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基于双台广义互相关时延算法计算高铁列车速度

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地球物理学进展 2024年

作者：田丽萍郑定昌张帅张演王光明云南省地震局中国地震局昆明地震预报研究所

如何准确测量高铁列车速度一直是高铁研究的热门问题.本文引入广义互相关时延估计算法来分析双台站记录的列车振动波形，从而计算列车速度.我们对广大铁路改线段中的云南驿-祥云段高铁沿线采集的振动信号实例开展研究，分别使用PHAT加... 详细信息

如何准确测量高铁列车速度一直是高铁研究的热门问题.本文引入广义互相关时延估计算法来分析双台站记录的列车振动波形，从而计算列车速度.我们对广大铁路改线段中的云南驿-祥云段高铁沿线采集的振动信号实例开展研究，分别使用PHAT加权法、SCOT加权法、ROTH加权法三种广义互相关时延算法以及基本互相关时延估计分别处理双台站记录的列车波形.结果表明：相比其他三种方法，PHAT加权法有效锐化互相关函数的最大值，得到的列车速度结果更稳定、精确.PHAT加权法一定程度上避免了常规列车测速方法中遇到的如仪器精度不高、仪器安装困难等问题的发生，也可以为许多无法知道先验信息的地区提供相对准确的列车测速方法，同时给出双台站之间的恰当距离，具有应用推广的价值.

关键词：列车振动广义互相关列车测速时延估计

临潭—宕昌断裂带跨断层土壤气地球化学空间分布特征研究

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地震工程学报 2024年

作者：李瑞刚李晨桦苏鹤军周慧玲王岩鸿万悦中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州地球物理国家野外科学观测野外研究站甘肃省地震局

活动断裂带气体地球化学空间分布特征分析是区域构造、断裂活动性分区(分段)及其地震危险性分析的重要方法之一。通过临潭—宕昌断裂带9条测线剖面的土壤气Hg、Rn浓度观测,结合断裂带分段活动特性与大地热流背景数据,开展不同分段气体... 详细信息

活动断裂带气体地球化学空间分布特征分析是区域构造、断裂活动性分区(分段)及其地震危险性分析的重要方法之一。通过临潭—宕昌断裂带9条测线剖面的土壤气Hg、Rn浓度观测,结合断裂带分段活动特性与大地热流背景数据,开展不同分段气体浓度空间分布特征分析,深入探讨土壤气地球化学空间分布的特征及成因。结果表明:断层土壤气在临潭—宕昌断裂带具有明显的分段特征,根据其活动特性可将断裂带分为东、西两段,且断层土壤气地球化学空间分布与大地热流和地震活动之间存在良好的相关关系;在断裂西段高热流区域,中强地震频发,但小震活动较弱,Hg、Rn浓度强度较低;东段低热流区域,中强地震较少,但小震活动活跃,Hg、Rn浓度强度较高。研究结果作为区域地球化学背景特征,可为今后地下流体异常活动分析提供重要依据,对进一步跟踪未来可能发生地震的断层及其活动段具有重要意义。

关键词：断层土壤气气体地球化学临潭—宕昌断裂带地震活动

基于光学卫星影像的同震形变提取技术及形变梯度的地学意义

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大地测量与地球动力学 2024年第5期44卷 485-490页

作者：黄宇刘小利莫昕宇邓德贝尔阮巧喆贾治革中国地震局地震研究所武汉市430071 湖北省地震局武汉市430071

介绍光学同震形变提取的关键技术、优化流程和主流软件包的差异性,并基于光学同震形变场推导具有地学意义的位移梯度、旋度、膨胀量、剪切应变等算子;以2021年青海玛多M W7.4地震为例,检验基于Sentinel-2光学影像的同震形变场提取优化... 详细信息

介绍光学同震形变提取的关键技术、优化流程和主流软件包的差异性,并基于光学同震形变场推导具有地学意义的位移梯度、旋度、膨胀量、剪切应变等算子;以2021年青海玛多M W7.4地震为例,检验基于Sentinel-2光学影像的同震形变场提取优化流程以及算子的地学意义。结果表明,对亚像素相关性匹配结果的后处理可有效消除轨道误差、条带误差、场地和传感器因素导致的白噪声和加性噪声,突出形变细节,更加客观地描述同震形变的空间分布特征。

