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基于有限断层识别方法（FinDer）快速计算断层破裂长度及方向

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地震学报 2024年

作者：于伟恒王士成周跃勇周施文李水龙福建省地震局

为了在震后快速计算断层的破裂参数、适应场地特征和减少模板匹配的时间，对美国加州ShakeAlert地震预警系统中断层破裂参数实时测定方法 FinDer方法中的台站性质判别和模板匹配两个环节进行了改进和优化，并基于我国大陆的六次M4.5—M... 详细信息

为了在震后快速计算断层的破裂参数、适应场地特征和减少模板匹配的时间，对美国加州ShakeAlert地震预警系统中断层破裂参数实时测定方法 FinDer方法中的台站性质判别和模板匹配两个环节进行了改进和优化，并基于我国大陆的六次M4.5—M8.0地震对改进后的FinDer方法进行了验证。计算结果表明：对于4.5≤M≤5.5地震，利用FinDer方法能够快速得到断层方向和长度，但由于断层破裂长度有限，所计算的断层方向准确度不高；对于M>5.5地震，在首台触发后开始使用FinDer方法计算断层的长度和方向，计算过程持续数秒至1分钟左右，断层破裂长度和方向与野外调查结果基本一致；当地震引发多条断层破裂时，该方法只能计算一个综合的断层方向和长度。

关键词： FinDer方法大震断层破裂参数地震预警系统国家地震烈度速报与预警工程

利用H-κ-c方法研究丽江—小金河断裂两侧的地壳厚度与泊松比

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地球物理学报 2024年第6期67卷 2175-2189页

作者：张天继金明培李秋凤缪素秋周青云云南省地震局昆明650224

本文基于研究区不同台网布设的156个地震台站记录的远震波形数据,提取台站下方径向接收函数,利用H-κ-c方法获取了丽江—小金河断裂两侧的地壳厚度与泊松比分布情况.结合前人的研究成果,分析讨论了丽江—小金河断裂两侧的地壳物质组成... 详细信息

本文基于研究区不同台网布设的156个地震台站记录的远震波形数据,提取台站下方径向接收函数,利用H-κ-c方法获取了丽江—小金河断裂两侧的地壳厚度与泊松比分布情况.结合前人的研究成果,分析讨论了丽江—小金河断裂两侧的地壳物质组成特征、孕震环境及未来的地震危险性.研究区地壳厚度从西北的~70 km逐渐向东南方向递减至~39 km,大致以27°N为分界线,以北地壳较厚,以南地壳较薄.盐边—攀枝花地区莫霍面较周围地区明显上隆.乡城—得荣—香格里拉、冕宁、丽江—鹤庆—宁蒗以及盐边—攀枝花—德昌地区均为高泊松比(σ>0.28);木里断裂、盐源断裂与金河—箐河断裂之间的区域、以及澜沧江断裂、程海断裂所在的地区呈低泊松比(σ局部上隆很可能与二叠纪地幔柱活动有关,岩浆的底侵作用导致了地壳的减薄,冷却固结后形成了盐边—攀枝花—德昌地区的地壳基底铁镁质/超铁镁质层.以盐边—攀枝花地区为中心的峨眉山大火成岩省内带阻挡了青藏高原的下地壳流动,使其沿着丽江—小金河断裂向西南方向转折.大多数MS≥5.0级的历史地震都发生在莫霍面陡变带上以及高泊松比周围或高、低泊松比过渡地区.丽江—小金河断裂的木里至冕宁段及该断裂与大具断裂交汇处位于高、低泊松比交界地区,根据S波速度高梯度带、断层的强闭锁性、历史地震空段区以及较长的大震离逝时间,推测这两段可能具备发生中强以上地震的孕震环境,需要重点关注其地震危险性.

