Multifractal characteristic analysis of near-fault earthquake ground motions     

《Soil Dynamics and Earthquake Engineering》2015

This study aims to reveal the multi-scaling behavior and quantify the irregularity of near-fault earthquake ground motions from a new perspective of multifractal theory. Based on multifractal detrended fluctuation analysis, the multifractal characteristic parameters of acceleration time series for typical near-fault ground motions are calculated, and their correlations with two period parameters (i.e., mean period T_m and characteristic period T_c) and box-counting fractal dimensions are analyzed. Numerical results of strong nonlinear dependence of generalized Hurst exponents h(q) upon the fluctuation orders q indicate that near-fault ground motions present the multifractal properties and long-range correlation obviously. Furthermore, the scaling exponent h(2) of near-fault records has a strong correlation with their periods T_m and T_c, and strongly negative correlation with their box dimension. Moreover, h(2) can be regarded as a measure of frequency content and irregularity degree of strong earthquake ground motions. Finally, it is pointed out that the long-range correlation of small and large fluctuation is the major source of multifractality of near-fault ground motions.  相似文献   

基于杨赤中推估法空间插值的三维地质隐式建模     

邹艳红  黄望  阳宽达 《江苏地质》2017,41(3):384-393

杨赤中推估法是一种对空间域复合变量通过连续的几何滤波过程来建立核函数的最小二乘推估法,建模过程简便且能基于少量已知数据点取得好的建模效果。针对地质勘查中离散、稀疏而不规则分布的地质特征点数据难以构建地质体三维模型的难点问题,提出了一种基于杨赤中推估法的三维地质空间插值与模型建立的自动化方法。该方法首先以地质特征点数据库为基础,选用负幂指数函数模型建立适合三维地质空间插值的杨赤中推估法估值数学模型;在此基础上,构建一套基于杨赤中推估法的三维地质空间插值计算和地质体隐式建模的自动化实现流程与程序;最后以实例矿化插值数据为基础,采用基于移动立方体算法的三维隐式建模方法,快速构建实例矿体三维模型。与人工交互圈定地质体边界和进行矿体推断的三维地质显式建模相比,这种方法能快速直观地分析地质特征并处理样品分析数据,方法可行且高效。  相似文献   

北京地区气候变量的多分形特征研究          下载免费PDF全文

冯涛  付遵涛  毛江玉 《地球物理学报》2010,53(9):2037-2044

在气候系统的变量时间序列中往往存在着不同尺度间的自相似结构,这种自相似结构,又称为分形的特征.本文运用多分形去趋势波动分析方法(MF-DFA),分析北京市近50年来不同气象变量的逐日序列,并用一个扩展的二项式串级模式来分别估计其多分形谱.结果表明,平均气温等变量表现出多重分形的特征,并且多分形谱宽一致.而气温日较差和日照时数则表现出单分形的特征.且这种分形特征与长程记忆性相关,为中长期气候预测提供了理论基础.  相似文献   

2000-2014年中国重特大煤矿事故时空分布分形特征     

张英慧  王伟  高星  伍宇明 《地球信息科学学报》2016,18(9):1191-1198

本文汇总整理了2000-2014年中国发生的472起重特大煤矿事故,获得其空间分布状况;基于分形理论,利用网格法统计不同网格尺度下覆盖重特大煤矿事故的非空网格中的事故数量,计算煤矿事故的全国、三大自然地理区以及干湿分区的分维值,分析其空间分布分形特征;利用R/S方法研究15年来重特大煤矿事故发生的时间分形特征。研究表明,从全国范围来看,重特大煤矿事故具有较好的空间分形特性,但不同区域的重特大煤矿事故的分形特性却具有很大差别。15年来发生重特大事故数量及事故死亡人数逐年下降,由R/S分析得到的Hurst指数表明事故时间序列的分形特征客观存在,并且年发生事故数量及事故死亡人数量减少趋势。  相似文献   

Exploring self-affine properties in seismograms     

R. F. S. Andrade  O. Oliveira  A. L. Cardoso  L. S. Lucena  F. E. A. Leite  M. J. Porsani  R. C. Maciel 《Computational Geosciences》2009,13(2):155-163

