基于流動重力與統(tǒng)計學方法的地震危險區(qū)劃分研究
發(fā)布時間:2021-02-06 23:33
地震作為一種危害性極大的自然災害,嚴重的威脅了人民的生命財產(chǎn)安全和社會經(jīng)濟的發(fā)展,因此提前劃分地震危險區(qū)對于防震減災具有重要意義。然而,人們對于地震的準確預測尚為世界性難題,地震的孕育、發(fā)展和發(fā)生的過程極為復雜,且影響地震產(chǎn)生的因素眾多,這些因素與地震的發(fā)生呈現(xiàn)了高度的非線性關系[1]。流動重力數(shù)據(jù)一直以來被科研人員作為有效的地震前兆信息,應用于地震危險區(qū)的劃分和判斷研究中。其中,震前重力的異常變化與孕震過程聯(lián)系緊密,這一現(xiàn)象在一些典型地震的解剖中得到有效驗證,如汶川Ms8.0、于田Ms7.3、蘆山Ms7.0、姚安Ms6.0等。這些地震出現(xiàn)了顯著的地震前兆標志,即重力正負變化低值帶或高低變化的四象限分布特征。本文就是在前人研究的基礎上,利用流動重力數(shù)據(jù)資料、地震目錄數(shù)據(jù)和全國斷層分布數(shù)據(jù)建立了一套新的地震危險區(qū)劃分方法。首先本文基于地震目錄數(shù)據(jù),根據(jù)地震發(fā)生的時空位置,利用點密度分析中的核密度算法,計算并繪制出了區(qū)域長期的發(fā)震背景信息,為地震趨勢判斷提供參考。圍繞地震的發(fā)生與斷層空間分布密切相關,以及地震發(fā)生成條帶狀這一特點,應用了斷裂緩沖區(qū)這一概念;跀嗔丫彌_...
【文章來源】:中國地震局地震研究所湖北省
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
唐山地震前后重力變化圖(李瑞浩等,1997)
圖 1.2 姚安地震前重力場累積動態(tài)變化圖形(單位: )(申重陽等,2011)重力變化梯度帶和上升與下降交替變化四象限作為有效的地震前兆信息已經(jīng)被越來越多的震例所驗證,其中包括于田 7.3 級地震[14],攀枝花 6.1 級地震[15],民樂 6.1 級地震[16],玉樹 7.1 級地震[17],云南麗江 7.0 級地震[18,19];汶川 8.0 地震[20, 21]?梢,近 20 年的流動重力監(jiān)測和中期預測的成功經(jīng)驗表明[2, 20-22]:強震或大震前往往出現(xiàn)著重力變化梯度帶或上升與下降交替變化的四象限圖像,震中位于相對低值的(如零值線)部位,并且與大范圍正重力的變化累積有關。該特征在地震的危險區(qū)分析領域發(fā)揮了越來越重要的作用,也在年度地震會商中起到重要作用。在重力異常和地震過程關系的探索中,國內(nèi)外許多學者提出了多種理論去解釋地震發(fā)生前后的重力場變化原因,F(xiàn)ujii 認為震源區(qū)的應力變化會引起地殼的垂直運動及相應的重力變化;Nur 提出了擴容膨脹模型,認為應力場變化會促使地殼介質(zhì)裂隙增大、深部的熱物質(zhì)上涌,從而導致重力場出現(xiàn)異常;朱岳清等學者[23]認為應力場增強會引起莫霍面的變形以及垂直運動,從而導致地表重力變化
所碩士學位論文9第二章 統(tǒng)計學方法的地震危險區(qū)研究2.1 地震發(fā)生背景圖2.1.1 核密度估計算法對地震的危險區(qū)進行評估,地震目錄是十分重要的信息資料。中國古代文獻中已經(jīng)有對大地震的記錄,而近些年世界各地都建立了覆蓋面廣泛的地震臺網(wǎng),從而更為精確的記錄了地震的震級,時間和發(fā)震位置。因此對目標區(qū)域進行地震活動分析時,目標區(qū)域的地震目錄是研究的基礎。然而如何充分合理的利用這些地震統(tǒng)計信息進行地震危險區(qū)評估,則一直作為各國學者苦苦探索的問題。一般假設認為,某個特定研究區(qū)域在較短時間尺度內(nèi)(<100a)地質(zhì)構造狀況不會發(fā)生較大改變,從而認為該區(qū)域地震的活動性水平在一定時間范圍內(nèi)保持一致。另一方面,彈性回跳理論認為大地震的發(fā)生具有在周期性,即一個區(qū)域地質(zhì)活動較為活躍,那么該區(qū)域歷史上發(fā)生地震的可能性較大,未來發(fā)生地震的可能性同樣很大。