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利用初期P波预警参数构建现地地震动预测模型,使其在达到设定阈值时快速发出报警信息,是现地地震预警系统面临的一个关键问题,直接关系到发布信息的准确性和及时性。针对地震烈度仪基于微机电系统传感器记录到的数据质量较差,通过两次积分获取的位移存在较大偏差,会引起更多的误报和漏报,本文采用不同阶数（1—4阶）的巴特沃斯滤波器,分别构建了基于P波3 s和全P波段数据的位移幅值PD、速度幅值PV和加速度幅值PA与地震动峰值速度PGV和峰值加速度PGA的现地地震动预测模型,然后利用收集到的川滇示范预警网地震事件记录进行验证。结果表明,对于地震烈度仪微机电系统传感器的记录,采用1阶巴特沃斯滤波器处理、基于全P波段波形拟合获取到的PV与PGV的相关性和PA与PGA的相关性为两种最优现地地震动预测模型。具体应用时,应同时利用两种或两种以上的统计关系进行现地地震动预测,并将实际地震动观测值作为额外的判定条件,以降低误报率和漏报率。 相似文献
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地震烈度的实时估计可为地震预警、紧急处置和应急响应提供决策依据.目前地震烈度实时预测方法多是基于P波提取单一特征参数估计全时程的峰值参数，然而单一特征难以表征地震动的全部信息.本文基于机器学习中的Extreme Gradient Boosting(xgBoost)算法提出了一种多参数驱动的实时仪器地震烈度预测方法.基于2010—2018年日本K-NET和KiK-net强震数据，使用24种特征参数建立地震烈度实时预测模型.为了解决模型复杂度的问题，本文研究了特征参数之间的相关性，并使用排列重要性方法优化模型，最终确定了10个重要特征参数.本文使用时间窗间隔为1 s的扩展时间窗方法实时预测地震烈度，P波到达1 s后在测试集中的预测准确率为86.56%,并在10-2～10-3 s内完成特征计算和预测.最后，假设2019—2021年的地震记录为新发生的地震事件，验证了模型的泛化性，证明其可应用于未来发生的地震事件.结果表明本文提出的模型改善了仪器地震烈度预测的准确性，为地震烈度的实时预测提供了一种可行的方法. 相似文献
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烈度是地震预警系统的关键产出.如何实现快速预测目标场址的地震烈度是地震预警方法技术研究中的核心问题.本文提出了一种基于长短时记忆神经网络(Long Short-Term Memory, LSTM)的单台仪器地震烈度的预测模型(LSTM-I).该模型以一个台站观测到地震动参数的时间序列特征为输入,实现动态预测该台站可能遭受的最大烈度.选取了日本K-NET台网记录的102次地震的5103条强震加速度记录训练了神经网络,利用89次地震的3781条数据检验了模型的泛化能力.利用准确率、漏报率以及误报率三个评价指标评价了LSTM-I模型的性能.结果表明,当采用P波触发后3 s的序列进行预测时,模型出现漏报的概率为46.78%,出现误报的概率为1.25%;当采用P波触发后10 s的序列进行预测时,模型出现漏报的概率大幅降低到17.6%,出现误报的概率降低到1.14%.结果表明LSTM-I模型很好把握住了时间序列中蕴含的特征.进一步基于LSTM-I模型评估了VI度下台站所能提供的预警时间.本文模型能够提供的预警时间与P-S波到时差接近,说明LSTM-I模型具有较高的时效性. 相似文献
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以探索深度卷积神经网络震级估算模型对2021年5月21日云南漾濞和5月22日青海玛多地震预警震级估算的可行性为目标,本文使用P波到达后不同时间窗下的特征参数作为深度卷积神经网络输入进行训练和验证,构建了1~40 s内不同时间窗下的深度卷积神经网络单台震级估算模型,并采用多台加权平均方法对玛多地震主震以及漾濞地震主震、前震和余震共11次地震事件进行实时震级估算.结果表明:在P波到达后1~40 s的不同时间窗下,随着时间窗的增加,深度卷积神经网络单台震级估算模型对训练集和验证集的震级估算误差和标准差逐渐减小,且逐渐趋于稳定;对于云南漾濞MS6.4主震与青海玛多MS7.4主震,大部分单台震级估算误差主要分布在±0.5震级单位内;通过多台加权平均方法计算预测震级,漾濞主震与玛多主震在首台触发后2 s时,震级估算结果分别是M 6.0和M 7.0;同时,随着首台触发后时间的增加,漾濞与玛多主震的震级估算逐渐接近实际震级,且在首台触发后9 s时,漾濞主震和玛多主震的震级估算分别是M 6.2和M 7.3;在首台触发后1 s时,对于玛多与漾濞地震的前震和余震,多台加权平均震级估算结果也主要分布在±0.5震级单位误差范围内.该方法为中国地震预警系统的震级估算方案提供了潜在可能. 相似文献
