一、中等地震前信息增益时空变化特征（论文文献综述）
史翔宇[1]（2021）在《基于机器学习回归算法的地震预测研究及其在中国地震科学实验场的应用》文中研究指明地震具有突发性和破坏性,会给人类带来巨大灾难和损失。地震预测是一个世界性的难题,国内外学者长期以来开展了多方面的地震预测研究,提出了一系列的地震预测模型,取得了长足的进展,但仍不能满足当今社会发展的急切需要。近年来,随着地震和地球物理观测手段的进步,地震观测数据在急剧增加,适用于大数据的机器学习方法在地震预测研究中展现了广阔的应用前景。本文在总结现有工作的基础上,以中国地震科学实验场为研究区域,以仪器记录地震目录为主要数据,开展基于机器学习回归算法的地震预测初步研究。本文首先对常用机器学习算法进行了总结和分析,并从中选择了广义线性模型（GLM）、基于CART决策树的随机森林模型（RF）和梯度提升机模型（GBM）以及深度神经网络模型（DNN）共4种机器学习算法构建地震预测模型;并采用Stacking集成学习算法对4种模型进行集成,采用交叉验证的方式构建次级线性学习器,对各单一模型的预测结果进行次级学习以提高预测效果。本文根据全国地震目录和川滇区域目录整理得到了实验场1970-2018年的地震目录,并基于川滇地区的地震活动性分区对实验场进行了地震区（带）的划分。考虑到区域地震台网监测能力时空差异造成的不完备地震目录会对地震活动性特征参数的计算造成影响,进而影响机器学习模型的预测效果,本文在总结国内外现有方法基础上,采用了震级—序号法、最大曲率法和拟合度检测法的组合方法对实验场最小完整性震级的时间演化特征和空间分布特征进行了分析,进而得到实验场分区域、分时段的最小完整性震级,并在本研究中统一确定最小完整震级为2.5。之后对常用的地震活动性特征参数进行了分析和比较,并选择了16个特征参数作为机器学习模型的输入变量,包括震级—频度分布类参数、地震频度类参数、地震能量类参数和综合类参数。采用了不同的窗口长度滑动计算特征参数构建数据集,在这些数据集上进行了机器学习模型的训练和测试,并对测试结果进行了比较。结果表明,构建数据集时采用的窗口长度对预测结果有较大影响,采用适应各地震区（带）地震活动性水平的可变窗口长度构建数据集,训练得到的各模型预测效果明显优于固定窗口的模型。之后采用4种评价指标对模型预测效果进行了分析和评价,包括绝对平均误差（MAE）、决定系数（）、回归误差特征（REC）曲线及相应的曲线上面积（AOC）值和值评分。结果表明,RF模型在各模型中具有最好的预测效果;GBM模型效果较好,但次于RF模型;GLM模型和DNN模型效果较差;集成模型与RF模型较为接近,没有较大改善。各模型预测效果在4.0-6.9级地震震级之间效果较好,3.0-3.9级和7.0级以上次之,3.0级以下效果较差。各模型在各地震区（带）预测效果差异较大,其中松潘—龙门山带、龙陵区、澜沧—耿马区和思普区效果较好,阿坝区和理塘—木里区效果较差。各地震区（带）的各模型在各震级档的预测效果与实验场区域总体上的效果基本一致。RF模型和各集成模型的值评分相对较高,具有较好的预报效能,GBM模型和DNN模型次之,GLM模型较差。最后对所采用的地震活动性特征参数在4种单一模型中对预测结果的贡献度进行了分析。结果表明,震级—频度分布类贡献度较大,地震能量类参数次之,综合类参数再次,地震频度类参数相对较低;并且不同模型在不同的地震区（带）,各特征参数的贡献度具有较大的差异。
于紫凝[2]（2021）在《钻孔应变观测数据的震前异常提取与评价方法研究》文中进行了进一步梳理地震灾害严重威胁人民生命财产安全。由于地震的小概率性,孕震机制的复杂性及地球深部观测的技术局限性,地震预测预报成为一个需要长期探索研究的世界性难题。经过数十年的观测技术发展,我国已累积了丰富的形变、地球物理和地球化学学科的观测资料,为地震前兆研究提供数据基础。如何在大量观测资料中排除环境干扰等原因引起的异常,提取与地震相关的震前异常具有重大社会需求和深远的科学意义。地震是地下岩层受到集中应力超过强度极限突然破裂的过程。钻孔应变观测反映地壳应变变化,在地震前兆研究中发挥重要作用。目前钻孔应变观测的震前异常分析中还存在如下问题:（1）钻孔应变观测数据中,由于固体潮、气压等环境因素产生的应变响应影响,导致由地震引起的应变难以分辨;（2）钻孔应变观测异常提取大多采用时域、时频域的幅度阈值超限方法,容易将受到突发性干扰或噪声等偶然因素影响的幅度异常,误认为是地震异常;（3）异常分析大多采用单台站方式,即使是多台站,也仅是多台站结果印证,其实质仍是单台站分析,而不是多台站数据联合分析,多台站间的震前相关特征未能被充分利用。针对上述问题,本文分析了环境因素对钻孔应变观测的影响,建立了钻孔应变观测的状态空间模型,利用卡尔曼滤波方法,求解了各环境因素产生的应变响应;采用基于概率分布的异常分析方法,提取了单台站钻孔应变数据的震前负熵异常;构建了多台站的拓扑网络,通过分析多台站数据间的相关特征,计算了网络的度,提取了震前网络度异常;采用b值和地震检验模型,分别评价了震前负熵异常和网络度异常。本文主要研究内容如下:（1）根据四元件钻孔应变仪的观测原理,利用数据自洽性,进行了应变观测的标定;计算潮汐因子,分析了应变固体潮对钻孔应变观测的影响;理论分析了气温、气压对于应变观测的影响;讨论了水位、降雨与应变观测的关系。（2）提出了基于卡尔曼滤波的环境因素的应变响应求解方法。根据钻孔应变观测的状态空间模型,利用测量方程将环境影响从测量空间映射到状态空间,采用卡尔曼滤波方法,通过迭代误差协方差矩阵,连续修正环境状态的估计,求解固体潮、气压和钻孔水位的应变响应,还原地壳应变信号;通过对比潮汐因子、胡克定律理论值和气压对地壳负荷效应理论值,验证各环境因素应变响应的合理性。（3）提出了单台站钻孔应变数据的震前负熵异常提取方法。地壳应变信号的概率分布特征研究表明,地壳应变的背景信号具有高斯性,利用高斯信号的零负熵特点,采用高阶累积量方式,提取单台站地壳应变信号的负熵异常。汶川和芦山地震分析显示,各台站负熵异常累计在震前以幂律形式加速增长,且异常累计速率与各台站的震中距呈现相反的变化关系;随机时间与随机地震实验也进一步说明震前负熵异常与地震相关性。（4）提出了多台站钻孔应变数据的震前网络度异常提取方法。为避免单台站异常的偶然性,建立了多台站应变观测的拓扑网络;采用多通道奇异谱分析筛选出多台站观测数据中的应变成分,以台站间应变成分的皮尔森相关系数定义边;根据相关系数阈值获取网络各边的连通性;计算网络度并提取网络度异常。四川-云南地区的6台站网络度异常分析表明,13次目标地震中10次地震前出现了网络度异常的幂律增长,且异常累计速率与目标地震能级相关。（5）根据b值异常反映震源区应力状态,计算芦山地震前后的b值,对比分析了单台站的震前负熵异常;建立地震检验模型,采用受试者工作特征检验法估计地震检验命中率和误检率,评价震前网络度异常,29次地震的模型检验结果表明,检测地震命中率远大于误检率,验证了网络度异常提取的有效性。
