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北京市气态元素汞浓度的时间变化特征

矿物岩石地球化学通报 2018年第4期37卷 639-644,651页

作者：鹿亚飞周晓成刘红孙凤霞石宏宇陈志崔月菊李营中国地震局地震预测研究所地震预测重点实验室

2013年9月至2016年8月对北京市气态元素汞（GEM）进行了连续监测并分析了其含量变化特征。结果显示,监测期间大气GEM总平均浓度为（2.77±1.27）ng/m^3,高于北半球背景值浓度,且其季节变化呈现多样性。2013/9-2014/8和2015/9-2016/8年大... 详细信息

2013年9月至2016年8月对北京市气态元素汞（GEM）进行了连续监测并分析了其含量变化特征。结果显示,监测期间大气GEM总平均浓度为（2.77±1.27）ng/m^3,高于北半球背景值浓度,且其季节变化呈现多样性。2013/9-2014/8和2015/9-2016/8年大气GEM浓度秋冬季节较高,夏季较低;2014/9-2015/8年度则为冬季最低,主要是与大气汞的来源以及季风的风向、路径和风速明显相关。大气GEM浓度日变化为夜间高、白天低。大气GEM浓度与NO2、SO2、PM（2.5等大气污染物浓度呈明显正相关,雾霾气象条件下细颗粒污染物（PM2.5）在低空累积及逆温气象条件易导致大气GEM浓度升高。2004年以来,北京市大气GEM浓度降低的现象与工业燃煤消费总量降低的趋势相同,表明北京市对燃煤等人为排放源的控制在很大程度上降低了大气汞浓度。

关键词：北京市气态元素汞季节变化 PM2.5 人为源

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区域及高速铁路地震预警系统的效能分析

区域及高速铁路地震预警系统的效能分析

作者：白琳娟中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

地震预警是减轻地震灾害有效手段之一,我国已经启动了区域及高速铁路地震预警系统建设。为了开展区域及高速铁路地震预警系统效能评估,本文开展以下主要工作:1.对地震预警系统效能分析的研究现状进行了全面总结。以台间距、触发定量台... 详细信息

地震预警是减轻地震灾害有效手段之一,我国已经启动了区域及高速铁路地震预警系统建设。为了开展区域及高速铁路地震预警系统效能评估,本文开展以下主要工作:1.对地震预警系统效能分析的研究现状进行了全面总结。以台间距、触发定量台站数所需时间、固定时间窗内触发台站数、预警第1报时间、预警发布时间提高程度为分析指标,对首都圈地震预警示范系统现有台站布设方案和规划台站布设方案的预警时效性进行了分析对比。2.基于首都圈地震预警示范系统的测震台、强震动台、烈度仪台的设备性能参数和台址背景噪声,分析了三种类型台站的地震预警监测能力。基于首都圈地震预警示范系统三类台站的背景噪声幅值RMS值,分别分析得到首都圈地震预警示范系统的单台及台网监测能力的震级下限分布,首都圈地震预警示范系统的监测震级下限总体低于2.5级,北京、天津和石家庄部分地区达到0.5级至1级。3.基于日本K-NET强震记录分析了紧急处置PGA的统计传播规律,定义了报警与预警两种紧急处置方式的时延以及系统时效性分析指标;针对成灌、大西、福厦及京石武四条高速铁路地震监测预警台站分布,基于历史破坏性地震资料,分析了这四条高速铁路遭受的最大地震动影响以及理论紧急处置时效性;以预警可用时间提高程度和地震危险性为依据,分析得到能够对成灌高铁地震预警时效性提升最大的台站加密布设区域。

关键词：地震预警高速铁路效能分析时延预警监测能力

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基于分时段多源信息的地震影响场动态判定

基于分时段多源信息的地震影响场动态判定

作者：霍英豪中国地震局地震预测研究所

学位级别：硕士

我国是世界上地震灾害最频发、受地震灾害威胁最严重的国家之一,从全球地理分布上来看,我国位于欧亚板块的东南部,且由于地理位置和板块运动的原因,太平洋板块和印度洋板块同时对我国产生挤压,因此在板块运动的交界处成为了地震活动频... 详细信息

