川滇地区地震灾害时空对称性信息管理与趋势判断研究
作者单位：陕西师范大学
学位级别：硕士
导师姓名：延军平
授予年度：2019年
学科分类：070801[理学-固体地球物理学] 07[理学] 0708[理学-地球物理学]
摘 要：地震灾害是我国川滇地区破坏性大的自然灾害,仅近10年来就发生了三次破坏性很大的地震,对当地人民的生命安全、财产安全造成威胁,给工业农业生产及交通运输业等都带来了巨大的损失,严重制约了当地的社会经济生态的可持续发展。因此研究川滇地区地震灾害的时空变化特征及时空对称性规律和地震灾害时空对称性精细化研究的信息管理有着重要的现实意义。本文运用地震灾害时空对称性分析方法体系、空间数据库技术以及相关GIS技术等方法,分析了地震灾害时空对称性精细化研究的特征和需求,运用数据库技术和GIS方法对精细化研究的信息管理需求提供技术支持。同时,使用1900-2018年川滇地区Ms≥5.0地震历史数据,分析了川滇地区1900-2018年地震的时空变化特征以及强震的统计规律。并运用时空对称性趋势判断方法,探究川滇地区全区1900-2018年Ms≥6.5地震及川滇菱形块体东边界断裂带1950-2018年MS≥5.0地震的时空对称性规律,包括时间对称性趋势判断,空间对称性以及时空对称性机理的分析。主要结论有:(1)1900-2018年,四川云南两省地震频次随年代变化以上升为主,前后两阶段呈现出了显著的年代差异,Ms≥6.0和Ms≥6.5地震则不存在这一特征;Ms≥5.0地震存在集中在5月份和夏季发生的特征;地震在月内各日的分布存在显著差异,上半月地震发生频次远高于下半月;地震在空间上呈现显著的空间差异,基本集中在断裂带周围,四川东部,北部和云南东南部则基本没有地震发生;除春季外,各季节地震发生的空间位置均存在聚集;Ms≥6.0和Ms≥6.5地震年内分布存在显著差异,有集中在某些月份发生的统计规律;Ms≥6.0地震在全区断裂带都有发生,7级以上的强震基本分布在四川中部和云南地区西南部的断裂带上,6-6.5级地震在空间上有显著的集聚区,四川北部和云南南部十分明显。(2)运用三元、四元、五元可公度分别计算下一次川滇地区Ms≥6.5地震年可能发生的年份。计算结果表明2019年和2022年川滇地区发生地震的信号最强。根据发生地震年份的蝴蝶结构图及随机概率及不漏报置信水平可知,2019年为下次地震发生的年份可能性较高,2022年次之。根据1900-2018年地震三遍形和经纬向迁移规律,下次地震可能向西南方向迁移,即101.5°E以西,28°N以南地区或向104°E以西,33°N以南附近区域迁移。(3)运用三元、四元、五元可公度分别计算下一次川滇菱形块体东边界断裂带Ms≥5.0地震年可能发生的年份。公度计算结果表明2019年川滇东界断裂带发生地震的信号最强,其次为2021年。结合发生地震年份的蝴蝶结构图及随机概率及不漏报置信水平可知,2019年为下次地震发生的年份,其次为2021年。根据1950-2018年地震三遍形经纬向迁移规律,下次地震可能向西南方向迁移,即101.5°E以西,28°N以南地区或向102° E—103°E和26a N—28°N之间迁移。(4)地震灾害时空对称性精细化研究主要分为地震灾害时空结构的精细化,物理基础精细化,趋势判断模型精细化,防御对策精细化四个方面;对信息管理的需求主要为三个方面:数据管理,时空对称性分析,多人协作研究;当前研究工具主要存在三个不足:数据管理简单,检索速度慢;时空对称性分析过程繁琐;多人协作研究能力不足;选择川滇地区为研究区,进行了具体分析。(5)设计和实现了地震灾害时空对称性数据库。数据库包括两部分,空间数据库使用ArcGIS的文件型空间数据库,属性数据采用PostgreSQL关系型数据库,建立了地震数据表,断裂带表,块体表,太阳黑子表,地球自转速度表等10个数据表;完成了基础地图的矢量化,以兰伯特投影投影为空间参考。使用ArcGIS Server进行地图服务发布,设计了系统界面并显示空间数据;研究了地震时间对称性趋势判断的批量计算及判断过程的优化。该研究分析了川滇地区地震灾害的时空统计规律,并结合地震灾害时空对称性理论进行了川滇地区地震灾害趋势判断,为川滇地区防灾减灾提供更加合理的依据,为政府制定相关政策提供有利的参考。同时,在分析了地震灾害时空对称性精细化研究特征的基础上,分析了信息管理上的不足并结合相关技术方法提供技术支持。
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