地面运动模拟结果给出震区的烈度分布图.结果显示,模拟的巴基斯坦地震烈度图极震区烈度达到Ⅸ度,Ⅶ度烈度影响范围与美国地质调查局震后给出的震动图(ShakeMap)较为一致.强烈地震发生后,基于强地面运动模拟计算给出的烈度分布情况具备较好的合理性,对震区给出及时的震情判定和开展相应的救灾工作具有较高的实际价值.     

不同地震动衰减关系模型在河北地区应用

河北省目前主要采用的是霍俊荣给出的适用于中国华北地区的地震动反应谱的衰减,该衰减关系分为Ⅱ型衰减关系模型和Ⅲ型衰减关系模型。使用Ⅱ型、Ⅲ型模型以及烈度衰减关系,对石家庄、邯郸、邢台、保定、张家口、承德、唐山、秦皇岛、廊坊、沧州10个地级市以及沙城、三河、宁晋、磁县等曾经历史上发生过大地震的地方,进行50年超越概率10%的峰值加速度和烈度值的计算,得出不同衰减关系模型适合使用于不同地区。     

2013年四川芦山MS7.0地震近断层强地面运动模拟及烈度分布估计

2013年4月20日在我国四川省发生了芦山M_S7.0地震,地震给当地群众的生命财产安全带来了巨大的损失,其中最严重的破坏发生在震中附近的芦山、宝兴等地区.根据地震发生的快速反演结果,及发震断层面上滑动位移的分布情况,构建有限断层模型,对近断层区域的强地面运动进行初步计算,并基于强地面运动的模拟结果给出震区烈度分布的初步估计.模拟结果显示：模拟烈度图显示极震区的烈度在IX级左右,VI级烈度影响范围大致为16000 km²,该结果与中国地震局于4月27日给出的震区实测烈度图一致程度较高.强烈地震发生后,基于近断层强地面运动模拟计算的结果,可以给出相对合理的地震烈度分布情况估计,对震区震情判定及救灾工作具备较高的现实意义.     

基于微机电加速度计的地震烈度计

为了实现破坏性地震强度的速报,提高地震应急响应效率,指导抗震救灾,设计一种新型地震烈度计。采用性价比较高的微机电加速度计MODEL-1221作为地震传感器,利用4个通道的同步24位模数转换器ADS1274进行地震信号转换,使用32位嵌入式处理器AT91RM9200作为地震事件的判定和烈度参数计算的平台,保证仪器整体性能,能够满足地震烈度速报需要;此外,该地震烈度计具有开关量输出,可以作为地震紧急处置系统的地震开关来使用,实现一机多用,一机多能。     

电测井中电流参数对地层的分辨能力分析

常规电测井一般通过测量供电电极的电流和测量电极之间的电位差来计算围岩的视电阻率并划分地层界面,而忽略了对电流参数的利用。本文基于欧姆定律,通过供电电极电流的变化定性分析其周围岩矿石电阻的变化,进而用电流强度变化曲线识别地层属性。理论分析和试验结果表明,供电电极电流大小取决于电极的接触电阻,而视电阻率大小取决两个测量电极之间或供电与测量电极之间介质的电阻率总和,因此,电流比视电阻率对地层的灵敏度要高一些。绘制电流强度测井曲线可以准确划分地层层位,确定地层厚度,且不增加成本。     

鲁甸 MS6.5级地震强震动记录及震害分析

2014年8月3日发生的鲁甸地震是我国继2013年芦山地震之后的又一次破坏性浅源地震,造成了严重的人员伤亡和工程结构破坏.本文处理了我国数字强震动台网捕获的60余组主震三分量强震动记录,绘制了震中附近区域的峰值加速度等值线图,长轴沿西北-东南方向展布.通过与中国西部常用衰减关系的对比,发现各模型的预测值均不同程度高估了峰值加速度、峰值速度的观测值.最后以水平向峰值加速度较大的三个典型台站为例,详细调查了附近建筑的破坏情况,结合宏观烈度分布结果,分析了地震动特征与震害的相关性.     

甘肃河西走廊地区气候暖湿转型后的最新事实

应用1981-2011年甘肃省河西走廊地区19台站逐日降水资料, 研究了该区域年和四季降水量、雨日、降水强度的气候变化特征. 结果表明: 整个河西走廊秋季及酒泉市东部到张掖市冬季降水呈显著增加; 夏季雨日显著减少, 秋季雨日显著增加; 秋季降水强度普遍增强. 与1990年代相比, 2000年代秋季、春季和冬季降水量占年降水量的比重分别提高了9.4%、3.9%和1.8%, 仍有暖湿化倾向, 其中, 秋季暖湿化显著, 而夏季降水比重却减少了15.3%, 有暖干化趋势. 2000年代降水量、雨日和降水强度极端气候事件明显增加: 从季节看, 秋季发生频率最高, 约占同季全部极端事件的80%左右, 其次是夏季和冬季, 各占60%, 春季和年各占50%; 从要素看, 雨日发生频率最高, 占全部极端事件的近70%, 降水量次之, 占60%, 雨强占50%. 与1990年代相比, 2000年代500 hPa、200 hPa和700 hPa 高度场、相对湿度及比湿有明显的年代际变化, 对秋季降水有利而对夏季降水不利.