進行地震統(tǒng)計時,在不考慮地震發(fā)生的震源深度的前提下,每個震例的震中位置能夠被視為一個具有確定經(jīng)緯度的點源,同時可被看作一個樣本點。因此分析特定地區(qū)的地震危險性時,通過地震目錄資料,能夠計算出目標區(qū)域范圍內(nèi)不同地理位置處的歷史地震的分布情況。核密度估計法正是創(chuàng)建了這樣一種模型,其主要表明一個事件以不同的概率分布于整個空間,在某些確定的位置上其發(fā)生的概率值較高,而在另外一些位置處的發(fā)生的概率相對較低。通過記錄已經(jīng)發(fā)生的事件,即樣本點的空間分布,能夠計算出整個區(qū)域的概率分布模式,從而能夠計算得到空間任何一個位置的事件發(fā)生概率值。該算法的基本的計算步驟是通過測定空間點位 s 位置處一定鄰域范圍內(nèi)樣本個數(shù),例如在研究區(qū)域內(nèi)使用滑動圓法,統(tǒng)計落入圓域內(nèi)樣本的數(shù)量。進一步的,通過地理學第一定律,即距離空間點位 s 的距離越近,該樣本對 s 點處的影響就越大
【參考文獻】:
期刊論文
[1]汶川地震前的b值變化[J]. 史海霞,孟令媛,張雪梅,,,楊振濤,謝蔚云,服部克巳,韓鵬. 地球物理學報. 2018(05)
[2]20世紀中國地震地磁觀測與研究回顧[J]. 趙育飛,袁潔浩,詹志佳,陳斌,高金田. 地震研究. 2017(03)
[3]陸態(tài)網(wǎng)絡絕對重力基準的建立及應用[J]. 邢樂林,李輝,李建國,張為民,何志堂. 測繪學報. 2016(05)
[4]蘆山地震發(fā)震構造及其與汶川地震關系討論[J]. 徐錫偉,陳桂華,于貴華,程佳,譚錫斌,朱艾斕,聞學澤. 地學前緣. 2013(03)
[5]川滇地區(qū)強震活動前b值的時空分布特征[J]. 王輝,曹建玲,荊燕,李振. 地震地質(zhì). 2012(03)
[6]地殼形變與地震前兆探索回顧和展望[J]. 顧國華. 地震. 2012(02)
[7]神經(jīng)網(wǎng)絡和改進粒子群算法在地震預測中的應用[J]. 蘇義鑫,沈俊,張丹紅,胡孝芳. 計算機應用. 2011(07)
[8]2009年姚安Ms6.0地震重力場前兆變化機理[J]. 申重陽,談洪波,郝洪濤,李輝,楊光亮,玄松柏. 大地測量與地球動力學. 2011(02)
[9]2010年玉樹Ms7.1地震前的重力變化[J]. 祝意青,劉芳,郭樹松. 大地測量與地球動力學. 2011(01)
[10]2008年于田Ms7.3地震前重力場動態(tài)變化特征分析[J]. 申重陽,李輝,孫少安,楊光亮,玄松柏,談洪波,劉少明. 大地測量與地球動力學. 2010(04)
博士論文
[1]基于重力異常變化的地震高風險區(qū)域預測方法研究[D]. 路志越.武漢大學 2013
本文編號:3021260
【文章來源】:中國地震局地震研究所湖北省
【文章頁數(shù)】:56 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
唐山地震前后重力變化圖(李瑞浩等,1997)
圖 1.2 姚安地震前重力場累積動態(tài)變化圖形(單位: )(申重陽等,2011)重力變化梯度帶和上升與下降交替變化四象限作為有效的地震前兆信息已經(jīng)被越來越多的震例所驗證,其中包括于田 7.3 級地震[14],攀枝花 6.1 級地震[15],民樂 6.1 級地震[16],玉樹 7.1 級地震[17],云南麗江 7.0 級地震[18,19];汶川 8.0 地震[20, 21]?梢,近 20 年的流動重力監(jiān)測和中期預測的成功經(jīng)驗表明[2, 20-22]:強震或大震前往往出現(xiàn)著重力變化梯度帶或上升與下降交替變化的四象限圖像,震中位于相對低值的(如零值線)部位,并且與大范圍正重力的變化累積有關。該特征在地震的危險區(qū)分析領域發(fā)揮了越來越重要的作用,也在年度地震會商中起到重要作用。在重力異常和地震過程關系的探索中,國內(nèi)外許多學者提出了多種理論去解釋地震發(fā)生前后的重力場變化原因,F(xiàn)ujii 認為震源區(qū)的應力變化會引起地殼的垂直運動及相應的重力變化;Nur 提出了擴容膨脹模型,認為應力場變化會促使地殼介質(zhì)裂隙增大、深部的熱物質(zhì)上涌,從而導致重力場出現(xiàn)異常;朱岳清等學者[23]認為應力場增強會引起莫霍面的變形以及垂直運動,從而導致地表重力變化