Self-affine properties have been observed in a large variety of rough profiles and time series from natural data sets. In this work, seismograms used for oil prospecting, which contain information of distinct subsurface features collected by seismic waves reflected or scattered at their interfaces, are taken into consideration. It is expected that any self-affine property, measured by the Hurst exponent H, depends on the depth. For each seismic trace, H is evaluated locally within a moving window, which is chosen narrow enough to reveal space dependency but also wide enough to display scale invariance. With the use of color code diagrams, it is possible to draw two-dimensional diagrams that show the local dependence of H for the analyzed seismogram. The reliability of the method is tested by the investigation of seismograms that contain ground roll components, as well as multiple reflections. The effect of different kinds of filter in the scaling properties is also investigated. In this case, comparisons are drawn among the diagrams obtained from original seismograms and those subjected to appropriate filter to eliminate spurious components. Work supported by the Brazilian agencies CNPq, FINEP-CTPETRO and Petrobras.  相似文献   

二维随机介质模型正演指导复杂地层地震解释——以薄层砂泥岩交互地层为例     

王芝尧  韩国猛  付东立  牟智全  刘志英 《中国煤炭地质》2012,(1):45-48

大港油田砂泥岩交互地层存在着非均质复杂地质形态,为保证其精细解释效果,根据随机过程理论,提出了选用二维指数型椭圆自相关函数为复杂非均质地质体进行简化建模的方法。正演算法使用交错网格有限差分法模拟弹性波在二维随机介质模型中的传播,激发方式使用自激自收模式。正演结果表明,随机介质模型模拟大港油田薄层砂岩互层地层具有合理性,交错网格有限差分算法对于该模型的正演数值模拟,算法合适。  相似文献   

变形系统的混沌化研究     

文鸿雁  王成  袁昌茂  王新桥 《测绘科学》2011,336(6):5-7

变形体变形系统是一个动态的非线性复合系统.变形运动的混沌行为验证主要通过计算系统的Lyapunov指数的正负得出.本文通过对变形系统的动力方程的混沌化研究,验证了当系统为单一连续时间系统时,构造合适的状态矩阵,保证其特征值大于某一参数就能确保变形系统的混沌化,而如果系统是反馈系统,合理选择反馈参数一样能使系统走向混沌.  相似文献   

黑河日径流量混沌变化特性的研究——Ⅲ最大李雅普诺夫(Lyapunov)指数的确定     

陈引锋  马长铃 《地下水》2011,33(3):136-138

通过对黑河日径流量变化规律的探索,重点论述最大李雅普诺夫指数的确定方法,计算结果表明:黑河日径流量时间序列的最大李雅普诺夫指数为0.002012,大于零,可以判定黑河日径流量时间序列具有混沌特性.  相似文献   

储集层测井信号的非线性混沌特性     

聂春燕  王祝文  李泽  崔炳民 《吉林大学学报(地球科学版)》2011,41(1):305-309,315

对测井信号的特征提取采用非线性分析方法。利用非平稳信号分析方法——游程检验法,分析松辽盆地某井储集层测井数据的非平稳特性;在此基础上,采用非线性混沌方法对测井数据进行最大Lyapunov指数提取。结果表明:储集层测井序列具有非平稳特性;最大的Lyapunov指数大于零,表明了储集层测井序列具有混沌特征。为此,储集层测井信息的提取可采用非线性混沌理论方法,以便更有效地描述测井信息特征。  相似文献   

基于随机介质模型的储层非均质性分析   总被引：10，自引：5，他引：5       下载免费PDF全文

吴何珍  符力耘  兰晓雯 《地球物理学进展》2008,23(3):793-799

本文利用随机介质模型对复杂岩性储层进行了非均质性描述.利用模型特征量即非均质纵横比、纵向谱指数、横向谱指数以及扰动标准差等来模拟不同的随机介质.在前人工作的基础上,由某油气田的两口井资料估计储层非均质性能谱,从能谱曲线上提取储层纵向大小尺度非均质谱指数.通过将二维随机介质模拟的合成井记录互相关系数与实际井记录互相关系数进行分析比较,分别得到大小尺度非均质情况下最佳拟合时的横向谱指数和非均质性纵横比.以上求得的各种特征量从不同角度定量分析了储层非均质性的纵横向变化,为储层横向预测提供了依据.  相似文献