关键词：同震形变光学影像位移梯度 Sobel算子 2021年玛多地震

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区域选取对图像信息法可预测性的影响

地震学报 2024年第2期46卷 208-225页

作者：田唯熙张永仙张盛峰张小涛中国地震局地震预测研究所北京100003 中国地震台网中心北京100045

图像信息(PI)法是一种基于统计物理学的地震预测方法,因其对中长期地震预测有较好的效果已在国内外广泛应用。PI方法在计算过程中对选取区域的所有网格参量进行了归一化,因此不同的区域选取会产生PI热点结果的变化。本文基于中国地震台... 详细信息

图像信息(PI)法是一种基于统计物理学的地震预测方法,因其对中长期地震预测有较好的效果已在国内外广泛应用。PI方法在计算过程中对选取区域的所有网格参量进行了归一化,因此不同的区域选取会产生PI热点结果的变化。本文基于中国地震台网中心自1970年以来的全国M_(S)≥3.0地震目录,采用5年尺度的“异常学习时段”和“预测时间窗”以及1年尺度的滑动时间步长,以南北地震带2016年以来发生的M_(S)≥6.0地震的回溯性预测检验为例,研究了不同空间范围的选取对PI方法地震预测效能的影响。地震预测效能检验采用R值评分法和受试者工作特征(ROC)检验方法。结果显示:①在其它计算参数相同的情况下,不同的区域选取对PI预测结果有较大影响;②利用R值评分和ROC检验方法对不同研究区的预测效能进行评估时,区域内部地震活动性差异小的区域预测效果较好,而对于地震活动性存在较大差异的区域,地震活动性高的区域内发生的地震更容易被预测,推测导致这一结果的可能原因是地震活动性较强的区域出现的异常更显著,而算法里的归一化过程会抑制地震活动性较低区域出现的异常,从而造成漏报;③对于具体的目标地震,震中附近的PI热点图像会经历演化,因此利用PI方法向前预测时要结合多个时间窗口进行综合预测;④不同于其它天然构造地震的热点演化趋势,2019年四川长宁M_(S)6.0地震和2021年四川泸县M_(S)6.0地震震中附近热点反复出现、消失,可能与人工活动有关;⑤滇西南地区、海原断裂中东部附近、小江断裂中部地区、龙门山断裂南部和小江断裂东北部地区存在持续出现的PI热点,这些区域为值得关注的M_(S)≥6.0地震发震区域。

关键词：图像信息(PI)法南北地震带地震可预测性强震预测 R 值评分 ROC 检验

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2023年甘肃积石山M6.2地震精定位及发震构造研究

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地震工程学报 2024年

作者：陈科睿陈继锋尹欣欣中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州地球物理国家野外科学观测研究站

采用双差定位的方法,对2023年12月18日甘肃省积石山县Ms6.2地震的余震(震后一周)进行重定位,最后获得438个地震事件(包含主震)的位置。定位结果显示余震主要呈NNW向分布,长度约为16 km;主震位于余震带的中央偏东北处,余震分布与拉脊山... 详细信息

采用双差定位的方法,对2023年12月18日甘肃省积石山县Ms6.2地震的余震(震后一周)进行重定位,最后获得438个地震事件(包含主震)的位置。定位结果显示余震主要呈NNW向分布,长度约为16 km;主震位于余震带的中央偏东北处,余震分布与拉脊山断裂近似平行,与主震的震源机制解吻合;余震的震源深度主要集中在6.5～12 km,主震深度为11.5 km。从沿断裂走向的剖面可以观察到,此次地震的浅地表余震事件较少,因此未造成明显的地表破裂。对发震断裂的分析表明,拉脊山断裂带的走滑速率较低,这可能代表其处于强锁定阶段。此外,地震聚类分析表明,尽管北拉脊山断裂是主要发震断裂,南拉脊山断裂与此次地震的发震构造也存在紧密联系。

关键词：积石山M 6.2地震双差定位震源机制发震构造时空演化

川滇块体东边界断裂带应力演化特征及地震危险性数值

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大地测量与地球动力学 2024年第4期44卷 341-349页

作者：李彦欣董培育赵斌中国地震局地震研究所武汉市430071 中国地震局地震大地测量重点实验室武汉市430071

建立川滇块体东边界及龙门山断裂带区域三维粘弹性有限元模型,以GNSS速度场为约束,计算区域内主要断裂带长期平均构造应力积累速率;并根据历史地震破裂滑动模型,计算其对鲜水河断裂带、龙门山断裂带等造成的同震和震后库仑应力变化,从... 详细信息