余龙飞[3]（2020）在《基于GNSS的电离层电子含量时空变化建模与分析》文中研究指明随着对地观测技术不断进步和发展,电离层探测从地基单站小范围探测转变成地基空基相结合覆盖全球范围长时间连续性观测。不断涌现的新探测手段,推动了电离层相关科学理论的研究和发展,揭示了各种电离层现象形成的物理机制,加深了对地球空间的环境认识。电离层的研究成果不仅能提高我国北斗卫星导航系统的导航定位精度,还能为交通运输提供高质量导航定位服务。因此对电离层的研究具备重要的经济价值、实用价值和科学研究意义。电离层电子含量变化包括时间维度和空间维度上的变化,其在时间维度和空间维度上连续变化且相互关联。本文利用电离层传统探测方式和GNSS观测方式获取的相关数据,在时空维度上,针对电离层电子密度反演、电离层电子含量预报和电离层电子含量异常探测研究中存在的问题,提出了更为合理可靠的电离层电子密度层析算法、覆盖全球的电离层电子含量预报模型和精准探测电子含量异常的新方法。本文主要研究内容和成果如下:（1）提出了一种基于几何向量法改进的电离层层析投影矩阵生成算法。传统像素基电离层层析投影矩阵解算过程复杂,解算结果存在一倍冗余且不能够直接得到唯一解,还需要进行判断才能得到满足条件的结果。新算法利用向量之间存在的几何关系将传统方法中解算三元二次方程问题简化成一元方程求解,减少了待求参数个数,降低了解算复杂度,不存在冗余解,无需进行二次判断即可得到唯一解,提高了一倍解算效率。（2）提出了一种基于Chapman函数和球谐函数的电离层电子密度反演算法。在像素基电离层层析反演电子密度过程中,解算结果会受到初值、三维空间离散化、数学模型合理性和有效GNSS射线空间分布等影响,使得反演结果无法真实反映出电离层电子在空间分布形态。新方法提出了一个连续可积的近似Chapman函数拟合电离层电子在垂直向变化形态,用球谐函数拟合Chapman函数的Nm F2和hm F2在水平向变化形态,不仅能反演出电离层电子随时间变化的空间分布形态,还能得到电离层Nm F2和hm F2在水平向的变化形态,拓展了GNSS在电离层研究中的应用。通过模拟实验和实测实验证实了像素基电离层层析算法中存在的问题,验证了新方法的可靠有效性。在实测实验中,与电离层测高仪实测的电子密度进行对比,Chapman函数层析算法相对于像素基层析算法,在100km200km范围内精度提高了27%,在300km以上范围精度提高了17%且决定系数R2达到0.986。（3）提出了一种基于深度学习的卷积长短时记忆网络对电离层电子含量进行全球预报的新方法。新方法利用了循环深度网络中卷积长短时记忆网络对图序列处理的优势,采用覆盖全球的电离层电子含量图时间序列数据,进行电离层电子含量预报。新方法充分利用电子含量在空间和时间上的有效信息,其输入和输出样本数据通为图时间序列,同时将原始电子含量图时间序列在以天为单位的时间维度上进行一次差分和二次差分,将差分后的数据作为另外两种输入样本数据,挖掘原始数据总蕴含的非平稳信息。实验表明建模样本时长将会影响预报模型精度;但是当建模样本时长超过一定长度,新方法预报模型预报精度不会受预报时长影响保持稳定;预报结果能够更加精细的描绘电离层电子含量在空间中分布细节;新方法预报结果对外界因素具有很强敏感度,可用于探究外界因素对电离层电子含量变化产生的影响。与CODE发布的一天电子含量预报产品相比,新方法预报精度平均提高了22.1%,其中最大提高了44.6%。（4）提出了一种新电离层电子含量异常探测方法。目前电离层电子含量异常探测过程中存在的非平稳信息影响会导致探测结果错误或失败。本文利用卷积长短时记忆网络电离层电子含量预报对影响电离层变化的外界因素敏感度,提供精确背景参考值用于电离层电子含量异常探测。通过对比滑动窗口法在静地磁环境和2016年日本熊本地震前复杂空间环境下对电离层异常进行探测,新异常探测方法获得的电离层电子含量异常和相对异常探测结果相一致。通过分析2016年日本熊本地震-电离层耦合性,发现地震发生前一天和地震当天在震中区域内存在持久的电离层异常现象可能与地震发生有关。实验分析结果表明:新异常探测方法能够准确可靠地探测出电离层异常,探测能力优于传统异常探测方法。
李莎,阎春恒,周斌,郭培兰,周军学[4]（2020）在《2016年广西苍梧MS5.4地震前地震活动图像演化特征》文中研究表明通过分析2016年广西苍梧Ms5.4地震前华南地区地震活动图像及震中附近小震视应力时空变化,得到以下结论:苍梧地震前,震中250 km范围内出现"小震活动增强—小震持续活跃—小震相对平静—发生中强地震"现象;桂西北地区出现3.0级以上地震活跃,季频度达到4次;2012—2016年,华南地区出现中等地震迁移和小震群活跃;震前2年差视应力升高,与震中附近小震活动增强、桂西北地区3级地震活动增强以及华南地区中等地震迁移存在很好的同步性;各类地震活动图像的演化是区域应力增强的伴随现象,苍梧地震在区域应力水平增强背景下发生。
夏永学[5]（2020）在《冲击地压动-静态评估方法及综合预警模型研究》文中研究指明冲击地压预测预报是一项复杂的系统性工程,根据预测的目的与功能,可以分为采前的静态评估（也称为预评价）和开采期间的动态预警。静态评估主要基于地质条件、开采布局等历史信息;动态预警则主要基于组织管理、推进速度等现实信息和监测数据、现场显现等实时信息。目前尚未建立涵盖上述信息的有效预警方法和模型,这是冲击地压预测预报水平不高的重要原因。针对这一问题,论文采用理论分析、现场监测和信息融合技术对冲击地压动-静态评估方法及综合预警模型进行了研究。本文主要研究工作及成果如下:（1）针对传统综合指数法存在人为主观影响大、临界区取值困难、权重量化不合理等问题,在各因素对冲击地压影响规律研究的基础上,通过因素分类、指数叠加和归一化处理,研究获得了基于改进综合指数法的冲击地压静态评估方法和模型。（2）根据地震波CT探测的原理,研究了波速大小及其变化与冲击危险性的关系,结果表明高波速区和高波速梯度区对应高冲击危险区,并在此基础上,初步建立了以波速异常系数、波速梯度异常系数和异常区域临巷距为主要指标的冲击危险性评价方法。并将现场CT探测和改进的综合指数法进行联合分析,形成了理论分析和现场探测相结合的采前冲击危险性的静态评估方法。使冲击危险等级评价及危险区域划分更符合现场实际。（3）针对冲击地压前兆信息的多样性和复杂性,从全面性、互补性角度考虑,提出了基于微震、地音、应力和钻屑法监测相结合的监测方案。实现了对冲击地压的分源、多场和全过程监测。分析了冲击地压微震、地音、应力前兆信息产生的物理机制和变化规律。（4）对微震、地音、应力、钻屑评价指标进行了分析,形成了冲击地压多源监测预警指标体系,提出了上述方法评价冲击危险依据和准则,建立了预警信息分级输出标准,为冲击地压定量化动态预警提供了依据。（5）针对多种监测设备获得的大量前兆观测信息既有重复又相互矛盾问题,采用改进的D-S证据理论对冲击地压多源监测数据中冗余、互补以及冲突的信息进行融合,实现了对冲击危险等级的一致性描述,显着提高系统的可靠性、稳定性和可操作性。（6）为了充分考虑冲击地压形成的地质构造和开采历史等背景信息。基于R值评分法的预测效能检验方法,构建了动、静态综合预警模型,该模型涵盖了冲击地压发生的历史信息、现实信息和实时信息,使影响冲击地压的各种信息以某种方式优化结合起来,产生一个新的融合结果,从而提高整个系统的预警效果。（7）开发了一套集接口融合、格式转化、统计分析、指标优先、权重计算、等级预警等为一体的冲击地压综合监测预警平台,可实现信息统一管理、查询、数据分析、三维显示、实时监测预警、信息发布与远程控制等功能,现场应用验证了系统的实用性和可靠性。
尹昕忠[6]（2019）在《利用波形匹配滤波方法研究汶川地震前后微震时空演化与断裂带成像》文中认为2008年5月12日发生在我国四川境内的Mw7.9汶川地震造成了龙门山断裂带长达数百公里的地表破裂,是人类有仪器记录史以来发生在内陆最大的一次高角度逆冲型地震。地震发生之后,随即受到国内外诸多地震地质学家们的持续关注。前人从地质、地球物理和地球化学等不同学科角度围绕汶川地震的区域地球动力环境、不同尺度深部结构、震源过程、震后地震响应以及地震前后物性参数变化等方面进行了广泛而深入的讨论,提出了不同的构造演化模型,用以解释汶川地震的发生机理。然而,受观测环境和/或研究方法所限,关于汶川地震震后余滑和发震断裂整体的深部几何结构至今仍缺少系统性的地震学研究成果,有关龙门山断裂带在汶川地震前的地震活动也缺少深入探讨,而这对研究汶川地震的发生机理至关重要。密集宽频带地震台阵记录的地震波形数据大幅度提高了地震观测的空间分辨能力,然而,密集台阵记录的海量数据也对人工处理地震资料带来了挑战。波形匹配滤波方法采用互相关技术,通过搜索“相似地震”的原理,可以快速地拾取常规地震目录中遗漏的地震事件,已经被广泛应用于强震发生后的余震检测和地球内部成像,而精定位后的小震活动可为断裂活动及其深部几何结构形态提供重要约束。因此,将以上两种方法相结合可以有效地定量研究断裂带深部的活动习性。在本研究期间,我国西藏林芝境内发生了2017年米林M6.9地震。本文以2017年米林地震为例,采用波形匹配滤波方法和双差地震定位方法对该地震早期余震序列进行了快速全面检测分析。