我国是世界上地震灾害最频发、受地震灾害威胁最严重的国家之一,从全球地理分布上来看,我国位于欧亚板块的东南部,且由于地理位置和板块运动的原因,太平洋板块和印度洋板块同时对我国产生挤压,因此在板块运动的交界处成为了地震活动频发的地带,也就是我国的几大地震带。破坏性的大地震经常发生在这些地区,发生地震的同时造成了极其严重的损失,根据我国相关部门的统计,地震灾害造成的人员死亡最多,远超其它类型的自然灾害。地震发生后会给灾区带来极大的破坏,对灾区人民来说,他们的生命和财产安全面临着巨大的威胁。为了最大程度的减小地震给灾区造成的破坏,减小损失,地震应急救援部门在地震发生后的第一时间内会展开相应的工作。但是由于地震波及到的范围之广、破坏程度之大远超想象,因此地震应急救援工作也面临着很大的挑战。对于地震应急救援工作来说,最大的困难是不清楚震区的破坏情况和破坏程度,这种情况下,在展开工作时,不能有针对性的工作部署,如果能在震后快速的得到地震影响场的分布,那么将给我们的地震应急救援工作带来极大的指导,也可以为指挥部门提供做决策时的参考依据。地震烈度影响场就是指地震造成的影响,一般用地震烈度等震线来表示,呈椭圆形分布,从内到外烈度等级逐渐减小,中心位置为极震区。本研究旨在通过收集震后不同阶段的地震数据,通过对数据进行处理计算,在震后快速的得到地震烈度影响场的分布,为地震应急救援工作提供参考。其中,对于分阶段的地震数据,本文定义了三个阶段,第一阶段定义为地震发生后的10-15分钟内,该阶段能收集到的地震数据为地震的基本参数,分别是震级的大小、震中位置坐标、震源的深度数据等等,该阶段通过选用合适的地震烈度衰减关系对地震基本参数进行计算,能够得到第一阶段的地震烈度分布;第二个阶段定义为震后的两小时,在震后的两小时内,收集这个阶段的余震目录,通过一元线性回归的方法,对余震目录进行回归分析,得到地震烈度影响场的长轴方向,并在此基础上对第一阶段生成的地震影响场进行修正;第三个阶段则定义为震后的12小时内,在该阶段内,收集到的地震数据包括地震仪器烈度数据、调查烈度数据以及12小时内的余震目录,在该阶段,对收集到的烈度数据进行计算,并且再次利用12小时内的余震目录来确定地震影响场的长轴方向,然后利用计算的结果对第二阶段的结果进行综合的修正,得到第三阶段的地震烈度分布结果。在进行本研究时,首先通过大量地查阅相关文献,对地震烈度衰减关系的建立、发展以及适用性有了一定的了解;其次是对烈度修正方法进行了一定的研究,即如何利用烈度数据对地震烈度影响场进行修正,最后研究了余震分布对地震烈度分布的影响,对二者的联系做出说明,并给出了使用余震目录对地震烈度分布进行修正的方法。以芦山地震和长宁地震为实验震例,进行了基于本研究思路的实验,计算得到的不同阶段的芦山地震的地震烈度分布结果,将最后的计算结果与最终中国地震局发布的芦山地震烈度图作对比分析,结果表明本研究结果在高烈度地区与实际结果相符,较为一致,相信可以在震后为地震应急救援工作提供一定的参考依据。

关键词：地震应急地震烈度影响场仪器烈度调查烈度余震

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点过程模型统计方法在地震学中的应用

世界地震译丛 1999年第3期30卷 69-82页

作者： Y.Ogata 焦明若中国地震局分析预报中心

引言地震目录大部分由多震国家地震部门定期出版。目录中给出每一个地震的震中、震源深度、发震时刻和震级大小。这种来自震源区内部的记录反映出地震时间序列是极其复杂的。地震月频次的大幅波动变化、

关键词：地震学点过程模型统计地震监测地震序列

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华北地区GPS连续站坐标序列特征研究

华北地区GPS连续站坐标序列特征研究

作者：吴伟伟中国地震局地震预测研究所

学位级别：硕士

随着华北地区GPS连续观测站的不断增加ˋ目前华北地区逐渐积累了大量的GPS观测数据ˋ使得利用GPS监测华北地区地壳形变特征成为可能本文收集了华北地区及周边44个GPS连续观测站从2008年8月至2013年4月的观测数据ˋ并结合中国大陆及周边... 详细信息