建立川滇块体东边界及龙门山断裂带区域三维粘弹性有限元模型,以GNSS速度场为约束,计算区域内主要断裂带长期平均构造应力积累速率;并根据历史地震破裂滑动模型,计算其对鲜水河断裂带、龙门山断裂带等造成的同震和震后库仑应力变化,从而得到研究区域主要断裂带总应力演化结果。研究表明,鲜水河断裂带、大凉山断裂带南段以及理塘断裂带的构造应力积累速率较高,达到1.0~1.5 kPa/a。2022年泸定MS6.8地震破裂区在一个地震复发周期内的构造应力积累量约为0.177 MPa,而历史强震产生的库仑应力加载量为0.07 MPa,二者共同导致了泸定地震的发生。此外,安宁河断裂带地震空区在前次地震离逝时间(约487 a)内的总应力积累量约为0.3 MPa,大凉山断裂带南段以及理塘断裂带历史地震离逝时间均为千年左右,总应力积累量>1.0 MPa,可能有较大的地震活动潜力。

关键词：川滇块体东边界断裂带数值模拟构造应力加载库仑应力变化

基于地质属性和地形特征的场地参数v估算方法

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地震工程学报 2024年

作者：崔浇王爱国张波陆诗铭冯紫微中国地震局兰州地震研究所甘肃兰州地球物理国家野外科学观测研究站

平均剪切波速是地震工程领域中一个非常重要的参数,可用于预测场地的抗震性能和响应特性。利用甘肃省的钻孔资料、DEM数据以及1:25万地质图,建立一种综合考虑地质属性和多项地形因子的vS30,估算方法,并与传统的vS30估算方法进行对比验... 详细信息

平均剪切波速是地震工程领域中一个非常重要的参数,可用于预测场地的抗震性能和响应特性。利用甘肃省的钻孔资料、DEM数据以及1:25万地质图,建立一种综合考虑地质属性和多项地形因子的vS30,估算方法,并与传统的vS30估算方法进行对比验证。结果表明:地质属性和地形特征在场地vS30估算中具有较强的指示作用;在划分地质单元的基础上,引入地形坡度、表面纹理、局部凸度,以及最邻近河网高差指数等4项地形因子建立的甘肃省场地参数vS30估算方法,在河西走廊、黄土高原等地质属性和地形特征差异明显的地区,其估算精度高于传统的vS30估算方法。所提方法得到的vS30估算结果可为甘肃省场地参数vS30值的确定提供参考,还可为地质属性和地形特征差异显著地区vS30值的估算提供一种新思路。

关键词：场地效应平均剪切波速甘肃省 v 估算方法

锦屏一级水电站库区中小地震震源机制解与局部应力场特征

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地球物理学报 2024年第1期67卷 189-204页

作者：祁玉萍孟令媛龙锋宿君孔令喆肖本夫路茜冉喜阳四川省地震局成都610041 中国地震台网中心北京100045

利用四川及邻区数字地震台网2013—2018年的波形资料,基于CAP和HASH方法反演得到锦屏一级水电站(以下简称锦屏水库)库区及周边M_(L)≥2.5地震的震源机制解,根据DRSSI方法计算得到库区局部应力场信息,结合该区域的地质资料,从震源机制参... 详细信息

利用四川及邻区数字地震台网2013—2018年的波形资料,基于CAP和HASH方法反演得到锦屏一级水电站(以下简称锦屏水库)库区及周边M_(L)≥2.5地震的震源机制解,根据DRSSI方法计算得到库区局部应力场信息,结合该区域的地质资料,从震源机制参数和局部应力场变化等方面讨论了水库加卸载对该区域地震活动的影响.取得的主要认识如下:(1)库区地震活动类型以走滑型为主,不同加卸载阶段震源机制类型存在一定差异,库区蓄水前期震源机制类型呈现多样性,蓄水后期与区域背景场趋于一致;(2)库区应力场最大主应力方向以NNW-SSE向为主,分时段结果显示,蓄水后期局部应力场最大主应力方向由NNW向逐渐发生偏转至NW向;(3)库区周边的地质构造和岩性条件有利于库水的渗透,蓄水后重力载荷和流体渗透的共同作用导致岩体断层面库仑应力的变化,从而呈现出库区蓄水前后中小地震活跃程度的显著差异特征.

关键词：锦屏一级水电站触发地震震源机制解局部应力场

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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