我们系统检测了主震发生后7天时间里的余震事件,总计获得约10倍于中国地震台网公布的余震事件,结果展示了2017年米林M6.9地震早期余震活动的时空演化与分布。研究表明,采用波形匹配滤波方法和双差地震定位方法相结合可以快速系统地进行微震检测与定位,这为深入研究2008年汶川Mw7.9地震前后微震的时空演化与分布提供了方法基础。2006年10月到2009年08月,中国地震局地质研究所在龙门山断裂带纬度32o以南区域布设了一个由297个宽频带地震仪组成的观测周期约为两年的密集流动台阵（川西台阵）。其中,每个台站由Gurap CMG-3ESpc拾震器和Reftek-130b01数据采集器组成,台站平均间距为10-30km。川西台阵跨汶川地震前后覆盖了汶川地震南部2/3的破裂区域,这为系统研究汶川地震前后的微震时空演化提供了绝佳的数据基础。本文以川西台阵记录的地震连续波形数据为基础,采用波形匹配滤波方法和双差地震定位方法对汶川地震前后的微震活动进行了系统的检测分析。我们的研究目的是通过汶川地震前后的微震活动探讨汶川地震成核过程和震时、震后龙门山断裂带的精细结构、深部变形和汶川地震的孕震机理。首先,本文对汶川地震早期余震进行了系统检测分析。以被认可的余震精定位目录为基础,经信噪比检测,选取其中的1273个地震事件作为模板地震,采用波形匹配滤波方法对主震后7天内的连续波形数据进行波形匹配滤波扫描。最终得到的余震事件分别是标准地震目录和精定位地震目录的5.3倍和10倍。本文研究获得了龙门山断裂带断层的深部精细几何结构和汶川地震余震的早期迁移过程。为进一步检验上述研究方法检测地震的能力,本文还与断裂带北川段的人工反射地震剖面结果进行了对比分析,结果显示了利用余震分布研究断裂带深部几何结构的稳定性。然后,本文重点研究了汶川地震前龙门山及周边地区的地震活动特征。本文同样以川西台阵数据为基础,选取了175个汶川地震前的小震事件作为本次检测的模板地震,加上1273个余震事件,本研究最终以1448个地震事件作为模板地震,采用波形匹配滤波方法拾取了汶川地震前约16个月的地震事件。为了更加精细地刻画汶川地震前的微震分布特征,本次研究对所有震前的地震事件进行了双差地震定位,最终获得了7倍于模板地震目录中同期记录的地震事件,研究给出了较为详细的震前微震活动演化与分布特征。根据上述研究结果,论文得到如下主要认识:（1）2017年西藏米林M6.9余震的时空分布特征显示,余震集中分布于南迦巴瓦构造结内东北部的呈NW-SE向分布的西兴拉断裂带上,余震分布与西兴拉断裂吻合,而主震位于余震分布带中部。发震断层具有明显的分段破裂特征,根据余震分布特征以及震源机制解显示,发震断层的深部几何结构为北东向陡倾,位于主震东北侧的断层活动为主震及其余震触发的结果,其深部几何结构也较陡,余震整体沿断层分布长度约50Km。本结果系统地展示了米林M6.9地震早期余震的时空演化与分布和余震触发断层活动的过程,也充分体现了采用波形匹配滤波和双差地震定位方法相结合可以挖掘断裂活动的重要信息。（2）汶川地震早期余震分布结果显示,余震主要发生在主震破裂区周围10公里以下。早期余震多数发生在同震破裂区下方。汶川地震发生之后,早期余震随时间的推移沿断裂走向表现出轻微的迁移特征。从震中区到北川,除小鱼洞断裂之外,同震滑移主要以逆冲为主,余震结构显示了映秀-北川断裂和灌县-江油断裂为高角度铲型逆冲断裂,并在约20公里深度处汇聚于一个缓倾平面。龙门山断裂东北段余震多发生在一条近垂直的倾斜断层上,与该区同震滑移主要为走滑分量的特征相一致。此外,早期余震和长期余震分布的差异表明,沿小鱼洞断裂存在明显的震后变形。研究结果显示了汶川地震发震断裂的深部几何结构以及早期余震的时空演化特征。（3）汶川地震前的小震大多沿灌县-江油断裂分布,在汶川地震震中区、紫坪铺水库区、小鱼洞断裂以及灌县-江油断裂端点处地震活动明显,并且地震活动分布与已有的关于该地区的凹凸体分布较为吻合,结合已有重复地震、同震滑移、汶川地震前后深部速度变化、震后早期余震以及该地区大区域尺度的地质研究结果,我们推测,小鱼洞断裂两侧长期运动速率不一致,造成与灌县-江油断裂的交汇处长期的挤压作用,可能是导致汶川地震发生的区域动力机制。（4）紫坪铺水库周边发生的震前微震活动仅限于5-6km以浅的深度。主要地震活动仅限于2008年2月14日前后的短时间段,而在其它时间段地震活动很少。综合紫坪铺水库库区和汶川地震震中区的震前地震活动,我们没有发现紫坪铺水库触发或加速了汶川地震发生的地震活动证据。本论文研究展示了采用波形匹配滤波方法和双差地震定位方法相结合可以有效挖掘波形微弱信号的能力,以汶川地震为重点研究对象,采用上述研究方法系统分析了汶川地震前后微震的时空演化过程,深入研究了发震断裂的深部几何结构、余震发生机制以及震前的微震活动分布特征,为大震的发生机理以及震后余震演化提供了重要证据,同时为青藏高原的隆升机制提供了重要的约束。
王想,王亚茹,宫猛,郭蕾,王晓山[7]（2017）在《华北第5活动幕平静时段背景下平静异常综合判定》文中研究表明地震平静是国内外普遍认可的具有明确物理意义的地震前兆现象之一,该现象的定义和异常判定以及预报效能多是在地震活动幕活动时段背景下提出的。本文对华北孕震背景进行研究,并在平静时段背景下,以河北地区M 3地震平静8个月,ML 3地震平静4个月为配套平静异常指标,概率增益检验显示,该指标具有一定前兆意义。
周连庆[8]（2016）在《地球介质衰减特性层析成像》文中研究说明与地震波衰减直接相关联的介质品质因子Q值描述了地球介质的非弹性和非均匀性,是了解地下裂隙的数量、孔隙密度与分布以及孔隙中存在的流体含量的重要参数。测定衰减的横向变化不仅能为了解地下热结构、粘性和流变特性提供额外约束,更重要的是对于解释三维速度结构有重要意义,是理解地震波速度和地球介质密度横向不均匀分布的重要参数。本论文基于不同类型的地震波形数据,采用层析成像的方法进行了不同尺度介质衰减结构的研究。首先基于地方震数据在3个典型水库库区进行了小区域三维精细衰减结构层析成像的研究,通过衰减结构的分布评估了地下流体的渗透和扩散状态。其中在紫坪埔水库库区,本论文通过汶川Ms8.0地震前后的三维衰减结构推断了紫坪埔水库库水渗透和扩散在Ms8.0地震发生发展过程中的可能作用。然后利用Lg波在新疆地区开展了区域尺度的衰减结构成像,得到了新疆地区高分辨率的Lg波衰减结构图像。最后分别基于中短周期地震面波和背景噪声面波,开展了中国大陆大尺度的衰减结构层析成像,通过改进振幅提取技术,极大的提高了计算效率。其中,利用背景噪声面波进行衰减结构成像的研究系首次基于完整的理论体系将背景噪声互相关技术应用于衰减结构成像中,并系统形成了背景噪声面波衰减结构成像的完整数据处理和计算程序,进而将该方法应用于中国大陆地区得到了研究区高分辨率的背景噪声面波衰减图像。地方震层析成像是研究小区域典型构造区介质结构的主要方法,广泛应用于断层带、俯冲带、火山区和水库库区。尤其在水库库区,地方震成像技术是研究地下流体分布和状态的重要方法,是推断地震活动与地壳结构的精细关系以及地震发生机理的重要依据。水库库区地壳介质中孔隙流体的渗透和扩散是水库诱发地震的一个重要原因,是研究水库诱发地震的成因机理和进一步判定水库诱发地震危险性的重要参数。将速度（VP）、波速比（VP/Vs）和衰减（Q值）结构成像相结合是分辨由于结构不连续或流体渗透导致的地下结构变化的最重要方法。本论文利用地方震成像技术在龙滩、三峡、紫坪铺三座大型水库库区开展了三维速度、波速比与衰减结构层析成像的研究。三个库区高分辨率的三维速度、波速比与衰减图像均揭示了水库库区周围介质的复杂性以及流体渗透对介质结构存在的影响,其中流体在库区下方断裂带中的渗透和扩散可能是地震发生的重要起点。龙滩和三峡库区的介质结构显示,库区下方浅层存在明显的低VP,高VP/VS,低QP和低Qs分布特征,表明浅层介质发生了明显的流体渗透现象。龙滩水库库首区和主要河流下方的低VP,高VP/Vs,低QP和低Qs的异常深度达到了4-7km左右,表明龙滩水库的库水渗透深度可能达到了4-7km。