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根据《中国地震烈度表》（GB17742-2020）中规定的仪器烈度计算方法处理门源M6.9地震强震动记录数据，得到测点仪器烈度值，将宏观烈度图Ⅵ度区以上站点与仪器测定烈度进行对比，发现44.44%站点测定的仪器烈度值与宏观烈度图中烈度区值完全吻合，88.89%站点的误差在±1度以内，说明《中国地震烈度表》建议方法获得的仪器烈度可以表征记录站点周边的震害程度；对比分析了基于PGA、PGV计算的仪器烈度值，发现在此次地震PGV中较PGA对于建筑物影响要明显，对震害的指示作用要优于PGA。基于仪器地震烈度值绘制了仪器地震烈度分布图，分布图整体上呈北西—南东方向展布，与宏观烈度走向基本一致。 相似文献
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地震预警系统需要在破坏性的地震波到来前快速估算地震参数和地震动参数,以对可能出现的地震灾害进行预测,对重要工程、人员密集区域发布警报信息.以Pd估测PGV的方法是地震预警研究涉及的一种重要问题,该方法利用初至P波触发后前几秒的峰值位移(Pd)对最终地震动峰值速度(PGV)进行估算,以满足预警的需要.本文对2016年在日本发生的熊本地震及其前震、余震的震中距100km以内、矩震级大于4级、井下基岩PGA5cm·s~(-2)和地表PGA20cm·s~(-2)的Kik-net强地震动记录进行处理分析,用于研究以Pd估测PGV的方法.将获得的强地震动数据按震中距从0~100km平均划分为5个区段,在记录时间3~10s范围内将Pd的计算取8个时间窗,分别对每个震中距区段、每一个Pd的时间窗下的PGV-Pd数据进行线性拟合,最终提出了一套应对不同震中距对位移幅值连续追踪测定PGV的算法.对每一个震中距区段的研究表明,震中距会对PGV-Pd关系产生影响.对5次地震进行验证分析,认为基于基岩记录估测基岩PGV的准确度高于基于地表记录估测地表PGV的准确度;对震中距进行分段的PGV估测方法准确度高于不考虑震中距因子的估测方法.最后拓展了将井下基岩Pd估测井下基岩PGV这种原地地震预警方法,使其能够为异地P波预警方法服务. 相似文献
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对2021年5月21日云南漾濞6.4级地震获取的28组84条强震动记录进行零线调整和滤波等常规处理,分析了此次地震记录的幅值、频谱以及持时特征。分析结果表明,此次地震峰值加速度范围为0.8~720.3 cm/s2,峰值速度范围为0.1~29.4 cm/s,计算最大仪器地震烈度为8.3度。将实际观测数据与YU2013分区地震动衰减关系对比,结果显示PGA总体上分布于衰减公式误差范围内,预测效果良好。在远场（>250 km）较多台站的PGV观测值大于预测值中位值的加一倍标准差。幅值较大2个台站的加速度反应谱峰值周期均在0.5s以内,其中漾濞台在高频部分三分向加速度反应谱值均超过8度罕遇地震的设计反应谱值。最后计算了5%~75%和5%~95%两种重要持时,结果整体上符合随震中距增大而增大的规律。将两种能量持时结果与BOOMER等（2009）[12]以及TRIFUNAC等（1975）[13]的持时预测方程对比,结果较为一致。 相似文献
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《地震工程与工程振动》2016,(6)
为了在地震发生后能够快速并准确的预测仪器烈度,本文利用形状函数模拟P波触发后烈度的实时变化,探寻其中的规律,并最终做到实时的烈度预测。在地震发生后,P波触发台站的烈度可以进行实时计算,并呈逐渐增大的趋势。烈度的实时变化呈现一定的规律性,可以用函数进行描述。选取了四种形状函数描述烈度变化,并得到每个函数的拟合参数。利用2001年至2011年日本Ki K-net台网记录的352个地震事件中筛选的1 821个强震台站的数据对上述参数进行拟合计算,确定其中的参数和震源距的关系。使用本文方法对地震烈度进行预测的结果与其它预测方法进行了对比,结果表明,本文方法在预测50至150 km触发台站的仪器烈度时有着较好的结果,其它震源距范围的烈度预测结果还有改进的空间。 相似文献
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2021年2月13日日本福岛县近海发生Mj7.3级地震,触发了日本气象厅地震预警系统,系统在首台触发后5.6s发出震级为Mj6.3级的预警第1报,首台触发后10s对公众发布警报、预警震级为Mj6.4级。基于多类型特征参数输入的机器学习支持向量机震级估算模型（SVM-M）,利用2021年2月13日日本福岛县近海Mj7.3级地震获取的日本K-net强震动观测数据,分析SVM-M模型在该次地震中首台触发初期（首台触发后1~10s）的震级估算效能。结果表明:SVM-M震级估算模型,在首台触发后1s即可给出Mj6.3级的震级估算结果,与日本气象厅在首台触发后5.6s发布的预警第1报震级相同;随着时间窗的增加,首台触发后5s和10s,SVM-M模型的震级估算结果分别是Mj6.7级和Mj6.6级,均大于日本气象厅首台触发后10s对公众发布警报的预警震级。该次地震的离线模拟结果表明:SVM-M模型可在地震发生初期有效提高地震预警震级确定的准确性和时效性。 相似文献