所碩士學位論文9第二章 統(tǒng)計學方法的地震危險區(qū)研究2.1 地震發(fā)生背景圖2.1.1 核密度估計算法對地震的危險區(qū)進行評估,地震目錄是十分重要的信息資料。中國古代文獻中已經(jīng)有對大地震的記錄,而近些年世界各地都建立了覆蓋面廣泛的地震臺網(wǎng),從而更為精確的記錄了地震的震級,時間和發(fā)震位置。因此對目標區(qū)域進行地震活動分析時,目標區(qū)域的地震目錄是研究的基礎。然而如何充分合理的利用這些地震統(tǒng)計信息進行地震危險區(qū)評估,則一直作為各國學者苦苦探索的問題。一般假設認為,某個特定研究區(qū)域在較短時間尺度內(nèi)(<100a)地質(zhì)構造狀況不會發(fā)生較大改變,從而認為該區(qū)域地震的活動性水平在一定時間范圍內(nèi)保持一致。另一方面,彈性回跳理論認為大地震的發(fā)生具有在周期性,即一個區(qū)域地質(zhì)活動較為活躍,那么該區(qū)域歷史上發(fā)生地震的可能性較大,未來發(fā)生地震的可能性同樣很大。進行地震統(tǒng)計時,在不考慮地震發(fā)生的震源深度的前提下,每個震例的震中位置能夠被視為一個具有確定經(jīng)緯度的點源,同時可被看作一個樣本點。因此分析特定地區(qū)的地震危險性時,通過地震目錄資料,能夠計算出目標區(qū)域范圍內(nèi)不同地理位置處的歷史地震的分布情況。核密度估計法正是創(chuàng)建了這樣一種模型,其主要表明一個事件以不同的概率分布于整個空間,在某些確定的位置上其發(fā)生的概率值較高,而在另外一些位置處的發(fā)生的概率相對較低。通過記錄已經(jīng)發(fā)生的事件,即樣本點的空間分布,能夠計算出整個區(qū)域的概率分布模式,從而能夠計算得到空間任何一個位置的事件發(fā)生概率值。該算法的基本的計算步驟是通過測定空間點位 s 位置處一定鄰域范圍內(nèi)樣本個數(shù),例如在研究區(qū)域內(nèi)使用滑動圓法,統(tǒng)計落入圓域內(nèi)樣本的數(shù)量。進一步的,通過地理學第一定律,即距離空間點位 s 的距離越近,該樣本對 s 點處的影響就越大
【參考文獻】:
期刊論文
[1]汶川地震前的b值變化[J]. 史海霞,孟令媛,張雪梅,,,楊振濤,謝蔚云,服部克巳,韓鵬. 地球物理學報. 2018(05)
[2]20世紀中國地震地磁觀測與研究回顧[J]. 趙育飛,袁潔浩,詹志佳,陳斌,高金田. 地震研究. 2017(03)
[3]陸態(tài)網(wǎng)絡絕對重力基準的建立及應用[J]. 邢樂林,李輝,李建國,張為民,何志堂. 測繪學報. 2016(05)
[4]蘆山地震發(fā)震構造及其與汶川地震關系討論[J]. 徐錫偉,陳桂華,于貴華,程佳,譚錫斌,朱艾斕,聞學澤. 地學前緣. 2013(03)
[5]川滇地區(qū)強震活動前b值的時空分布特征[J]. 王輝,曹建玲,荊燕,李振. 地震地質(zhì). 2012(03)
[6]地殼形變與地震前兆探索回顧和展望[J]. 顧國華. 地震. 2012(02)
[7]神經(jīng)網(wǎng)絡和改進粒子群算法在地震預測中的應用[J]. 蘇義鑫,沈俊,張丹紅,胡孝芳. 計算機應用. 2011(07)
[8]2009年姚安Ms6.0地震重力場前兆變化機理[J]. 申重陽,談洪波,郝洪濤,李輝,楊光亮,玄松柏. 大地測量與地球動力學. 2011(02)
[9]2010年玉樹Ms7.1地震前的重力變化[J]. 祝意青,劉芳,郭樹松. 大地測量與地球動力學. 2011(01)
[10]2008年于田Ms7.3地震前重力場動態(tài)變化特征分析[J]. 申重陽,李輝,孫少安,楊光亮,玄松柏,談洪波,劉少明. 大地測量與地球動力學. 2010(04)
博士論文
[1]基于重力異常變化的地震高風險區(qū)域預測方法研究[D]. 路志越.武漢大學 2013
本文編號:3021260
本文鏈接:http://sikaile.net/projectlw/dqwllw/3021260.html
最近更新
教材專著