三峡水库库区的仙女山断裂周围流体的渗透可能达到6km左右,其他主要河流下方的库水渗透可能只有2km左右。紫坪铺水库库区的三维Vp,Vp/Vs,Qp和Qs图像表明紫坪铺水库的库水渗透深度可能达到了10km以上,可能与水库周围存在深大断裂有关。我们推断紫坪铺水库的库水渗透有可能是汶川Ms8.0地震发生的触发因素,进一步的证据需要结合水库蓄水前的三维介质结构进行更深入研究。汶川地震后,紫坪埔水库下方的高衰减区进一步扩大,表明该地震使得震源区周围的介质发生了明显破裂,流体沿断层和裂隙进一步渗透和扩散,导致高衰减区的范围比震前更大,深度更深。Lg波是区域范围内地震波中能量最强、振幅最大、在地震图上表现最为突出的震相,因此Lg波Q值成像是了解区域构造特征并寻找介质异常区的重要手段。本论文基于Lg波,对新疆及邻近地区开展了区域尺度的衰减结构成像。Lg波衰减图像显示,QLg的分布形态与研究区地质构造紧密相关。帕米尔高原东北缘、青藏高原西北缘、南天山西段、北天山及其北缘的准噶尔盆地内部区域属于低Q0区,塔里木盆地西部、塔里木盆地东部、包括吐鲁番-哈密盆地的东天山、南天山东段以及北天山都属于高Q0区。根据研究区QLg值分布图像与地形的明显相关性,我们认为Lg波具有明显的通道波特征。并由塔里木盆地和准噶尔盆QLg分布图像的分区性推断这两个大型刚性盆地内部可能存在隐伏断裂。由于面波的优势周期比体波大,因此面波主要对较大尺度的构造特征有较好的采样。在地震图中超过一定的震中距范围,面波的能量往往很大,且在地球表面衰减较慢,对台站覆盖较差的区域也可能得到较高分辨率的成像结果。因此,面波层析成像是了解大尺度构造特征的重要数据,在少震区和台站密度相对较低的地区也同样适用。本论文基于中国大陆国家地震台网和区域台网的188个宽频带台站的10s和20s周期的地震瑞利面波,在相匹配滤波的基础上,提取了瑞利面波振幅比,并基于双台谱比的方法反演了中国大陆10s和20s面波的衰减结构图像。我们开发了自动测定地震振幅谱的方法,并与手动测定的方法进行了对比,结果具有较好的一致性,大大提高了计算效率,实现了使用双台法基于大量地震数据反演得到了中国大陆高分辨率的二维衰减结构模型。在中国大陆中东部地区模型的分辨率达到了3°左右,在西部和中国大陆边缘地区,模型的分辨率在5°左右。本论文的成像结果与已有的中国大陆衰减结构的分布具有较好的相似性,与地质构造特征也具有较好的对应关系。近年来,噪声面波成像技术得到了飞速发展,摆脱了地震面波成像对地震定位和震源机制的影响,并不受地震发生无规律的限制。噪声面波成像已广泛应用于速度结构反演。由于背景噪声源的强度和分布随时间、位置和方向变化的复杂性,从背景噪声互相关中提取振幅进而进行衰减结构的研究要远远落后于速度结构的研究。本论文首先基于数值模拟数据开展了从背景噪声互相关中提取面波振幅并反演介质衰减系数的测试,表明可以从temporal flattening后的数据中正确提取瑞利波衰减。此后详细阐述了从背景噪声中提取瑞利波振幅的整个过程,并介绍了一种改进的temporal flattening方法。通过与实际地震面波中提取的衰减系数对比,我们认为从背景噪声中提取振幅计算一维衰减结构的方法是可行的。在此基础上,本论文进一步开展了二维衰减结构模型层析成像的研究。基于各向异性的噪声源分布和不均匀衰减结构模型,利用数值模拟的方法产生了100个台站长时间的背景噪声记录。采用180kmm和60km两种尺度的网格节点间距对研究区进行网格化,在两种尺度下进行了二维衰减结构层析成像。反演得到的衰减模型与设定的初始模型基本一致。检测板测试的结果也显示,本论文中提出的噪声面波振幅的提取方法和参数设置可以成功的反演二维衰减结构模型。最后,我们使用国家台网和区域台网146个宽频带地震台站记录的真实的背景噪声数据,开展了中国大陆噪声面波衰减结构成像的研究。首先利用窄带滤波和异步temporal flattening等方法对背景噪声数据进行处理。通过噪声互相关,得到了10s和20s周期的1万多条台站对间的瑞利波经验格林函数,利用相匹配滤波技术和双台成像方法反演了10s和20s周期的瑞利波衰减图像。其中新疆西南部、青藏高原西部、东部地区和研究区其他的边缘地区的图像分辨率在2.5°-5°之间,其他地区衰减图像的分辨率达到了2.5°左右。衰减图像与地质构造特征具有较好的对应性,与中国大陆已有的地震面波衰减结构图像也具有较好的一致性。表明利用真实的地震背景噪声记录,从背景噪声互相关中提取瑞利波振幅,并进行二维瑞利波衰减结构层析成像是可行的,为面波衰减结构层析成像的研究提供了另一条途径,摆脱了对地震发生的依赖且可以提高衰减图像的分辨率,具有重要的应用价值。
蒋卉[9]（2014）在《利用图像信息学（PI）算法对川滇地区中长期地震危险性的研究》文中指出使用基于统计物理概念的图像信息学（PI）算法分析了川滇地区的地震活动。研究中所用的数据为川滇地区（20.8°-34.0°N,97.2°-107.0°E）1970年1月1日到2012年6月1日的ML3.0以上的微震目录,算法中的参数设置是0.2°×0.2°的空间网格划分,地震活动的“参考时间窗”、“异常学习时间窗”、以及“预测时间窗”分别是10年、5年、5年。计算得到的热点丛集分布表示预测时间窗内相对的地震危险性,并且对预测的结果进行了ROC检验。利用PI算法对2013年4月20日的芦山7.0级地震,以及2013年7月22日的甘肃岷县漳县6.6级地震进行了回溯性检验。结果表明,两次地震的震中都落在PI热点的丛集区。在2013年芦山地震之后,沿着龙门山—鲜水河—安宁河断裂带交汇的“三岔口”地区仍有热点的丛集。因此,在5年尺度上,“三岔口”地区的地震危险行仍值得关注。针对川滇地区20世纪80年代以来发生的7级以上强震做了PI算法预测的回溯性检验。作为PI算法的拓展,研究中考虑了活动块体边界带对强震发生地点的约束,并利用活动块体边界带上的热点分布,定性地讨论了7级以上强震可能的发生地点以及变化趋势。考虑到地震目录中地震参数测定的不确定性,通过一系列不同程度的地震目录的扰动数字实验（结合川滇地区真实的GR关系以及截止震级的测定不确定性）,来检验PI算法的鲁棒性。结果表明,PI算法在面对一系列的震级扰动时表现稳定,这也显示了算法作为预测模型抗干扰的稳定性优点。论文工作在运用PI算法分析川滇地区中长期尺度的地震活动特征的同时,主要关注这一中长期地震预测算法与实际地震监测工作和实际强震预测工作之间的联系。且从强震预测的角度,考虑了活动块体边界带的因素；从地震监测的角度,考虑了震级测定的误差对PI算法的影响。
任枭[10]（2013）在《中国地震台网观测系统特性分析与资料应用研究》文中进行了进一步梳理2000年以来我国地震观测系统得到了迅速的发展,目前已建成了由国家数字地震台网、区域数字地震台网、火山数字地震台网和流动数字地震台网组成的新一代中国数字地震台网。中国地震台网中心每天汇集的数据量达到40G,可以说我国地震台网产出的观测数据积累到了一定程度,如此海量的地震波形数据为地震监测与研究提供了丰富的原始资料,也将在推动地球科学研究方面发挥重要作用。正确理解和使用不同类型数字地震仪器的特性,对于数据的应用至关重要。本文主要针对中国地震台网观测系统特性展开研究分析,首次基于中国地震数字台网观测系统特性进行全面系统的研究,对中国数字地震台网所使用的各种仪器的主要参数及其传递函数的计算方法进行了介绍与分析,结合我国数字地震台网中使用的地震观测系统,阐述了仪器传递函数的计算方法。中国数字地震台网的观测系统呈现多样化的特点。我国地震台网配置的地震计共计12大类19种,数据采集器的种类也有7种。我们对这几类的观测系统做了脉冲及正弦标定统计,各类系统脉冲标定波形记录正常,幅度、周期、阻尼、灵敏度变化幅度均在5%以内。统计结果表明,我国各类系统运行性能是稳定和可靠的。在此基础上对中国地震台网产出的数据进行了应用分析,探索了检测与评价高质量观测数据的方法,利用波形数据的各种动态指标,如：数据的连续性、完备性、噪声等,对波形数据的应用质量进行了检测,结果显示,一,中国地震台站时序质量明显次于IRIS台站,因此我国台站的运维水平亟待加强：二,中国大陆台网的噪声水平在不同区域有较大差异,经济发达地区整体噪声环境相对较高,而内陆的噪声较低。