非线性科学在地球物理学和地震学中的应用研究

本文作者承担了国家地震局科技监测司“八五”地震科技信息研究规划：国外非线性科学研究现状与发展专题，现已完成１９９４年度计划内容，取得了初步成果。基于这些成果，本文作者编写了“非线性科学在地球物理学和地震学中的应用研究专辑”，较系统地介绍了前苏联及俄罗斯有关非线性科学在地球物理学和地震学中的应用研究情况，主要内容包括：前苏联及俄罗斯非线性科学在地球物理学和地震学中的应用研究计划，研究进展及深入研究的方向。     

一种基于马尔科夫随机场模型的彩色纹理图像分割

提出了一种基于Gabor滤波和马尔科夫随机场的彩色纹理特征图像的分割算法。首先对色彩和纹理特征进行了分析,将RGB色彩空间非线性变换到CIE-LUV空间,构造颜色的特征向量;然后对原始彩色图像进行Gabor滤波和高斯平滑处理,得到恰当表示原图像的灰度纹理图像;再对原图像建立MRF分割模型,结合色彩和纹理信息,运用贝叶斯理论和迭代优化算法估计最大后验概率(MAP)。实验表明,本文方法可以有效地实现图像分割。     

预报地震的地电阻率台址电性结构特征参数的研究

以地下浅部水平层状介质模型为基础，依据电测深资料，计算研究了表征台址电性结构具有抑制干扰能力和映震能力的特征参数：干扰系数α、γ和异常系数β及其物理特性和应用。综合研究结果表明，特征参数比电测深曲线和电性参数更直观、定量地表征台址电性条件的优劣，应用更广泛。     

激发极化法在甘肃瓜州县辉铜山铜矿外围隐伏铜矿勘查中的应用

通过分析辉铜山铜矿体特征及矿山开采时深部找矿成果,发现矿体具SE向倾伏趋势,地表被大面积第四系覆盖。对测区岩(矿)石进行物性测量,发现区内矿石具高极化中低阻电性特征,与围岩电性差异明显,可用激发极化法进行深部地球信息探测。在1∶1万矿区地质填图基础上,采用激电中梯和激电测深2种方法进行矿产勘查,圈定2处明显的激电异常。结合区内地质特征和钻孔资料,发现高极化中低阻激电异常与推测的隐伏铜矿体具良好的空间对应关系,显示该矿区具良好的深部找矿潜力,为进一步详查工作提供了依据。     

考虑时间-空间变化的人工随机场模拟

采用随频率变化的视波速代替随意给定的视波速,并在随机场的模拟中引入相位差谱来考虑地震动的频率含量非平稳性．用谱表示法按不同的设计烈度生成了时间-空间变化的非平稳人工随机场,可用于大跨度空间结构多点激励的地震动输入．     

半潜式海洋平台结构的疲劳失效概率计算研究

本文根据Ｍｉｎｅｒ线性累积损伤原理，引入随机变量，客观地分析了半潜式平台结构因疲劳引起损伤的情况，提出了平台结构在设计寿命期间的疲劳可靠性分析方法，通过算例，验证了方法的可靠性，并得出有意义的结论。     

一种新的融合空间信息的半监督变化监测方法

基于改进的半监督FCM算法和马尔科夫随机场,提出了一种新的融合空间信息的半监督变化监测方法。首先将两幅遥感图像相减得到差值图像,并通过第4波段的差值给出了一种新的样本标记方法;然后,通过标记样本对差值图像利用半监督FCM算法进行聚类;最后,为了提高监测精度和去除聚类噪音点,利用像元点之间的空间邻接关系和马尔科夫随机场,通过更新后的隶属度矩阵得到了监测结果。为了验证本文方法的有效性,选取了两组TM遥感图像,监测了森林的变化。试验结果表明,改进的半监督FCM算法可以减少监测的漏检率,马尔科夫随机场方法可以很好地去除聚类过程中形成的噪声点,减少监测的虚检率。     

基于随机聚集维数的云南省峨山县城防灾空间布局评价研究

城市防灾空间是城市的重要组成子系统,本文以地震高发的峨山县城（包括双江镇和小街镇）为研究对象,对县城防灾空间布局的分形特征进行研究,研究选取量化指标-随机聚集维数进行测算,意在对峨山县城城市防灾空间的分形特征进行验证,并对防灾空间布局体系进行分析。研究表明：1.峨山县双江镇和小街镇城市防灾空间布局具有分形结构;2.双江镇和小街镇城市防灾空间呈现二元分异结构;3.双江镇城市防灾空间受地震断裂带影响呈现多中心分形结构;4.小街镇防灾空间布局呈现一元化单中心分形结构。     

Statistical Distribution of Depth-Integrated Local Horizontal Momentum for Second-Order Random Ocean Waves in Finite Water Depth

Based on the second-order random wave solutions of water wave equations in tinite water depth, statistical distributions of the depth-integrated local horizontal momentum components are derived by use of the characteristic function expansion method. The parameters involved in the distributions can be all detemained by the water depth and the wavenumber spectrum of ocean waves. As an illustrative example, a fully developed wind-generated sea is considered and the parameters are calculated for typical wind speeds and water depths by means of the Donelan and Pierson spectrum. The effects of nonlinearity and water depth on the distributions are also investigated.     

基于粘弹库仑应力变化的后续最大地震震级估计及2008、2014年于田两次7.3级地震之间的关系讨论

在前人关于于田地区地壳水平分层模型研究的基础上,结合于田台GPS连续观测资料粗略确定各层的粘滞系数。基于粘弹水平分层模型,分别计算了2008、2014年两次于田7.3级地震的粘弹同震库仑应力变化。基于粘弹库仑应力变化,采用“直接”余震频次的计算方法,计算了区域范围内与主震同震库仑应力变化直接相关的理论地震频次。提出基于理论与实际地震频次对比以及理论与实际地震频次-距离衰减曲线拟合残差对比估计与主震同震库仑应力变化直接相关的后续最大地震震级的方法。不同方法的计算结果显示,与2008年于田7.3级地震同震库仑应力变化直接相关的最大后续地震震级为MS7.2~7.5,而2014年于田7.3级地震的估计为MS6.3。前者与2014年于田地震7.3的震级非常接近。由于震级相同、空间距离较近、时间间隔较短、区域外力作用相同、两次地震构造关联性较强且具有较明确的应力相互作用,因而认为2008、2014年两次7.3级地震构成一对广义的双震型地震,这与该区域以往序列类型特点相吻合。对震级下限及G-R关系b值对结果的影响进行了初步讨论,结果显示,当粘弹同震库仑应力变化确定之后,震级下限对后续最大地震震级估计影响不大,但G-R关系b值对结果有较大影响。