【摘要】：地震是全球公認的一種大型自然災害,大地震發(fā)生帶來的經(jīng)濟損失和人員傷亡是驚人的。加強地震監(jiān)測預報,有利于降低地震帶來的危害。地震活動特點、前兆異常以及同震異常等研究一直是地震學者們研究的熱點,大量研究表明地震孕育發(fā)生過程中地震各學科前兆數(shù)據(jù)均會發(fā)生異常變化,說明這些異常在物理上應該有一定的聯(lián)系。關聯(lián)分析方法能夠挖掘出大量數(shù)據(jù)集中不同項之間潛在的聯(lián)系。因此本文嘗試采用Apriori關聯(lián)分析算法,分析前兆觀測數(shù)據(jù)異常與地震的關聯(lián)性以及眾多測項之間的關聯(lián)性,試圖分析出與地震關聯(lián)程度較高的前兆觀測測項,為地震前兆異常研究提供新的分析手段。本文首先利用2008年上半年四川省部分地震臺站的前兆數(shù)據(jù)以及該時間段內四川省3級以上地震數(shù)據(jù),采用db4小波對地震前兆數(shù)據(jù)進行小波二層分解。接著采用滑動閾值方法對前兆數(shù)據(jù)的二層高頻成分信息進行定量的異常提取。最后在定義了強弱關聯(lián)規(guī)則的基礎上,采用Apriori關聯(lián)分析算法對地震與不同前兆學科數(shù)據(jù)以及不同學科的測項數(shù)據(jù)之間進行了定量的關聯(lián)分析,并得到了一些隱含的關聯(lián)規(guī)則。研究過程中得到的隱含關聯(lián)規(guī)則包括:(1)利用Apriori關聯(lián)分析算法分別對流體、地電、地磁和形變學科中部分測項數(shù)據(jù)與3級以上地震之間進行關聯(lián)規(guī)則生成,發(fā)現(xiàn)地震與深層水溫、地電場三分量、地磁水平和垂直分量以及分量鉆孔應變觀測之間的關聯(lián)性較弱。其中,兩個流體臺站的深層水溫均與地震之間產(chǎn)生了弱關聯(lián)規(guī)則;地震與電場觀測的東西分量生成的弱關聯(lián)規(guī)則臺站數(shù)最多;地震與地磁垂直分量之間的關聯(lián)性比水平分量之間的關聯(lián)性強;而參與計算的形變數(shù)據(jù)中,只有距離地震發(fā)生區(qū)較近的姑咱臺形變數(shù)據(jù)與地震之間形成關聯(lián)規(guī)則,其分量鉆孔應變觀測的北南分量與地震生成了弱關聯(lián)規(guī)則。(2)對眾多測項數(shù)據(jù)之間關聯(lián)分析時,發(fā)現(xiàn)同一臺站相同學科同一測點的不同測項之間的關聯(lián)性較強,而不同學科的測項之間的關聯(lián)性較弱。地電場觀測三分量之間相關性較強,生成了強關聯(lián)規(guī)則。形變分量鉆孔應變觀測北南分量與東西分量、北東分量之間的關聯(lián)性較強。通過計算強關聯(lián)規(guī)則的提升度,發(fā)現(xiàn)這些強關聯(lián)規(guī)則的前項和后項之間的關聯(lián)強度呈正相關。不同學科的測項之間主要表現(xiàn)在分量鉆孔應變觀測北南分量與電場三分量、水位、深層水溫以及磁偏角之間形成了弱關聯(lián)規(guī)則,它們之間的關聯(lián)性較弱。
【學位授予單位】：防災科技學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：P315.72
【圖文】：

其時間復雜度較高。我們知道，只有滿足最小篩選出來，而這些規(guī)則占總規(guī)則數(shù)的少部分，我們所，如果事先將無用的規(guī)則剪去，減少計算其支持度和生成的代價。為此，學者們提出了許多高效的關聯(lián)挖地對其進行改進以提高關聯(lián)規(guī)則生成的效率。出的 Apriori 關聯(lián)規(guī)則挖掘算法[38]。法描述是一種廣度優(yōu)先算法，其算法思想為：從上至下進行事務數(shù)據(jù)集，計算每個項出現(xiàn)的個數(shù)，將不小于最小 L1，L1項集之間相互連接形成候選項集 C2，再次掃不小于最小支持度的項集作為頻繁 2 項集 L2，按照這不到頻繁 k 項集 Lk時，算法可終止。Apriori 算法包體算法流程如圖 2.1：