此外,安徽台网部分台站的高频信号部分噪声环境比国际标准NLNM的下限的偏低,有可能是台站给出的灵敏度偏大造成的。这些工作为进一步优化和改造中国地震台网提供了科学依据,并为发挥波形数据在研究工作中的作用提供有力保障。在充分了解中国地震台网观测的现状和产出数据质量的基础上,针对参数测定应用研究开展了相关工作,利用中国地震台网的观测数据进行地壳介质参数和震源参数的测定。首先基于新的中国数字地震台网观测系统产生的数据,最全面的给出了145个国家数字地震台和792个区域数字地震台站中658个地震台站下方的Moho面深度与Vp/Vs值,提供了最新的中国大陆Moho面深度分布图。将中国大陆Moho面结果与深反射人工测深（DSS）结果相当,具有较高的可信度。另一方面,基于中国数字地震台网观测资料,使用自行研制的常规化测定产出中强震震源机制解的系统和对实现快速计算大地震震源过程的系统,为大震快速产出提供产品。使用中强震震源机制解测定系统测定了发生在我国境内86次5级以上地震事件的快速震源机制解,并将这86次地震事件反演结果与全球矩张量解（GCMT）结果进行了对比。结果显示,震源机制类型一致的事件大约占总数的88%,测定矩震级结果与GCMT测定结果之差多数集中在-0.2-0.1震级单位范围内。大地震震源过程的系统虽然不能像有限源波形反演方法一样给出震源破裂过程的细节,但其理论简单,计算快捷。作为应用实例,本论文使用中国地震台网资料分别获取了2004年苏门答腊Ms8.9地震和2008年汶川地震Ms8.0地震的破裂过程,也验证了这一系统的可用性。同时,基于测定的南北地震带地区大量中小地震震源机制解,采用Michael等（1990）提出的震源机制一致性参数（Misfit角度）,在汶川余震区开展震源机制一致性参数时空分布与强余震活动的关系研究。研究表明：整个余震区最大主应力方位复杂,存在明显的空间差异,各分段又具独自特有的形态。震源机制一致性、b值空间分布具有很好的对应关系。这项工作为探索强震的地点和时间预测提供参考方法,以印证使用中国台网数字资料的可用性,并为如何基于中国地震台网开展监测、科研、预报相结合提供了较好结合的范例。本文所完成的工作,为建立中国数字地震台网观测资料质量检测体系奠定了基础；为使用中国地震台网观测数据常规测定矩震级提供了技术保障；为促进监测工作与预报研究的科学结合应用提供了实例；为实现使用中国资料快速测定大地震的破裂信息进行了预研。
二、中等地震前信息增益时空变化特征（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、中等地震前信息增益时空变化特征（论文提纲范文）
（1）基于机器学习回归算法的地震预测研究及其在中国地震科学实验场的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 地震学预测方法研究现状 |
| 1.2.2 前兆分析预测方法研究现状 |
| 1.2.3 机器学习在地震预测中的应用现状 |
| 1.3 研究内容与总体思路 |
| 1.4 本文组织结构 |
| 第二章 机器学习回归算法 |
| 2.1 引言 |
| 2.1.1 机器学习概述 |
| 2.1.2 本文选用的模型 |
| 2.2 广义线性模型 |
| 2.2.1 经典线性模型及参数估计 |
| 2.2.2 指数族分布 |
| 2.2.3 广义线性模型定义 |
| 2.2.4 广义线性模型的参数估计 |
| 2.3 基于决策树的模型 |
| 2.3.1 CART回归树 |
| 2.3.2 随机森林 |
| 2.3.3 梯度提升机 |
| 2.4 深度神经网络 |
| 2.4.1 M-P神经元模型 |
| 2.4.2 激活函数 |
| 2.4.3 深度神经网络 |
| 2.4.4 误差反向传播算法 |
| 2.5 Stacking集成学习 |
| 2.5.1 Stacking算法 |
| 2.5.2 交叉验证 |
| 2.6 小结与讨论 |
| 第三章 中国地震科学实验场最小完整性震级分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 最小完整性震级概述 |
| 3.1.2 实验场分析思路 |
| 3.2 最小完整性震级分析方法 |
| 3.2.1 震级—序号法 |
| 3.2.2 最大曲率法 |
| 3.2.3 拟合度检测法 |
| 3.3 实验场概况及地震目录 |
| 3.3.1 地质构造背景 |
| 3.3.2 地震活动特征 |
| 3.3.3 地震目录 |
| 3.3.4 地震区(带)划分 |
| 3.4 实验场分析结果 |
| 3.4.1 时间演化特征 |
| 3.4.2 空间分布特征 |
| 3.4.3 汇总分析结果 |
| 3.5 小结与讨论 |
| 第四章 地震活动性特征参数 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 地震活动性特征参数概述 |
| 4.1.2 本文所选特征参数 |
| 4.2 特征参数定义 |
| 4.2.1 震级—频度分布类参数 |
| 4.2.2 地震频度类参数 |
| 4.2.3 地震能量类参数 |
| 4.2.4 综合类参数 |
| 4.3 小结与讨论 |
| 第五章 中国地震科学实验场地震预测研究 |
| 5.1 实验场研究方案 |
| 5.2 实验场震级预测研究结果 |
| 5.2.1 窗口事件数固定为50 的预测结果 |
| 5.2.2 窗口事件数固定为不同值的预测结果对比 |
| 5.2.3 窗口事件数可变的预测结果 |
| 5.3 模型预测效能评价 |
| 5.3.1 平均绝对误差 |
| 5.3.2 决定系数 |
| 5.3.3 回归误差特征曲线 |
| 5.3.4 R值评分 |
| 5.4 特征参数对预测结果的贡献度 |
| 5.5 小结与讨论 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 存在的问题与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）钻孔应变观测数据的震前异常提取与评价方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 钻孔应变观测发展现状 |
| 1.3 钻孔应变观测震前异常研究现状 |
| 1.4 本文研究思路与组织结构 |
| 1.4.1 存在问题与本文研究思路 |
| 1.4.2 全文组织结构 |
| 第2章 钻孔应变观测系统 |
| 2.1 钻孔应变观测的基本原理 |
| 2.1.1 应力与应变 |
| 2.1.2 钻孔应变观测基本原理 |
| 2.2 四元件钻孔应变观测系统的标定 |
| 2.2.1 四元件钻孔应变观测的自洽性 |
| 2.2.2 相对实地标定 |
| 2.2.3 绝对实地标定 |
| 2.2.4 钻孔应变观测系统的耦合 |
| 2.3 钻孔应变观测的环境影响因素 |
| 2.3.1 应变固体潮 |
| 2.3.2 气温和气压 |
| 2.3.3 水位和降雨 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于卡尔曼滤波的环境因素的应变响应求解方法 |
| 3.1 钻孔应变数据状态空间模型的建立 |
| 3.2 基于卡尔曼滤波求解环境因素的应变响应 |
| 3.2.1 卡尔曼滤波的基本原理 |
| 3.2.2 基于卡尔曼滤波的环境因素的应变响应求解 |
| 3.3 固体潮的应变响应分析 |
| 3.4 气压的应变响应分析 |
| 3.4.1 气压变化对钻孔应变数据的动态影响 |
| 3.4.2 气压响应系数分析 |
| 3.5 水位的应变响应分析 |
| 3.6 降雨的应变响应分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 单台站钻孔应变数据的震前负熵异常提取方法 |