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利用2014年鲁甸M_S6.5地震断层距小于300 km的32个自由场地观测台站的地震动加速度记录,分析了地震动峰值加速度(PGA)和峰值速度(PGV)的空间分布特征,并对已有地震动衰减模型中的NGA-West2四个模型和1个中国川藏区模型进行了比较分析.研究表明,地震动PGA和PGV衰减最快的方向与断层主破裂方向一致.在整个断层距(R_(rup))范围内大多数台站的地震动PGA、PGV和加速度反应谱值(Sa(T=0.1、5.0 s))均位于NGA-West2四个模型预测曲线的±1倍标准差之外.PGA、PGV和Sa(T=5.0 s)的事件内残差均值在-1.43～-0.74之间.Sa(T=0.01～5.0 s)事件内残差均值在整个距离范围内均表现出系统性偏负.NGA-West2四个模型的PGA事件内残差的空间分布特征相似,其最大正值和最大负值分布区域的震源-场地方位角约为-90°和90°,与主破裂断层方向垂直,所处地势较为平坦且台站场地V_(S30)相对较大.NGA-West2四个模型总体上会较大地高估鲁甸地震整个断层距范围内各个周期尤其是短周期(T1.0 s)的地震动加速度反应谱值.考虑本地区实际地震资料的中国川藏区地震动衰减模型也会在一定程度上高估鲁甸地震大多数台站的地震动加速度反应谱值,但是相对于NGA-West2四个模型,其预测值更接近鲁甸地震的实际观测值. 相似文献
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选用我国西藏及其周边地区测震台网35个台站宽频带数字地震仪记录到的2014年10月7日云南普洱MS6.1地震的波形资料,分析了垂直向分量初至P波的幅度特征.结果表明:在震中距处于5°-18°之间的P波初动幅度相对较小,存在“影区”特征,推测该“影区”是由青藏高原下方岩石层内低速层所引起的;通过试错法,多次对比不同模型的理论波形与观测波形的P波初动振幅随震中距的变化形态,最终确定在78 km深处存在一厚度为24 km的低速层,层内速度梯度约为-0.05/s. 相似文献
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利用P波参数阈值实时估算地震预警潜在破坏区范围 总被引：3，自引：1，他引：2
由于传统的潜在破坏区范围估算方法只能在已获取到震中位置和地震事件结束后才能产出，且往往需要数分钟的耗时，其实时性已无法满足地震预警要求。因此，为了快速产出潜在破坏区范围估算结果并将其用于预警，本文采用了一种结合现地预警技术和区域预警技术、基于预警参数（位移幅值Pd和特征周期τc）阈值的实时潜在破坏区范围估算方法。首先利用国内地震事件（4.0≤MS≤8.0）的记录数据和日本强震动观测事件（6.5≤MJ≤8.0）的数据拟合出特定的适应于我国的参数关系式，包括τc与震级M的相关性、Pd与峰值速度PGV的相关性以及Pd与τc和震源距R的相关性；其次，根据最小震级（MS6.0）和仪器烈度（Ⅶ度）定义相应的参数阈值（Pd＝0.1 cm和τc＝1.1 s）；最后，利用已有的3次破坏性地震事件数据开展线下模拟，对该方法的适应性和时效性进行了验证。结果表明，对于2013年MS7.0四川芦山和2014年MS6.5云南鲁甸两次中强地震，震后约10 s即可获取到比较稳定的潜在破坏区范围估计结果；而对于2008年MS8.0汶川特大地震，在其记录台站分布密度不高的情况下，震后40 s左右的估算结果始呈稳定状态。 相似文献
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传统利用灰色关联分析方法对地震波动强度变化进行数学建模分析与仿真时,对地震波动强度变化的数列进行仿真分析时,忽略了地震波动强度的时间属性对结果的影响,导致分析结果准确性较低。本论述提出新的地震波动强度变化数学建模分析与仿真方法,通过地震波动强度序列的经验分布确定门限自回归模型的门限值,依据该门限值、AIC最小准则以及最小残差平方等方法获取地震波动强度序列的门限自回归模型,分析自回归模型的极限环和振荡的属性特点,得到地震波动强度变化的初步数值模拟结果。本论述构建了基于均生函数的地震波动强度序列的数学模型,通过均生函数数学建模方法拟合地震波动强度时间序列,依据时间序列基于双评分准则选取拟合周期,实现地震波动强度的数值仿真。实验结果表明,所提方法对地震波动强度变化模型具有较高的准确性和稳定性。 相似文献
