联合多代卫星测高和多源重力数据的局部大地水准面精化方法

本文研究了基于泊松小波径向基函数融合多代卫星测高及多源重力数据精化大地水准面模型的方法.分别以沿轨垂线偏差和大地水准面高高差作为卫星测高观测量,研究了使用不同类型测高数据对于大地水准面建模精度的影响.针对全球潮汐模型在浅水区域及部分开阔海域精度较低的问题,引入局部潮汐模型研究了不同潮汐模型对于大地水准面的影响.数值分析表明:相比于使用沿轨垂线偏差作为测高观测量,基于沿轨大地水准面高高差解算得到的大地水准面模型的精度更高,特别是在海域区域,其精度提高了2.3cm.由于使用沿轨大地水准面高高差作为测高观测量削弱了潮汐模型长波误差的影响,采用不同潮汐模型对大地水准面解算的影响较小.总体而言,船载重力及测高观测数据在海洋重力场的确定中呈现互补性关系,联合两类重力场观测量可以提高局部重力场的建模精度.     

Crustal structures of the Weihe graben and its surroundings from receiver functions

We use 15 seismic stations,crossing the Qinling orogen(QO),Weihe graben(WG)and Ordos block(OB),to study the crustal structures by receiver functions(RFs)methods.The results show quite a difference in crustal structures and materials of three tectonic units(orogenic belt,extentional basin and stable craton).The average crustal thickness in the northern QO is 37.8 km,and Poisson ratio is 0.247,which indicates the increase of felsic materials in QO.In the southern OB,the average crustal thickness is 39.2 km and Poisson ratio is 0.265.Comparatively high value of Poisson ratio is related with old crystallized base in the lower crust and shallow sediments.The artificial RFs reveal that low-velocity and thick sediments have a significant effect on phases of the Mohorovi i discontinuity(Moho).As a result,the Moho phases in WG are tangled.S-wave velocity(VS)inversion shows that there are shallow sediment layers with 4–8 km’s thickness and high velocity zones in the middle-lower crust in WG.Complex Moho structure and high velocity zone may have been induced by the activities of the Weihe faults series.     

居民地分布与地理气候因子的相关性定量化研究--Poisson对数线性模型

研究居民地分布和地理气候条件的关系是一个比较有意义的课题,已经有很多文章对居民地分布和地理气候因子之间的关系做过研究。本文以全国地理因子库和居民地图斑数据库为基础,利用Poisson对数线性模型方法对地理因子与点状居民地进行了建模分析,得到了地理因子对图斑居民地数目影响的定量化结果,所得结果与定性分析结果一致。     

基于泊松碟采样的地震数据压缩重建

在地震资料处理领域,数据的压缩和重建是非常重要的问题,但往往由于数据的严重缺失或采样原因而达不到理想的效果.新发展起来的压缩感知理论为重建欠采样数据提供了可能,而选用合适的采样方法是其中的关键技术之一.本文基于傅里叶变换和压缩感知理论,采用泊松碟采样,对不完整地震数据进行恢复重建.数值实验表明,与传统的单纯随机采样方法相比,泊松碟采样方法在保持采样随机性的同时,使采样点的分布更加均匀,有效地调节了采样间距,从而达到更好的恢复效果,可以有效地指导地震数据采集设计及重建.     

航空重力数据向下延拓的逆泊松积分算法

给出计算航空重力数据延拓的泊松积分公式,通过向上延拓评定航空重力数据的精度。基于逆泊松积分,应用快速傅里叶变换算法和迭代法求解重力异常,进行向下延拓,通过对延拓结果和地面实测数据的比较分析,评价延拓方法的精度,并讨论在向下延拓算法中引入的低通滤波器的选择。实验表明,快速傅里叶变换算法的结果较好。     

福建地区地壳上地幔S波速度结构与泊松比

        利用在福建地区布置的 12 个宽频带数字地震流动台站和 8 个固定台站记录的远震 P 波波形数据进行接收函数计算, 运用H-k 搜索叠加方法得到了研究区的平均地壳厚度H 与波速比k（=VP/VS）,并运用接收函数反演方法得到了 0~80 km 范 围内的地壳和上地幔 S 波速度结构。H-k 叠加结果表明,福建地区地壳厚度在 28.4~32.8 km 范围内,从内陆到沿海变薄, 从南到北变厚;沿着 NW-SE 方向,泊松比分布有分带特征,沿海地区泊松比高于内陆地区;同时表明,该地区地壳可分 为上、中、下地壳,地壳结构横向差异较明显,多个台站下方可发现壳内低速层,沿海地区上地幔顶部平均速度相对低, 可能暗示了深部存在热异常区域。     