| 4.1 钻孔应变数据背景信号的概率分布特征分析 |
| 4.2 基于负熵的钻孔应变数据异常提取 |
| 4.2.1 基于高阶累积量的负熵计算 |
| 4.2.2 钻孔应变数据的负熵异常提取 |
| 4.3 震例分析 |
| 4.3.1 2008年汶川Ms8.0地震 |
| 4.3.2 2013年芦山Ms7.0地震 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 多台站钻孔应变数据的震前网络度异常提取方法 |
| 5.1 基于多通道奇异谱分析的钻孔应变成分识别 |
| 5.1.1 奇异谱分析与多通道奇异谱分析 |
| 5.1.2 多台站钻孔应变成分的识别 |
| 5.2 多台站钻孔应变数据的拓扑网络建立 |
| 5.2.1 钻孔应变拓扑网络的建立 |
| 5.2.2 拓扑网络的动态特性 |
| 5.3 多台站钻孔应变数据网络度异常的提取与分析 |
| 5.3.1 钻孔应变网络度的演变与异常提取 |
| 5.3.2 多震例的网络异常提取与分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 钻孔应变数据震前异常的评价方法研究 |
| 6.1 震前负熵异常的评价方法研究 |
| 6.1.1 基于古登堡与里克特震级-频度关系的b值计算 |
| 6.1.2 b值演变与负熵异常的对比分析 |
| 6.1.3 岩石层震前异常的物理浅析 |
| 6.2 震前网络度异常的评价方法研究 |
| 6.2.1 基于异常成丛性的地震检验模型 |
| 6.2.2 震前网络度异常的模型检验结果分析 |
| 6.2.3 模型检验效率分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第7章 全文总结 |
| 7.1 工作总结和主要结论 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及科研成果 |
| 致谢 |
（3）基于GNSS的电离层电子含量时空变化建模与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 术语与符号约定 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 电离层研究的意义 |
| 1.2 电离层研究及进展 |
| 1.2.1 电离层探测技术 |
| 1.2.2 电离层模型理论与研究 |
| 1.2.3 基于GNSS电离层研究 |
| 1.2.4 电离层时空变化研究 |
| 1.2.5 目前研究存在的不足 |
| 1.3 研究内容与结构安排 |
| 第二章 基于GNSS的电离层电子含量建模原理与方法 |
| 2.1 电离层电子密度特征 |
| 2.1.1 电离层形成过程 |
| 2.1.2 电离层电子密度垂直分布特征 |
| 2.1.3 电离层电子密度Chapman函数 |
| 2.2 GNSS电离层观测量 |
| 2.2.1 电离层对电磁波影响 |
| 2.2.2 GNSS电离层观测量 |
| 2.3 基于GNSS的电离层电子含量建模 |
| 2.3.1 电离层延迟模型 |
| 2.3.2 电离层层析技术 |
| 2.3.3 改进的电离层层析投影矩阵生成算法 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 基于Chapman函数的电离层电子密度反演 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Chapman函数电离层层析 |
| 3.2.1 Chapman函数电离层电子密度反演 |
| 3.2.2 近似Chapman函数性质分析 |
| 3.3 实验与分析 |
| 3.3.1 Chapman函数电离层电子密度反演过程 |
| 3.3.2 数值模拟实验与分析 |
| 3.3.3 实测数据实验与分析 |
| 3.4 小结 |
| 第四章 基于卷积长短时记忆网络的电离层电子含量预报 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 电离层电子含量预报 |
| 4.2.1 卷积层和逆卷积层 |
| 4.2.2 长短时记忆网络 |
| 4.2.3 CLSTM电离层电子含量预报模型 |
| 4.3 实验与分析 |
| 4.3.1 电离层电子含量预报数据集及预处理 |
| 4.3.2 电离层电子含量预报模型精度分析 |
| 4.4 小结 |
| 第五章 震前电离层电子含量异常探测及分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 电离层电子含量异常探测方法 |
| 5.2.1 传统异常探测方法 |
| 5.2.2 CLSTM异常探测方法 |
| 5.3 实验与分析 |
| 5.3.1 静地磁环境下电离层电子含量预报分析 |
| 5.3.2 熊本7.0级地震前电离层电子含量异常探测的背景值分析 |
| 5.3.3 2016年熊本7.0级地震-电离层耦合性分析 |
| 5.4 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 作者攻读博士学位期间的研究成果 |
（5）冲击地压动-静态评估方法及综合预警模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 论文选题背景及意义 |
| 1.1.1 我国煤矿冲击地压灾害现状 |
| 1.1.2 冲击地压预警研究的意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 冲击地压研究现状 |
| 1.2.2 冲击地压监测方法现状 |
| 1.2.3 冲击地压预测预报理论与方法研究现状 |
| 1.2.4 存在的主要问题 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 2 冲击地压静态评估方法与指标 |
| 2.1 冲击危险性预评价 |
| 2.2 改进的综合指数法 |
| 2.2.1 传统综合指数法 |
| 2.2.2 改进综合指数法 |
| 2.3 基于震波CT探测的冲击危险性静态评价方法 |
| 2.3.1 震波CT基本原理 |
| 2.3.2 探测方法及设计 |
| 2.3.3 层状岩层地震波传播基本规律 |
| 2.3.4 层状结构地震波传播特征 |
| 2.3.5 围岩波速结构与冲击危险性相关性 |
| 2.3.6 基于CT探测的冲击危险性评价模型 |
| 2.3.7 巷道冲击危险等级划分 |
| 2.3.8 现场应用 |
| 2.4 冲击危险静态综合评估指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 冲击地压动态监测方法与预警指标 |
| 3.1 冲击地压的现场监测方法 |
| 3.1.1 微震监测技术 |
| 3.1.2 地音监测技术 |
| 3.1.3 煤体应力监测 |
| 3.1.4 钻屑法监测 |
| 3.1.5 冲击地压的综合监测技术 |
| 3.2 多维监测数据预处理技术 |
| 3.2.1 单点监测数据的预处理 |
| 3.2.2 多点监测数据的融合处理 |
| 3.3 冲击地压前兆信息的可识别性及预警指标 |
| 3.3.1 应力信息 |
| 3.3.2 微震信息 |
| 3.3.3 地音信息 |
| 3.3.4 钻屑信息 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 冲击地压动-静态综合预警模型 |
| 4.1 监测数据融合方法 |
| 4.1.1 传统D-S证据理论 |
| 4.1.2 改进的D-S证据理论 |
| 4.2 基于改进D-S理论的冲击地压数据融合方法 |
| 4.3 冲击地压综合预警模型 |
| 4.3.1 思路及原则 |
| 4.3.2 总体方案构建 |