关键词：丽江-小金河断裂地壳厚度泊松比 H-κ-c方法孕震环境

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利用深度学习与物理特征预测仪器地震烈度

地球物理学报 2024年第7期67卷 2712-2728页

作者：郑周林彬华金星于伟恒李军韦永祥王士成李水龙周施文中国地震局工程力学研究所哈尔滨150088 福建省地震局福州350003 中国地震局地震工程与工程振动重点实验室哈尔滨150088

快速准确地预测记录台站的仪器地震烈度,并在地震预警过程中向潜在用户提供及时和准确的警报至关重要.本文提出了一种结合深度学习和物理参数特征的算法,用于更可靠地预测仪器地震烈度.收集并处理了2001—2021年日本K-NET和KiK-net强震... 详细信息

快速准确地预测记录台站的仪器地震烈度,并在地震预警过程中向潜在用户提供及时和准确的警报至关重要.本文提出了一种结合深度学习和物理参数特征的算法,用于更可靠地预测仪器地震烈度.收集并处理了2001—2021年日本K-NET和KiK-net强震仪台网记录的3386次地震事件作为研究样本.对这些地震事件进行截取、基线校正、质量筛选等预处理,共得到25714条三通道地震波形.使用18000条地震记录(90%训练,10%验证)构建了一个窗长为3秒的仪器地震烈度预测模型(CNN-PP),并对7714条地震记录进行了测试.结果表明,CNN-PP模型在预测仪器地震烈度方面优于传统的单一特征参数方法.此外,离线震例测试结果显示,CNN-PP模型的报警成功率达到95.03%,没有出现误报情况,为解决地震预警仪器地震烈度的测定提供了一种潜在方法.

关键词：地震预警仪器地震烈度深度学习卷积神经网络物理参数特征

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福建地震台网地震定位精度评估

大地测量与地球动力学 2024年第10期44卷 1095-1100页

作者：杨源鸿林彬华李军陈惠芳丁炳火陈辉林玮瑾福建省地震局福州350003

以2018~2022年福建地震台网记录的1 063次M≥2.5地震事件为研究对象,利用地震计、强震仪、烈度计三类台站的观测数据,通过计算不同震级对三类传感器观测范围的理论估计值,采用地震定位精度标准方法对1 063次地震进行定位精度评估,按区域... 详细信息

以2018~2022年福建地震台网记录的1 063次M≥2.5地震事件为研究对象,利用地震计、强震仪、烈度计三类台站的观测数据,通过计算不同震级对三类传感器观测范围的理论估计值,采用地震定位精度标准方法对1 063次地震进行定位精度评估,按区域(福建、台湾海峡及台湾地区)划分并对比测震台网和三网融合的定位精度。结果表明,三网融合后Ⅰ类精度的地震数量由1.51%提升至3.01%,Ⅱ类精度由5.83%提升至25.31%,Ⅲ类精度由16.27%提升至63.78%,Ⅳ类精度由76.39%降低为7.90%,三网融合对福建地震台网的地震定位精度有较大改善,福建、台湾海峡及台湾地区3个不同区域地震的定位精度有不同程度的提升。本文研究结果可为三网融合在地震速报及编目中的地震定位策略应用提供重要参考与评判依据。

关键词：定位精度预警台网烈度计震级波场影响范围

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华北地区深井水位对飑线天气过程的水力响应

地震学报 2024年第4期46卷 663-676页

作者：杨小林冯静苏利娜杨锦玲陕西省地震局西安710068 四川省地震局成都610041 福建省地震局福州350003

为探讨华北地区飑线天气对深井水位干扰的特征和影响机制,以2017年9月21日发生在华北中部的一次飑线事件为例,使用时频分析和线性回归等方法系统地诊断了此次飑线对无极、辛集、永清和宁晋等四口千米级深井的水位扰动特征。结果表明:在... 详细信息

为探讨华北地区飑线天气对深井水位干扰的特征和影响机制,以2017年9月21日发生在华北中部的一次飑线事件为例,使用时频分析和线性回归等方法系统地诊断了此次飑线对无极、辛集、永清和宁晋等四口千米级深井的水位扰动特征。结果表明:在宏观层面,飑线过境各深井时会引起气压快速涌升,在气压的激励下,深井水位出现了即时的脉冲状波动,该干扰的持续时间可长达127 min;此次飑线过程中周期性气压波动的主频段为15—25 cpd,在该频段内,各深井水位与气压扰动的形态高度负相关,相关系数均低于-0.95,气压系数主要集中在-4.9—-6.9 mm/hPa之间。