随着华北地区GPS连续观测站的不断增加ˋ目前华北地区逐渐积累了大量的GPS观测数据ˋ使得利用GPS监测华北地区地壳形变特征成为可能本文收集了华北地区及周边44个GPS连续观测站从2008年8月至2013年4月的观测数据ˋ并结合中国大陆及周边地区10个IGS连续站观测数据ˋ利用Bernese GPS数据解算软件进行坐标单日解解算ˋ并组成GPS坐标时间序列计算并分析了华北地区GPS测站观测的日本东北地震同震位移ˋ结果表明ˋ日本东北地震对华北地区GPS测站产生了1～17mm不等的东西向同震位移以及较小的南北向同震位移基于华北地区37个GPS测站的坐标时间序列ˋ本文通过反复迭代进行突跳项甄选和粗差探测来不断优化拟合函数模型ˋ并基于简单的白噪声随机模型ˋ拟合并分析了华北地区37个GPS测站的速度年周期信号和半年周期信号拟合速度结果表明ˋ华北地区GPS测站水平速度场差异性较小ˋ首都圈南部地区由于地下水大量流失等原因导致15～22mm/a左右的垂向下沉速度ˋ其他地区的垂向速度均不显著拟合周期信号结果表明ˋ华北地区GPS测站存在显著但振幅较小的年周期和半年周期运动ˋ除少数测站外ˋ大部分测站南北向年周期振幅约为0.5～2mmˋ在2～4月达到最大ˋ东西向年周期振幅约为1～3mmˋ在5～7月达到最大ˋ垂向年周期振幅则达到2～7mmˋ在6～8月达到最大水平向半年周期振幅小于1mmˋ垂向半年周期振幅约为0.5～2mm基于GPS测站坐标拟合残差时间序列ˋ由测站自相关函数证明了残差中存在具有空间相关性的共模误差ˋ并利用堆栈法和主成分分析法分别进行共模误差分析研究表明堆栈法提取的共模误差的均方根为：南北向0.93mm东西向0.79mm和垂向3.19mm主成分分析得到的第一主成分对残差的总贡献率为：南北向60%东西向65%和垂向55%左右ˋ第一主成分对应的空间特征向量具有空间站点一致性响应的特点ˋ符合共模误差的特性ˋ其均方根的均值达到南北向0.84mm东西向0.95～0.97mm以及垂向3.10～3.22mm因此ˋ对于华北地区37个区域GPS测站ˋ堆栈法和主成分分析法具有等价的共模误差的剔除效果ˋ都能够显著地消除GPS网中的空间相关性ˋ将GPS坐标时间序列拟合残差均方根和拟合速度不确定度降低40%左右逐个分析37个GPS测站坐标时间序列中的噪声特征ˋ本文利用时间序列自相关系数和功率谱估计定性说明了时间序列中存在具有时域相关的有色噪声ˋ并利用功率谱估计和极大似然估计方法定量分析坐标时间序列中的噪声特征功率谱估计粗略地计算了有色噪声的功率谱指数ˋ结果表明所有残差坐标时间序列的功率谱指数处于(-1,0)区间内ˋ具有分形高斯噪声的特征ˋ共模误差的功率谱指数接近-1极大似然估计的噪声估计结果表明：共模误差滤除前的坐标时间序列以FN+VW组合为最优噪声模型ˋ共模误差的主要成分为闪烁噪声ˋ通过共模误差滤除ˋ时间序列中的总噪声水平降低60%左右ˋ其中闪烁误差成分降低了70%左右ˋ白噪声成分降低了20%左右ˋ并同时凸显了其他有色噪声如随机漫步噪声的成分ˋ导致共模误差剔除后坐标时间序列的最佳噪声模型变成RW+VW或FN+RW+VW极大似然估计的参数估计结果表明：不考虑时间序列中的有色噪声会导致拟合速度精度的严重高估ˋ顾及有色噪声的影响ˋGPS测站拟合速度变化不大ˋ但是拟合速度不确定度将扩大2～8倍ˋ达到水平向0.3mm/a以及垂向的1mm/a左右基于华北地区已有的近600个GPS连续站和流动站水平速度场ˋ本文选择150km高斯平滑半径ˋ利用高斯距离加权法计算了华北地区五组地壳应变率相关物理量——主应变率最大剪切应变率第一剪切应变率第二剪切应变率以及面膨胀率结合地质构造知识分析可知ˋ首都圈地区地壳以张-渤带上的左旋剪切形变为主ˋ其中唐山-秦皇岛地区同时存在南北向的拉张变形山西地堑带表现为沿断裂的右旋剪切变形ˋ同时兼具南挤北张的特性郯庐断裂带整体形变特征不显著ˋ只在南北两端局部区域存在较小的剪切形变鄂尔多斯块体内部比较稳定ˋ北缘以拉张和左旋剪切变形为主ˋ西缘呈现为左旋剪切以及东西向的挤压特征ˋ南缘的秦岭块体南北两侧分别具有左旋剪切和右旋剪切的特性ˋ东西两侧分别表现为正断拉张与逆断挤压特征

