發(fā)布時(shí)間：2020-11-12 04:20

　　 地震預(yù)警系統(tǒng)是一種新興的減輕災(zāi)害的有效手段,由于其高度時(shí)效性的要求,所使用的信息具有以下特性:(1)觸發(fā)臺(tái)站的有限性;(2)臺(tái)站波形信息的有限性;(3)數(shù)據(jù)處理高度的實(shí)時(shí)性和自動(dòng)化。事件的判別、震相的撿拾、震級(jí)實(shí)時(shí)估計(jì)、地震實(shí)時(shí)定位以及地震動(dòng)預(yù)測(cè)均具有一定的不確定性,共同導(dǎo)致了地震預(yù)警信息具有一定的不確定性。本文針對(duì)如何量化地震預(yù)警信息的不確定這一問(wèn)題,做了如下工作:(1)使用基于貝葉斯理論的地震預(yù)警震級(jí)實(shí)時(shí)估計(jì)方法,結(jié)合歷史地震信息和地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站提供的實(shí)時(shí)波形信息,有效的量化了實(shí)時(shí)估計(jì)震級(jí)的不確定性,并對(duì)影響實(shí)時(shí)估計(jì)震級(jí)的不確定性因素進(jìn)行了研究。研究結(jié)果表明,不同的震級(jí)實(shí)時(shí)計(jì)算方法t_p~(max)、τ_c和P_d均能夠與貝葉斯理論相結(jié)合,進(jìn)行震級(jí)實(shí)時(shí)估計(jì),此外臺(tái)網(wǎng)密度、歷史地震先驗(yàn)信息、地震記錄的質(zhì)量和臺(tái)站的井上或井下數(shù)據(jù)均會(huì)對(duì)實(shí)時(shí)估計(jì)震級(jí)的不確定性產(chǎn)生影響。(2)使用改進(jìn)的“著未著”方法,充分利用已到臺(tái)和未到臺(tái)的信息,有效的量化了實(shí)時(shí)地震定位的不確定性。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn),網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)外地震以及臺(tái)站未撿拾到P波這幾種情況均會(huì)對(duì)實(shí)時(shí)地震定位的不確定性產(chǎn)生影響。(3)使用對(duì)數(shù)正態(tài)分布的數(shù)學(xué)模型量化了地震動(dòng)預(yù)測(cè)方程的不確定性。使用地震動(dòng)參數(shù)的不確定性分析方法量化實(shí)時(shí)估計(jì)得到的PGA的不確定性,并將該方法應(yīng)用于北海道地震中,結(jié)果證明,地震動(dòng)參數(shù)的不確定性分析方法能夠針對(duì)不同的目標(biāo)位置、不同的PGA閾值,實(shí)時(shí)給出PGA的超越概率,量化地震動(dòng)參數(shù)的不確定性。并比較了實(shí)時(shí)估計(jì)震級(jí)的不確定性、實(shí)時(shí)地震定位的不確定性和地震動(dòng)預(yù)測(cè)方程的不確定性對(duì)得到的地震動(dòng)參數(shù)不確定性結(jié)果的影響。研究表明,實(shí)時(shí)地震定位的不確定性對(duì)結(jié)果基本沒(méi)有影響,實(shí)時(shí)估計(jì)震級(jí)和地震動(dòng)預(yù)測(cè)方程的不確定性對(duì)結(jié)果影響程度相同。
【學(xué)位單位】：中國(guó)地震局工程力學(xué)研究所
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：P315.75
【部分圖文】：

地震總次數(shù)有關(guān)的常數(shù)，它隨地區(qū)的變化而變化；b 表的關(guān)系。數(shù) f(m)是指同一潛在震源區(qū)內(nèi)地震發(fā)生的概率與震級(jí)為頻度-震級(jí)關(guān)系（G-R 關(guān)系），表達(dá)式為 minmaxmin maxmin max0 ,mMMeM m Me em M M = in為地震活動(dòng)性參數(shù)的震級(jí)上限和起算震級(jí)，β 為地震比例關(guān)系的系數(shù)，可以由 G-R 關(guān)系中描述地震大小與，具體公式為 β=b*ln10。震級(jí)上限是指該地區(qū)可能發(fā)震級(jí)是指對(duì)場(chǎng)點(diǎn)有破壞性影響的最小震級(jí)，參考 HiroR 關(guān)系的研究成果，Mmin、Mmax和 β 值分別取 4、8 和2-7，得到先驗(yàn)概率函數(shù) f(m)的變化規(guī)律如圖 2-2 所示：

圖 2-3 震級(jí)的概率密度分布臺(tái)站觸發(fā)且得到的 值為 0.55 時(shí)，震級(jí)的概率密度如有 2 個(gè)臺(tái)站觸發(fā)且得到的 值均為 0.55 時(shí)，震級(jí)的概線所示；當(dāng)有 3 個(gè)臺(tái)站觸發(fā)且得到的 值均為 0.55 時(shí)如圖 2-3 中綠色的線所示。（圖 2-4,2-5,2-6 中不同顏色的所表示的含義相近，故不做解釋）。密度最大的點(diǎn)所對(duì)應(yīng)震級(jí)為震級(jí)的均值，震級(jí)的離散程度方差如表 2-1 所示：表 2-1 使用 參數(shù)估計(jì)震級(jí)的均值與方差均值 方差n=1 5.91 0.46

0移記錄(使用高通 Butterworth 濾波器進(jìn)行濾波，其低頻截止頻P 波觸發(fā)時(shí)刻定為 0 時(shí)刻，積分區(qū)間為(0，τ0)，一般取 τ0=3s。u(2006,2008)利用中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)、南加州、及日本等地?cái)?shù)據(jù)統(tǒng) τc之間的關(guān)系：3.373*lg 5.787 0.412W cM = + 得到均值 μln(τ)和標(biāo)準(zhǔn)差 σln(τ)為ln( )ln( )-5.787= *ln103.3730.09*ln10WM = 級(jí) MW和 τc之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系為 MW=3.373*lgτc+5.787±0.412，因震時(shí)，根據(jù)統(tǒng)計(jì)關(guān)系 τc的值應(yīng)該在 1.156~1.157，選擇 τc值為驗(yàn)證。得到的驗(yàn)證結(jié)果如圖 2-4 所示：
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本文編號(hào)：2880240