关键词：华北地区深井水位水位波动飑线气压气温

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基于相对强度算法和参数遍历试验的地震预测回溯性检验——以中国川滇地区为例

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地震地质 2024年第3期46卷 686-698页

作者：范晓易曲均浩顾勤平陈飞王夫运江苏省地震局南京210000 山东省地震局济南250000 中国地震局地球物理勘探中心郑州450000

探索地震活动的时空分布对于地震风险评估,尤其是对于中国川滇地区这样的地震频发区和强震危险区而言具有重要意义。相对强度算法(RI)基于统计学理论,使用过去的地震强度评估预测同一地点的未来地震强度。其原理简单,已多次在国内外强... 详细信息

探索地震活动的时空分布对于地震风险评估,尤其是对于中国川滇地区这样的地震频发区和强震危险区而言具有重要意义。相对强度算法(RI)基于统计学理论,使用过去的地震强度评估预测同一地点的未来地震强度。其原理简单,已多次在国内外强震预测的实践应用中取得了良好的效果。目前,经过多年的发展完善,该方法的预测性能愈加突出。为了辅助川滇地区的地震活动性预测工作,文中使用相对强度算法(RI)和参数遍历试验(PTT)进行了全面的参数分析,深入研究了RI算法在中国川滇地区的适用性,结果表明:由于参数选择合理(包括网格大小、异常学习时间窗长度、预测时间窗起始时间和预测时间窗长度),RI和PTT的组合研究表现出了明显优于随机猜测的预测效果,揭示了川滇地震危险区地震预测的有效参数区间。相对强度算法能够对川滇地区的地震活动进行预测,文中成果丰富了地震危险区地震趋势预测的参考依据。

关键词：统计学相对强度方法参数遍历试验回溯性检验

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福建地震预警台网观测数据质量评估

地球物理学进展 2024年第4期39卷 1330-1342页

作者：游秀珍林彬华李军韦永祥王士成李水龙丁炳火福建省地震局福州350003 中国地震局厦门海洋地震研究所厦门361021

针对测震、强震和烈度计三网融合所面临的数据质量评估问题,开展了区域地震预警台网背景噪声研究分析工作.利用噪声功率谱法、最大概率加速度噪声峰值(PGA)、速度噪声峰值(PGV)、位移噪声峰值(PGD)指标科学评估构成台网三类传感器的背... 详细信息

针对测震、强震和烈度计三网融合所面临的数据质量评估问题,开展了区域地震预警台网背景噪声研究分析工作.利用噪声功率谱法、最大概率加速度噪声峰值(PGA)、速度噪声峰值(PGV)、位移噪声峰值(PGD)指标科学评估构成台网三类传感器的背景噪声,分析其噪声水平的差异性;采用噪声功率谱面积占比法定量评价台站噪声水平,根据不同色标展示各台站的噪声水平高低,方便直观判断站点运行状态;由实际统计,选取合适的比例,确定各类传感器噪声模型的高低基准线和正常噪声PGA、PGV、PGD的上下限,甄别出波形记录疑似异常的台站.研究结果表明:三类地震监测仪器中,地震计在全频带能完整有效地记录环境噪声,其噪声水平最低;强震仪可记录0.1 Hz以上的环境噪声,小于0.1 Hz频带主要为仪器自噪声,其噪声水平较地震计高;烈度计的记录基本是仪器的自噪声,无法记录到地球脉动,其噪声水平最高.噪声功率谱面积占比法将噪声水平划分成四个等级,能够有效评选出记录优质的台站.通过频域和时域对异常台站进行检测,极大提高检测结果的可靠性,同时也有利于对标定、异常大脉冲等误报结果的检测.台网观测数据质量评估结果,可供维护人员作为参考依据,对优质台站重点关注,对记录异常台站及时修复,保证优质台站数据的完备性,为地震预警与烈度速报产品的可靠性和准确性提供重要保障.