关键词： Bernese软件 GPS坐标时间序列分析共模误差堆栈法主成分分分析噪声分析极大似然估计 GPS拟合速度场应变率

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三维倾斜界面P波共反射点道集NMO速度

地球物理学进展 2012年第4期27卷 1633-1639页

作者：蔡明刚姚陈王海宁中国地震局地质研究所北京100029 中国地震局地质研究所活动构造与火山重点实验室北京100029

为了实现三维倾斜界面真正的共反射点叠加,获得更加精确的P波速度模型,进行可靠的AVO/AVA分析,形成与三维多分量PS转换波共转换点道集配套的技术,在常速介质共反射点精确走时的基础上,推导并给出三维倾斜界面P波共反射点道集近似双曲时... 详细信息

为了实现三维倾斜界面真正的共反射点叠加,获得更加精确的P波速度模型,进行可靠的AVO/AVA分析,形成与三维多分量PS转换波共转换点道集配套的技术,在常速介质共反射点精确走时的基础上,推导并给出三维倾斜界面P波共反射点道集近似双曲时距关系及NMO速度;认识到近似时距在偏移距与深度比小于2时具有较高的拟合精度;指出P波共反射点道集NMO速度是P波速度、界面倾角、界面倾向和测线方位的函数,且随测线方位变化而呈现椭圆特征.与P波共中心点道集NMO速度不同.P波共反射点道集NMO速度小于介质速度.且随界面倾角增大而减小;椭圆长轴方向为倾斜界面走向方位,短轴方向为倾斜界面倾向方位.

关键词：三维倾斜界面共反射点道集 NMO速度

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基于砖混结构废墟救援安全评估专家系统研究

地震研究 2016年第4期39卷 656-663页

作者：王东明刘欢李永佳中国地震灾害防御中心北京100029 中国地震局工程力学研究所黑龙江哈尔滨150080

基于砖混结构废墟救援特点,对其安全评估专家系统的功能、系统架构、系统界面进行了设计,并以实际震灾救援案例对所建立的系统进行了验证和测试。结果表明,该砖混结构废墟救援安全评估专家系统应用方便,可很好地协助地震应急救援工作。

关键词：地震救援结构废墟安全评估专家系统

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单层球壳体育馆建筑抗震韧性评估

单层球壳体育馆建筑抗震韧性评估

作者：徐卫丹中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

我国大多数体育馆建筑采用了网壳结构体系,这种结构体系往往安全性高,造型优美多变,因此这类建筑往往也成为了城市的地标性建筑。随着我国经济的持续稳步发展,体育馆建筑在我国的城市公共建筑中也越来越多,坐席数超过1万的体育馆数量已... 详细信息