3.1.1 四川省地質構造背景四川處于我國一個大地震帶--南北地震帶上，地質構造比較復雜多樣，內部分布著大大小小多條斷裂帶，斷裂帶是地震高發(fā)區(qū)，在斷裂帶上形成了多條地震帶，見圖 3.1。四川省四周由山脈環(huán)繞，川西北為青藏高原東南邊緣與橫斷山脈的部分形成的川西高原，這里有活躍的龍門山斷裂帶和橫斷山斷裂帶，斷裂帶巖石中強大的應力來至西南方向的青藏高原，而最終的應力來源于印度板塊與歐亞板塊的正面碰撞，這種強大的擠壓力在地殼中傳播，當巖石承受不住強大的應力時，就會破碎、斷裂釋放巨能并以機械波的形式向四周傳播，這種機械波的釋放集中區(qū)域主要在山與盆地的交界處，使得其內部斷層活動頻繁、地震頻發(fā)，是中小地震的高發(fā)區(qū)，2008 年發(fā)生的汶川特大地震也在此斷裂帶發(fā)生。近十年來，四川省內發(fā)生 3 級以上的地震將近數(shù)百上千次，其發(fā)生的地震數(shù)位居全國第五位。先 2008 年至今，先后發(fā)生了三次 7 級以上的大地震，這些大地震都帶來了一定程度的經(jīng)濟損失和人員傷亡。

3.1.2 四川省地震臺站概況為了大力加強對四川省地震的監(jiān)測，摸清地震發(fā)生前后的異常規(guī)律，隨著國家地震臺網(wǎng)的建設四川省也開始了臺網(wǎng)的建設，經(jīng)過幾十年的建設和改造，已建成了 35 個包括國家級、省級、市級、縣級的地震臺站，此外還包括 6 個觀測井點和 8 個地震遙測臺網(wǎng)以及 400 多個流動觀測點。這些臺站觀測了大量的測震、重力、形變、流體、地磁等前兆學科數(shù)據(jù)，為水文地質、地球物理學、尤其是地震學等研究提供了基礎觀測資料�！熬盼濉薄笆濉睌�(shù)字化建設后，臺站監(jiān)測技術告別了模擬數(shù)據(jù)時代，逐漸采用高精度的監(jiān)測儀器記錄前兆數(shù)據(jù)，臺站觀測數(shù)據(jù)從模擬期的一天一個數(shù)變成了時值、分值、秒值等高采樣頻率的數(shù)據(jù)，隨著技術的改進，數(shù)據(jù)采集的精度也大大提高，臺站觀測測項數(shù)逐步增多，觀測資料不斷豐富，觀測質量不斷提高，為前兆數(shù)據(jù)分析提供了更加精細化的資料，提高了四川省地震監(jiān)測能力，加強了防震減災能力。

【參考文獻】

相關期刊論文 前10條

1 王秀英;張聰聰;王成亮;;一種前兆觀測時序特征量的數(shù)據(jù)檢測方法[J];大地測量與地球動力學;2015年03期

2 付廣裕;高尚華;張國慶;佘雅文;孫和平;;2015年尼泊爾M_S8.1地震的地殼重力均衡背景與地表形變響應特征[J];地球物理學報;2015年06期

3 Zhang Weihua;Wang Qiuliang;Li Jinggang;Luo Junqiu;Guo Xizhi;;Analysis of coseismic effect on temperature in the Three Gorges well network[J];Geodesy and Geodynamics;2015年01期

4 繆阿麗;張藝;葉碧文;沈紅會;;江蘇井網(wǎng)水溫水位對幾次大地震的同震響應特征及機理分析[J];地震;2014年04期

5 郭明瑞;郭昱琴;胡久常;劉偉;鄭華;盧永健;;瓊中地震臺重力儀記錄同震響應特征分析[J];地震工程學報;2013年03期

6 郭國祥;張紅秀;郭林旺;王曉陽;;臨汾地震臺垂直擺傾斜觀測常見異常圖像分析[J];地震地磁觀測與研究;2013年Z2期

7 黃穎;;改進的Apriori算法在電子商務推薦系統(tǒng)中的應用[J];計算機與數(shù)字工程;2012年08期

8 董曉娜;蘇道磊;李希亮;曲利;張慧峰;吳晨;;基于粗糙集的BP神經(jīng)網(wǎng)絡在震例中的應用研究[J];地震研究;2012年02期

9 張宗郁;張亞平;張靜遠;張曉君;;改進關聯(lián)規(guī)則算法在高校教學管理中的應用[J];計算機工程;2012年02期

10 陳晶;李正媛;王麗娜;章麗芳;;一種地震目錄中基于興趣度的關聯(lián)規(guī)則分析方法[J];計算機應用研究;2011年06期

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1 饒正嬋;關聯(lián)規(guī)則挖掘技術研究及其在高校招生中的應用[D];湖南大學;2013年

2 李琪;小波分析及地震磁效應[D];中國地震局地球物理研究所;2000年

本文編號：2794322