关键词：数据质量背景噪声噪声功率谱 PGA PGV PGD

中国大陆强震发生前地震活动增强统计特征分析

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地震学报 2024年第2期46卷 226-241页

作者：呼楠石富强季灵运刘洁祁玉萍王光明张丽峰郭蕾陕西省地震局西安710068 陕西西安地球深部构造中国地震局野外科学观测研究站西安710068 中国地震局第二监测中心西安710054 四川省地震局成都610041 云南省地震局昆明650224 青海省地震局西宁810001 河北省地震局石家庄050021

依据《中国震例》(1966—2017年)对1966年以来中国大陆东部M_(S)>6.0、西部M_(S)>7.0强震前地震活动增强的异常现象特征进行了系统的梳理,并试图总结不同活动构造地块周缘强震前地震活动增强的异常时空演化特征。结果显示:①我国大陆大... 详细信息

依据《中国震例》(1966—2017年)对1966年以来中国大陆东部M_(S)>6.0、西部M_(S)>7.0强震前地震活动增强的异常现象特征进行了系统的梳理,并试图总结不同活动构造地块周缘强震前地震活动增强的异常时空演化特征。结果显示:①我国大陆大震前普遍存在地震活动增强现象,33个震例中有21个震例存在震前地震活动增强异常,占比达64%;②西部地区大多数震例的地震活动增强空间范围表现为中间尺度或构造尺度,且主震震级越大,越有可能出现大范围的地震活动增强;③西部地区出现中强地震活动增强的概率高于东部地区,前兆地震活动增强的平均震级较大,发生大震(M>7.0)的概率增大;④西部地区地震活动增强的时间尺度与震级成正比,而东部地区随着震级增大,更可能出现中期到中短期的地震活动增强异常;⑤多数西部地区震例在震前出现不同时间尺度的地震活动增强叠加的现象;⑥川滇菱形地块的强震前均出现了中长期尺度的地震条带交会现象、不同空间尺度的地震空区以及中短期尺度的中小震活动增强现象,并且对大震地点有较好的指示意义。巴颜喀拉东边界与北、西及南边界大震前存在显著的不同地震活动增强特征,震前未出现中强地震围空的现象。

关键词：前兆地震活动增强统计特征活动地块地震前兆模型

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全球火山活动时空分布特征及其对强震活动趋势的指示

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地震学报 2024年第2期46卷 273-291页

作者：石富强王芃杨晨艺王光明刘洁邵志刚王庆林贾若陕西省地震局西安710068 陕西西安地球深部构造中国地震局野外科学观测研究站西安710068 中国地震局地震预测研究所北京100036 云南省地震局昆明650224 山东省地震局济南250014 吉林省地震局长春130117

基于史密森学会火山目录分析了全球火山活动的时空特征,并结合中国地震台网目录讨论了火山活动对全球和中国大陆强震活动趋势的指示意义。结果显示:①全球火山活动表现出较为显著的百年周期特征,且百年周期内火山活动和M≥8.0大震之间... 详细信息

基于史密森学会火山目录分析了全球火山活动的时空特征,并结合中国地震台网目录讨论了火山活动对全球和中国大陆强震活动趋势的指示意义。结果显示:①全球火山活动表现出较为显著的百年周期特征,且百年周期内火山活动和M≥8.0大震之间存在着频次准同步和能量互补现象;②中国大陆1955年前后强震活动状态的变化可能与同期全球火山活动状态变化密切相关,且二者可能受控于百年周期内地球内部能量积累与释放的状态变化;③2022年汤加火山的剧烈喷发意味着地球内部能量仍在持续释放。结合全球M8地震和中国大陆M7浅源地震的活动特征,认为当前及未来一段时间全球及中国大陆的大震活动状态可能与二十世纪上半叶相似。

关键词：火山地震时空分布特征地震趋势全球和中国大陆

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