我国大多数体育馆建筑采用了网壳结构体系,这种结构体系往往安全性高,造型优美多变,因此这类建筑往往也成为了城市的地标性建筑。随着我国经济的持续稳步发展,体育馆建筑在我国的城市公共建筑中也越来越多,坐席数超过1万的体育馆数量已经接近400座,无论是建造难度和建造规模在世界范围内都是首屈一指的。与此同时,我国是一个地震多发的国家,地震分布范围广,破坏程度高。一旦发生破坏性地震,体育馆建筑可能会发生不同程度的破坏,造成建筑使用功能中断,而此类建筑往往是作为当地震后避难场所和救援指挥中心,加之这类建筑重建难度大、恢复时间长、恢复成本高,这就需要对这类建筑在地震作用下的韧性进行准确的评估。因此,在保证建筑内部人员生命安全的前提下,维持建筑的使用功能和实现建筑功能的震后快速恢复成为这类建筑抗震韧性研究的重点。近年来,世界各国大量开展了各种建筑抗震韧性研究并提出了不同的抗震韧性评价标准。我国也发布了《建筑抗震韧性评价标准》,该标准采用了建筑震后修复时间、修复费用、人员伤亡三项指标评价建筑的韧性。但该标准目前还主要适用于框架和多高层建筑,体育馆建筑的结构传力体系、建筑不同程度破坏的量化、结构和非结构构件的破坏特征、人员损伤和修复等与传统的多高层建筑存在着显著的区别,需要开展相应的研究。本文的主要研究工作和结论如下:(1)首先,对网壳结构的抗震性能研究现状进行了概括,系统地阐述了国内外目前经常使用的抗震韧性评价标准和方法,详细地阐述了《建筑抗震韧性评价标准》的评定流程,主要针对体育馆建筑的特点,提出相关参数的建议值,形成适用的抗震韧性评价方法,针对有下部钢筋混凝土框架支承的单层球壳体育馆建筑提出采用上部建筑与下部建筑分开评定的方式对其抗震韧性等级进行定量化评价。(2)其次,建立单层球壳体育馆结构的有限元分析模型,输入多组地震动进行弹塑性时程分析。从弹塑性时程分析后的结果中提取需要的工程需求参数,对建筑的结构构件和非结构构件的损伤状态进行判定,进而计算建筑的修复费用、修复时间、人员伤亡及其指标,最终评定单层球壳体育馆建筑的抗震韧性等级。(3)最后,对结构跨度、屋面质量、矢跨比和地震动峰值加速度等参数进行分析,建立其有限元模型,输入不同地震动进行结构响应分析,采用与单层球壳体育馆相同的工程需求参数,研究这些参数对单层球壳体育馆建筑的工程需求参数的影响,相关研究成果可以为此类建筑提供借鉴和参考。

关键词：单层球壳结构体育馆建筑结构响应分析抗震韧性评价

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基于J2EE的通用地震信息系统

基于J2EE的通用地震信息系统

作者：王延伟中国地震局工程力学研究所

学位级别：硕士

人类已经进入信息时代,信息技术对地震科学的发展产生了巨大的影响。地震系统先后建起了各种信息网、数据共享中心,这些信息系统为地震科技人员、政府部门、公众提供了丰富实用的地震数据和信息,已经成为地震系统的重要组成部分,但是随... 详细信息

人类已经进入信息时代,信息技术对地震科学的发展产生了巨大的影响。地震系统先后建起了各种信息网、数据共享中心,这些信息系统为地震科技人员、政府部门、公众提供了丰富实用的地震数据和信息,已经成为地震系统的重要组成部分,但是随着Internet和软件技术的迅猛发展和国家防震减灾事业的需要,这些信息系统已经逐渐满足不了人们的需求。本文根据地震系统的实际需要,运用先进的软件开发思想和技术,设计实现了一套通用的地震信息系统平台框架,为地震系统各单位部门实现更加实用、便捷、高效、功能强大的信息平台提供重要的技术支撑。通用地震信息系统与现有其它地震信息系统相比,具有以下优势:1.功能通用性:整个系统是由许多独立的模块组成的,用户可在系统后台界灵活配置模块来增加和减少系统的功能;2.环境的统一性:系统的运行不受软硬件环境的影响;3.成本低:系统要充分利用现有软硬件资源,减小资本投入;4.简单易用:系统的搭建、运行、维护对于非计算机技术人员也可以轻松实现;5.支持国际化界面:本系统有中文、英文两种交互界面,当用户浏览器为中文浏览器时,系统会提供中文界面服务,当用户浏览器为英文浏览器时,系统会提供英文界面服务,也可通过简单的设置实现其它语言界面服务;6.扩充性:系统要便于二次开发,以原系统架构为基础,升级为具有多种数据处理、实事监测等功能更强大的信息系统。本文的主要内容如下:1.地震信息系统是防震减灾事业信息化建设所必需的,是地震科学与信息技术的交叉应用的结果;2.分析了国内外地震信息系统研究现状和计算机软件的发展趋势,提出了我国地震信息系统的发展方向-具有数据采集、监测、数据处理、信息数据实时发布等强大功能的B/S结构地震信息系统,找出了通用地震信息系统的最佳技术实现方案,介绍了Java 2 Enterprise Edition (J2EE)、多层架构设计、MVC设计模式等与本系统相关的软件开发技术;3.对通用地震信息系统进行了详细的分析,包括系统目标、设计原则、系统特征、功能分析等等,并在这些分析的基础上设计出系统的整体架构和数据库的逻辑结构,系统功能框架

关键词：地震信息系统 B/S结构 J2EE 多层架构