A statistical method linking geological and historical eruption time series for volcanic hazard estimations: Applications to active polygenetic volcanoes

The probabilistic analysis of volcanic eruption time series is an essential step for the assessment of volcanic hazard and risk. Such series describe complex processes involving different types of eruptions over different time scales. A statistical method linking geological and historical eruption time series is proposed for calculating the probabilities of future eruptions. The first step of the analysis is to characterize the eruptions by their magnitudes. As is the case in most natural phenomena, lower magnitude events are more frequent, and the behavior of the eruption series may be biased by such events. On the other hand, eruptive series are commonly studied using conventional statistics and treated as homogeneous Poisson processes. However, time-dependent series, or sequences including rare or extreme events, represented by very few data of large eruptions require special methods of analysis, such as the extreme-value theory applied to non-homogeneous Poisson processes. Here we propose a general methodology for analyzing such processes attempting to obtain better estimates of the volcanic hazard. This is done in three steps: Firstly, the historical eruptive series is complemented with the available geological eruption data. The linking of these series is done assuming an inverse relationship between the eruption magnitudes and the occurrence rate of each magnitude class. Secondly, we perform a Weibull analysis of the distribution of repose time between successive eruptions. Thirdly, the linked eruption series are analyzed as a non-homogeneous Poisson process with a generalized Pareto distribution as intensity function. As an application, the method is tested on the eruption series of five active polygenetic Mexican volcanoes: Colima, Citlaltépetl, Nevado de Toluca, Popocatépetl and El Chichón, to obtain hazard estimates.     

川西及邻近地区地震活动性模拟和断层间相互作用研究

本研究采用基于库仑破裂准则的地震活动性准静态模型,模拟计算了川西地区长达10000年的理论地震目录,通过对理论地震目录的分析发现川西地区M_s≥7.0强震在时间上表现出很强的随机性,与平均地震发生率为1/22.0年^－1（≈0.0454年^－1）的Poisson过程很相近, Poisson模型可能是川西地区开展长期（数10年）地震危险性计算中较为合适的模型.而单一断层M_s≥7.0强震的时间间隔分布与Poisson过程存在很大的差异,用Poisson模型估计单一构造上长期地震危险性可能是不合适的.通过分析模拟产生的长时间理论地震目录,逐一给出了川西地区主要断层的M_s≥7.0强震的时间间隔分布与平均M_s≥7.0强震的复现时间,并讨论了主要断层间强震活动的相互关联,计算出了强震在各断层间的转移概率.定量计算了研究区一断层的破裂产生的库仑应力在研究区其他断层面上的投影.从而为研究断层间的相互作用,研究一断层发生强震对其他断层发生强震危险性的影响提供了依据.本文为开展区域地震危险性分析研究提出了新的思想和途径.     

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提出一种加权半参数模型,对半参数模型中的参数分量与非参数分量分别加权,针对数据的不同特点合理确定权重。分别对模拟数据和GPS真实数据进行处理,并与最小二乘法、岭估计法和半参数模型进行对比,通过残差、均方误差等指标的对比分析可见,加权半参数估计模型得到的估计值与真值最接近,估计残差浮动平缓,均方误差小。     

我国沿海台风百年遇重大灾害的Poisson分布特征

使用114年西北太平洋台风资料，50年台风灾害和灾害指数诊断资料与美国70年灾害指数的研究进行对比分析，研究我国沿海地区代表站的百年遇重大台风灾害的Poisson分布特征和灾害指数与台风强度的分布关系。采用Poisson分布对中国沿海热带气旋致灾机理和灾害特征进行分析研究，给出中国北起渤海湾，南到广西的广大海岸线上，台风登陆致灾度（灾害分类、致灾频率，N年遇度等）分析，指出Poisson应用价值。台风灾害指数与台风强度的分析为我国和西北太平洋台风登陆灾害及损失的客观评估提供了重要的参考。