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Chunyan Zhang Sidao Ni Key Lab of Intelligent Computing Signal Processing of Ministry of Education School of Mathematics Anhui University Hefei China Key Laboratory of Dynamic Geodesy 《地震学报(英文版)》2011,(1):127-132
We analyzed the seismic waveforms from the December 26,2004 Sumatra-Andaman earthquake recorded at broadband seismic stations in western Europe.Previous studies involving of the beam-forming technique and high frequency analysis suggest that the earthquake ruptured with a duration of around 500 s.This very long duration makes P wave overlap with later arrivals such as PP wave,which follows P in about 200 s.Since P waves are crucial for modeling earthquake processes,we propose an iterative method to separate... 相似文献
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Saman Yaghmaei-Sabegh 《Pure and Applied Geophysics》2013,170(4):597-606
The intensity scales in different forms provide valuable information on regional earthquake effects. In this paper, a theoretical model which has been developed recently for seismic intensity estimation is re-examined by employing strong motion records from ten Iranian earthquakes. The analysis results confirmed the capability of the implemented method to estimate the seismic intensity in terms of the MMI scale based on a Fourier spectrum in the study area. The predicted intensity values were compared with another technique utilizing peak ground velocity (PGV) as a predictor. To reveal the high potential of the adopted approach, the theoretical isoseismal map was developed for the 1978 Tabas, Iran earthquake (Mw = 7.4) based on a stochastic finite-fault modelling of ground motions. Results showed good compatibility of predicted intensity values while the historical earthquake records are not enough for a given site. 相似文献
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2015年4月25日尼泊尔发生Mw7.9地震.本文采用三维曲线坐标网格有限差分方法,依据USGS给出的震源运动学反演结果和震源区域地形数据,模拟了尼泊尔地震波场传播过程,得到震源区域烈度分布模拟结果,与实际观测的地表峰值速度(PGV)大体吻合.结果表明:地震烈度的空间分布整体上受控于震源的单边破裂特征,高烈度区域主要分布在破裂传播方向上,即震源东半部.震源南侧到东南侧近场,由于受到震源和地形的双重影响,形成最大烈度分布区域,最大烈度约为IX.南侧平原受低速沉积层影响形成高烈度区域.震源西侧及盆地内烈度相对较低. 相似文献