| 4.3.3 冲击地压多源信息综合预警模型 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 冲击地压综合全息预警平台的开发与应用 |
| 5.1 冲击地压综合预警平台开发的目的及要求 |
| 5.1.1 平台开发的目的 |
| 5.1.2 平台开发的要求 |
| 5.2 系统原理及框架设计 |
| 5.2.1 系统原理 |
| 5.2.2 平台基本框架 |
| 5.3 平台基本功能 |
| 5.4 冲击地压综合预警平台的应用 |
| 6 结论及展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 论文创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历 |
（6）利用波形匹配滤波方法研究汶川地震前后微震时空演化与断裂带成像（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 汶川地震研究现状 |
| 1.3 研究思路和框架,论文结构安排 |
| 第二章 微震检测与定位方法 |
| 2.1 双差地震定位方法 |
| 2.2 波形匹配滤波方法 |
| 2.3 波形匹配滤波方法在西藏米林M6.9 地震中的应用 |
| 2.3.1 研究背景 |
| 2.3.2 数据和方法 |
| 2.3.3 余震时空分布特征 |
| 2.3.4 讨论与结论 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 汶川地震早期余震时空分布与断裂带深部几何结构 |
| 3.1 研究背景 |
| 3.2 数据处理和分析 |
| 3.3 结果 |
| 3.3.1 早期余震时空演化分布 |
| 3.3.2 早期余震与断层几何结构 |
| 3.4 震后早期余震结果的讨论 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 汶川地震前的微震活动 |
| 4.1 研究背景 |
| 4.2 数据与方法 |
| 4.3 结果 |
| 4.4 讨论 |
| 4.4.1 震前和震后匹配滤波模板地震的作用差异 |
| 4.4.2 沿小鱼洞断裂的震前活动 |
| 4.4.3 震前微震活动显示的凹凸体分布 |
| 4.4.4 紫坪铺水库区的地震活动及其与汶川地震的关系 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 结论和展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 存在的问题 |
| 5.3 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
| 基本情况 |
| 在学期间主持和参与课题 |
| 在学期间发表期刊论文 |
| 会议论文 |
（7）华北第5活动幕平静时段背景下平静异常综合判定（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 华北地区地震活动幕划分 |
| 2 平静时段背景下平静异常判定 |
| 3 平静异常指标概率增益检验 |
| 4 结论 |
（8）地球介质衰减特性层析成像（论文提纲范文）
| 摘要 Abstract 第一章 引言 |
| 1.1 论文研究意义 |
| 1.1.1 介质速度与波速比结构的研究意义 |
| 1.1.2 介质衰减结构的研究意义 |
| 1.1.3 速度与衰减结构综合研究的意义 |
| 1.2 研究动态 |
| 1.2.1 地方震体波衰减结构成像研究动态 |
| 1.2.2 Lg波衰减结构成像研究动态 |
| 1.2.3 地震面波衰减结构成像研究动态 |
| 1.2.4 噪声面波衰减结构成像研究动态 |
| 1.3 论文研究内容 |
| 1.3.1 基于地方震体波的速度与衰减成像研究 |
| 1.3.2 基于Lg波的衰减结构成像研究 |
| 1.3.3 基于地震面波的衰减结构成像研究 |
| 1.3.4 基于背景噪声面波的衰减结构成像研究 |
| 1.4 章节安排 第一部分 地方震体波衰减结构层析成像 |
| 第二章 龙滩水库库区三维介质结构层析成像研究 |
| 2.1 水库库区三维衰减结构的研究意义 |
| 2.2 构造背景 |
| 2.3 方法与原理 |
| 2.3.1 三维V_P和V_P/V_S层析成像 |
| 2.3.2 三维Q_P和Q_S层析成像 |
| 2.3.3 分辨率分析 |
| 2.4 三维V_P和V_P/V_S层析成像研究 |
| 2.4.1 数据 |
| 2.4.2 一维速度模型的建立 |
| 2.4.3 数据处理与参数设定 |
| 2.4.4 棋盘测试 |
| 2.4.5 分辨率分析 |
| 2.4.6 三维V_P和V_P/V_S分布结果 |
| 2.4.7 研究区地震重新定位 |
| 2.5 三维Q_P和Q_P/Q_S层析成像研究 |
| 2.5.1 数据处理与t~*估计 |
| 2.5.2 检测板测试 |
| 2.5.3 分辨率分析 |
| 2.5.4 三维Q_P与Q_S分布结果 |
| 2.5.5 讨论与结论 |
| 第三章 三峡水库库区三维介质结构层析成像研究 |
| 3.1 研究意义 |
| 3.2 构造背景 |
| 3.3 数据处理 |
| 3.4 三维V_P,V_P/V_S,Q_P和Q_S层析成像 |
| 3.4.1 一维V_P结构反演 |
| 3.4.2 三维V_P和V_P/V_S层析成像 |
| 3.4.3 t~*估计 |
| 3.4.4 Q_P和Q_S层析成像 |
| 3.4.5 分辨率分析 |
| 3.5 结果 |
| 3.5.1 V_P和V_P/V_S层析成像结果 |
| 3.5.2 Q_P和Q_S层析成像结果 |
| 3.6 讨论 |
| 3.7 结论 |
| 第四章 紫坪铺水库库区三维介质结构层析成像研究 |
| 4.1 国内外研究进展 |
| 4.1.1 汶川M_s8.0地震震源区介质结构层析成像研究现状及动态 |
| 4.1.2 紫坪铺水库与汶川M_s8.0地震的关系研究现状及动态 |
| 4.2 构造背景 |
| 4.3 数据 |
| 4.4 汶川M_s8.0地震前紫坪埔水库库区三维V_P和V_P/V_S成像研究 |
| 4.4.1 一维速度模型的反演 |
| 4.4.2 数据处理与参数设定 |
| 4.4.3 棋盘测试 |
| 4.4.4 分辨率分析 |
| 4.4.5 三维V_P和V_P/V_S成像结果 |
| 4.5 汶川M_s8.0地震前紫坪埔水库库区三维Q_P和Q_S成像研究 |
| 4.5.1 t~*测定 |
| 4.5.2 数据处理与参数设定 |
| 4.5.3 分辨率分析 |
| 4.5.4 三维Q_P和Q_S成像结果 |
| 4.6 汶川M_s8.0地震后紫坪埔水库库区三维V_P和V_P/V_S成像研究 |
| 4.7 汶川M_s8.0地震后紫坪埔水库库区三维Q_P和Q_S成像研究 |
| 4.8 讨论与进一步研究建议 第二部分 区域Lg波衰减结构层析成像 |
| 第五章 新疆地区Lg波衰减成像 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 区域构造背景与地震活动性 |
| 5.3 方法与原理 |
| 5.4 Q_(Lg)层析成像 |
| 5.4.1 数据处理 |
| 5.4.2 Q_(Lg)平均值反演 |
| 5.4.3 棋盘测试与分辨率测试 |
| 5.4.4 研究结果 |
| 5.5 讨论 |
| 5.6 结论 第三部分 大尺度地震面波衰减结构层析成像 |
| 第六章 中国大陆地震面波衰减成像 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 方法原理 |
| 6.3 数据处理 |
| 6.4 结果 |
| 6.5 讨论 |
| 6.6 结论 第四部分 背景噪声面波衰减结构层析成像 |
