地震區(qū)劃中,地震活動趨勢的預(yù)測是重要的一個環(huán)節(jié)。我國1990年版區(qū)劃圖在汶川-茂汶地區(qū)抗震設(shè)防烈度比1977年版區(qū)劃圖的低一度,就是由于對地震活動趨勢判斷的不同。本文結(jié)合這個實際例子深入分析,研究預(yù)測的可靠性以及地震區(qū)劃如何采用預(yù)測的結(jié)果,主要進展如下:(1)用當年西南烈度隊對南北帶1970年以后地震活動趨勢預(yù)測同樣的數(shù)據(jù)、同樣的方法,分別從1920年、1933年、1955年、1970年為外推起點,預(yù)測此后的地震活動趨勢,得到的時間序列都在差不多相同的時間段出現(xiàn)峰值,指出南北帶2007年和2011-2013年可能發(fā)生7級以上大地震,與當年的預(yù)測結(jié)果大體一致,與汶川地震、蘆山地震的發(fā)生時間基本相符。將地震活動空間分布簡化為緯度-時間序列,同樣借助維納濾波方法預(yù)測1970年以后大地震活動的空間范圍,得到的結(jié)果與實際地震發(fā)生的緯度大多不符,個別年代相差很大,尤其是距“松潘-茂汶”、“瀘定一帶”較遠,且不穩(wěn)定。(2)補充1970年以來的地震數(shù)據(jù),借助維納濾波方法從時間和空間兩個維度預(yù)測南北帶的地震活動趨勢的結(jié)果基本與之類似。根據(jù)1500-2016年的地震數(shù)據(jù),分別構(gòu)造6級以上地震時間序列與其后7級以上地震時間序列,推算其間的相關(guān)函數(shù),從1980年、1990年外推未來百年大地震可能發(fā)生的時間,時序曲線還是在2008年及2013年附近出現(xiàn)峰值。不斷增加新的地震數(shù)據(jù),結(jié)果穩(wěn)定地鎖定上述兩個時間段,地震實際發(fā)生的時間與預(yù)測的其他7級以上地震可能發(fā)生的時間最大相差十年左右,隨著數(shù)據(jù)的增加,逐漸減小。(3)進一步分析地震活動時間預(yù)測結(jié)果對所取地震時間序列長短、起算震級大小、外推時段長短等的敏感性,結(jié)果表明,選取的地震時間序列長短、起算震級大小對預(yù)測結(jié)果穩(wěn)定性的影響不顯著,外推時段不宜過短,100年是合適的。維納濾波方法在地震區(qū)劃中用于地震帶未來百年地震活動總體趨勢預(yù)測是可行的。新增46年的地震數(shù)據(jù)后,對地震活動趨勢在空間上的預(yù)測仍不成功,進一步說明維納濾波方法在預(yù)測地震可能發(fā)生的位置上值得進一步研究。地震區(qū)劃中,地震活動空間預(yù)測還要另辟其他途徑。(4)本文嘗試借助人工智能預(yù)測地震活動趨勢。采用南北帶1500-2016年的地震數(shù)據(jù),采用滑動時間窗讀取特征值的方法構(gòu)造人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的樣本,用16-8-4網(wǎng)絡(luò)預(yù)測南北帶地震活動趨勢的時間特征,用12-8-4、16-8-4兩種網(wǎng)絡(luò)預(yù)測南北帶地震活動趨勢的空間范圍。網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練中,都分別舍棄最近一段時間的地震數(shù)據(jù),作為對預(yù)測檢驗的依據(jù)。結(jié)果表明,1990-2019年在28?N-31?N可能會發(fā)生7級以上大震,時間、空間范圍涵蓋了2008年汶川8.0級地震(31.0?N)、2013年蘆山7.0級地震(30.3?N),不足之處是預(yù)測的范圍過大。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：P315.7
【部分圖文】：

地區(qū) 日期 震級 死亡人數(shù)臘-安達曼島 2004/12/26 9.0 227898 2010/1/12 7.3 222570川 2008/5/12 8.0 87587印度北部與巴基斯坦邊境） 2005/8/10 7.7 ~860002003/12/26 6.6 ~31000特邦布吉 2001/1/26 8.0 20085 2011/3/11 9.0 1582（43847 2006/5/26 6.3 5749 樹 2010/4/13 7.0 2698 布米爾達斯 2003/5/21 6.8 2266 度尼西亞） 2005/3/28 8.6 1313 尼蘇門答臘島南部） 2009/9/30 7.5 1117

圖 1-2 我國 1977 年版地震區(qū)劃圖上汶川-茂汶的Ⅷ度區(qū)此為例研究地震區(qū)劃中地震活動趨勢預(yù)測，用同樣北帶地震活動趨勢，看與西南烈度隊當年預(yù)測的結(jié)的地震數(shù)據(jù)，看預(yù)測是否會始終穩(wěn)定地鎖定在大體析維納濾波方法各環(huán)節(jié)不同的處理對預(yù)測結(jié)果的敏的可行性、可靠性。針對其中的不足，進一步探索活動趨勢的可能性。人工智能迅速滲入人們的日常生活，指紋識別、人 等等，一次次地刷新了人們的思想觀念[14]。網(wǎng)絡(luò)（Artificial Neural Networks，簡寫為 ANN）采經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，形成一種分布式并行信息處理的模型，通接實現(xiàn)對難以用數(shù)學(xué)公式表達的因果關(guān)系的記憶和工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在模式識別、信號處理、預(yù)測評估、組廣泛的應(yīng)用，也波及震害預(yù)測[15]、地震烈度[16]以及

圖 1-3 維納濾波方法預(yù)測結(jié)果與南北帶實際發(fā)生 M≥7 大地震時段的比較[38]隨著數(shù)理統(tǒng)計結(jié)果與隨后地震發(fā)生的時間序列對應(yīng)不上的例子出現(xiàn)，SHA中對地震活動趨勢預(yù)測的成果，很少直接采用，僅根據(jù)預(yù)測的趨勢在歷史地震時序中選取相應(yīng)時段的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，往往偏于保守[20]。相關(guān)研究沒有中斷，例如，黃世奇用隨機函數(shù)中的線性預(yù)測理論對我國東南地區(qū)地震發(fā)生的時間進行了估計；雷建成等[39]采用維納濾波方法預(yù)測了自貢市 50 年的地震活動趨勢；聞滿華[40]用極值統(tǒng)計研究大震缺失的影響，用維納濾波方法研究大震釋放的可能年
【參考文獻】

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本文編號：2854964