| 第七章 基于数值模拟的噪声面波衰减成像 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 方法 |
| 7.3 从理论数据中提取一维面波振幅 |
| 7.4 从真实数据中提一维面波振幅 |
| 7.5 基于模拟数据的二维衰减结构成像 |
| 7.5.1 参数设置 |
| 7.5.2 模型反演 |
| 7.5.3 检测板测试 |
| 7.6 讨论和结论 |
| 第八章 中国大陆背景噪声强度时空分布图像 |
| 8.1 引言 |
| 8.2 数据处理 |
| 8.3 结果 |
| 8.4 讨论与结论 |
| 第九章 中国大陆噪声面波衰减成像 |
| 9.1 引言 |
| 9.2 方法与数据处理 |
| 9.3 结果 |
| 9.4 讨论与结论 |
| 第十章 结论及进一步研究计划 |
| 10.1 结论 |
| 10.2 存在的问题与进一步研究计划 参考文献 致谢 个人简介 |
（9）利用图像信息学（PI）算法对川滇地区中长期地震危险性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 Abstract 第一章 引言 |
| 1.1 统计地震学的研究与进展 |
| 1.1.1 地震活动中的统计规律 |
| 1.1.2 统计地震学与地震预测预报 |
| 1.1.3 地震预测预报的统计检验 |
| 1.2 基于地震活动性的PI算法 |
| 1.2.1 地震活动性分析在地震预测预报中的应用 |
| 1.2.2 图像信息学(PI)算法 |
| 1.3 论文研究的意义和框架 |
| 1.3.1 论文研究的意义 |
| 1.3.2 论文的框架 第二章 图像信息学(PI)算法的应用与改进：近期研究进展 |
| 2.1 图像信息学(PI)算法及其应用 |
| 2.1.1 PI算法在南加州地区的应用 |
| 2.1.2 PI算法在日本地区的应用 |
| 2.1.3 PI算法在台湾地区的应用 |
| 2.1.4 PI算法在中国大陆地区的应用 |
| 2.1.5 PI算法在全球范围的应用 |
| 2.2 PI算法的改进 |
| 2.2.1 川滇地区与安达曼—苏门答腊地区作为一个整体运用PI算法的尝试 |
| 2.2.2 ETAS模型“去丛”及其对PI算法的影响 |
| 2.2.3 PI算法与RTP方法结合 |
| 2.2.4 PI算法应用于电离层 |
| 2.2.5 定位误差对PI算法稳定性的影响 第三章 基本算法与数据资料 |
| 3.1 PI算法的实现 |
| 3.2 地震预测的统计检验方法 |
| 3.3 研究区的构造背景 |
| 3.4 研究区与CESP中国检验中心 |
| 3.5 地震目录的选取和基本参数设置 |
| 3.6 小结和讨论 第四章 PI算法的两个实际震例检验 |
| 4.1 汶川地震的回顾 |
| 4.2 PI算法的回溯性检验：芦山地震 |
| 4.2.1 芦山地震概况 |
| 4.2.2 芦山地震前的热点分布以及讨论 |
| 4.3 PI算法的回溯性检验：岷县漳县地震 |
| 4.3.1 岷县漳县地震概况 |
| 4.3.2 岷县漳县地震前的热点分布以及讨论 |
| 4.4 小结和讨论 第五章 从块体边界带的角度看PI算法：PI算法用于强震危险性估计的尝试 |
| 5.1 研究7级以上强震的意义 |
| 5.2 中国大陆活动块体边界带 |
| 5.3 川滇地区7级强震的热点分布 |
| 5.4 川滇活动块体边界带和龙门山断裂带 |
| 5.5 川滇活动块体边界带的PI热点分布 |
| 5.6 小结与讨论 第六章 震级不确定性与PI算法的稳定性 |
| 6.1 震级测定的不确定性 |
| 6.2 震级扰动处理 |
| 6.2.1 朝鲜三次核爆事件确定震级的高斯分布 |
| 6.2.2 按震级分布增加地震事件到PI计算中 |
| 6.2.3 考虑GR定律的数字模拟实验 |
| 6.2.4 不同截止震级下震级扰动处理 |
| 6.3 小结与讨论 第七章 总结与讨论 参考文献 致谢和后记 个人简介 |
（10）中国地震台网观测系统特性分析与资料应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 Abstract 引言 第一章 研究现状 |
| 1.1 中国地震台网观测现状 |
| 1.1.1 台网规模和布局 |
| 1.1.2 监测能力 |
| 1.1.3 仪器配置 |
| 1.1.4 数据特点 |
| 1.2 观测资料应用研究现状 |
| 1.2.1 接收函数应用研究现状 |
| 1.2.2 破裂过程应用研究现状 |
| 1.2.3 震源机制应用研究现状 第二章 中国地震台网观测系统特性分析 |
| 2.1 系统特性 |
| 2.1.1 系统配置 |
| 2.1.2 系统标定 |
| 2.1.3 传递函数计算方法 |
| 2.2 连续数据的时序质量检测 |
| 2.2.1 连续波形数据 |
| 2.2.2 时序质量检测 |
| 2.3 噪声分析 |
| 2.3.1 数据资料 |
| 2.3.2 计算方法 |
| 2.3.3 计算过程 |
| 2.3.4 结果分析 |
| 2.4 小结 第三章 中国地震台站下方Moho深度和Vp/Vs值测定 |
| 3.1 方法与原理 |
| 3.2 资料分析与处理 |
| 3.3 测定结果 |
| 3.4 测定结果可靠性分析 |
| 3.5 小结 第四章 应用中国地震台网数据资料测定震源参数 |
| 4.1 应用中国地震台网数据资料测定大地震破裂过程 |
| 4.1.1 方法原理 |
| 4.1.2 计算实例 |
| 4.1.3 分析讨论 |
| 4.2 应用中国地震台网数据资料测定中强震震源机制解 |
| 4.2.1 原理方法 |
| 4.2.2 技术流程 |
| 4.2.3 测定结果 |
| 4.2.4 分析讨论 |
| 4.3 应用中国地震台网数据资料测定中小震震源机制解 |
| 4.3.1 原理方法 |
| 4.3.2 测定结果 |
| 4.3.3 分析讨论 |
| 4.4 小结 第五章 中小震震源机制解测定结果的应用分析 |
| 5.1 原理与方法 |
| 5.1.1 滑动拟合法 |
| 5.1.2 Misfit角度 |
| 5.2 构造带上的应用研究——以汶川地震序列为例 |
| 5.2.1 主应力轴分布特征 |
| 5.2.2 震源机制一致性参数空间分布特征 |
| 5.2.3 震源机制一致性参数时间分布特征 |
| 5.3 小结 第六章 结论与讨论 |
| 6.1 结论与讨论 |
| 6.2 进一步研究设想 参考文献 攻读博士学位期间发表和完成的文章 致谢 附录 |
四、中等地震前信息增益时空变化特征（论文参考文献）
- [1]基于机器学习回归算法的地震预测研究及其在中国地震科学实验场的应用[D]. 史翔宇. 中国地震局地震预测研究所, 2021(01)
- [2]钻孔应变观测数据的震前异常提取与评价方法研究[D]. 于紫凝. 吉林大学, 2021(02)
- [3]基于GNSS的电离层电子含量时空变化建模与分析[D]. 余龙飞. 东南大学, 2020
- [4]2016年广西苍梧MS5.4地震前地震活动图像演化特征[J]. 李莎,阎春恒,周斌,郭培兰,周军学. 华北地震科学, 2020(03)
- [5]冲击地压动-静态评估方法及综合预警模型研究[D]. 夏永学. 煤炭科学研究总院, 2020(08)
- [6]利用波形匹配滤波方法研究汶川地震前后微震时空演化与断裂带成像[D]. 尹昕忠. 中国地震局地质研究所, 2019(02)
- [7]华北第5活动幕平静时段背景下平静异常综合判定[J]. 王想,王亚茹,宫猛,郭蕾,王晓山. 地震地磁观测与研究, 2017(01)
- [8]地球介质衰减特性层析成像[D]. 周连庆. 中国地震局地球物理研究所, 2016(11)
- [9]利用图像信息学（PI）算法对川滇地区中长期地震危险性的研究[D]. 蒋卉. 中国地震局地球物理研究所, 2014(03)
- [10]中国地震台网观测系统特性分析与资料应用研究[D]. 任枭. 中国地震局地球物理研究所, 2013(01)