中长期地震危险性概率预测中的统计检验方法Ⅰ:Molchan图表法

对中长期地震危险性概率预测结果的统计检验是地震预测预报的重要研究内容,采用通用的统计检验方法是促进地震预测理论、模型"无障碍"交流和发展的必要条件。本文通过对青藏高原东北缘地区PI算法和RI算法回溯性预测结果统计检验的实例,介绍了如何运用CSEP计划中已常规采用的Molchan图表法进行地震概率预测统计检验和分析,并分别考虑了网格权重和地震活动权重两种算法计算"时空占有率"的情况。结果表明,Molchan图表法可通过显著性水平α和概率增益Gain有效地评价概率预测模型的预测能力。此外,对于同样的预测结果,在考察不同的预测策略时得到的统计检验结果也可能不同。其中地震活动权重相对网格权重采用更为严格的统计检验。

统计地震学在京津冀地区地震危险性评估中的应用

以1980~2022年京津冀地区现代地震目录作为统计样本,采用基于空间分割的非完全中心化Voronoi分割法来网格化研究区域,并以泊松模型为基础建立地震危险性概率模型,开展研究区中期尺度的中小地震概率预测。结果发现,计算得到的概率相对高值区与M_(S)≥3.0地震的发生存在一定的关联性,可以为地震的中长期预测提供参考依据。

张家口-蓬莱断裂带的中长期强地震危险性研究

张家口 -蓬莱断裂带位于华北平原北部 ,沿张家口 -怀来 -三河 -天津 -渤海 -蓬莱 -烟台 -北黄海展布 ,长约 90 0km ,宽约 2 50km ,走向北西。该带上曾发生 1679年三河 -平谷 8级和 1976年唐山 7 8级大地震。本文分析了该带上以 117°E为界的东、西 2区历史和近代地震的G R关系和时间进程 ,证明它们服从泊松过程 ,从而计算得到它们在 2 0 10年前发生强震的累积概率 ,即东区发生 6级地震概率为 0 80 ;西区发生 7级地震概率为 0 76。

汾渭和华北平原带地震发生的非稳态泊松过程与中长期概率预测

在描述事件非稳态泊松过程基本统计特征的基础上，将非稳态泊松过程应用在华北地震区汾渭带和华北平原地震带的中长期地震预测研究中。研究表明，假定未来几百年间，汾渭带和华北带的强震（Ｍ≥７０）活动将重现上一次地震轮回的非稳态泊松时间过程，那么，在２０１０年前发生一次７级地震的累计概率分别为０２６（不确定性范围为００６～０５０）和００４（不确定性范围为０００～０１３）。它们明显地低于按稳态泊松过程得到的发生概率。

强震时-空综合概率增益模型与中长期预测方法效能研究

本文在介绍强震时 -空概率增益综合预测模型与单项地震预测方法效能评价指标的基础上 ,给出了各种中长期预测方法的概率增益统计值和预测效能R值 ,并对结果进行了讨论。

地震损失概率预测研究中的地震危险性分析方法探讨

本文基于假定未来某段时间内研究地区或场地上地震烈度影响事件遵从贝努利（Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ）随机独立试验过程，利用历史地震烈度一频度统计关系，提出了一种适用于地震损失概率预测的危险性分析方法。

十年尺度地震危险性概率预测方法的初步研究

在十年尺度（５—１０年）地震危险性预测中，需要处理众多的不确定因素。受这些不确定因素的约束，地震预测的结果必然带有相当的不确定性，因此应该用概率分析的方法进行预测。考虑地震发生的时间、空间和强度的非均匀性及相关特征和地震危险性长期背景（地质、地球物理场等因素）与地震发生前兆的概率结合，提出了十年尺度地震危险性预测的概率模型。考虑资料的不均匀性和适宜不同地区的地震前兆方法的差异，本文还提出了概率预测模型简化形式，以满足全国不同地区的需要。本文以华北北部地区为例讨论了该模型的实际应用。文中提出的方法可以用于全国十年尺度地震危险性的概率预测。根据本项研究提供的结果和计算程序，可以满足地震对策和地震损失估计对地震中长期概率预测的需要。

则木河与小江断裂交汇区地震危险性的概率预测

本文针对则木河与小江断裂交汇区的强震趋势问题，给出了地震危险性的分析方法，结果及问题讨论。

1989年大同—阳高地震前后的地震危险性分析及概率预测

通过对山西境内地震序列的分析计算，得出一个适合山西地区地震活动的概率模型。并以此模型对１９８９年前后的地震活动进行了计算，给出１９８９年以来山西地震频繁活动的理论依据，对今后的地震活动进行了预测。

中长期时空增益综合预测模型及其初步应用

阐述了中长期地震时空增益综合预测模型的基本原理和单项预测方法的信度评价方法， 给出了概率增益与预测效能评分Ｒ值的关系， 并对Ｒ值评分法进行了推广． 以华北地区为试点， 研究了不同地震活动期与活动幕的时间概率增益、活断层的空间概率增益和以垂直形变为代表的时空联合的概率增益， 并采用中长期地震时空增益综合预测模型， 对华北北部地区的综合概率增益进行了示例性预测．

2010年玉树M_S7.1地震前的中长期加速矩释放(AMR)问题

2010年4月14日青海玉树Ms7.1地震前的加速矩释放(AMR)现象的研究,对理解这次地震的孕震过程、对于时间相依的地震危险性分析(或中长期地震预测)具有重要意义.鉴于以往AMR研究中的争论,本文不刻意选取AMR分析的时空尺度,而是在已知发震时刻和震中位置情况下,对T-R-M。三维空间中矩释放指数m值的分布进行分析,结果表明玉树Ms7.1地震前在时间尺度T=10～20y和空间尺度R=50～120 km范围内,存在较稳定的AMR,但AMR的时、空尺度与以往研究中得到的AMR定标率不吻合.在多时间尺度下,无法在空间上惟一地识别玉树M_S7.1地震震中附近的AMR"热点".但如借鉴"迁移图像"的做法考察AMR"热点"的演化,则可见震前似存在AMR逐渐向震中附近"迁移"的现象.

地震危险性评估的方法:模型的不确定性及WGCEP-2002预测

由于危险性的潜在统计学信号特征未知,在概率地震危险性分析(PHSA)中模型的不确定性普遍存在。虽然人们很好地理解了在概率地震危险性分析中整合独特模型的参量不确定性的方法,但由于不同地震复发模型之间存在高度依赖性,实施这一方法要更为困难。我们所展示的是2002年加州地震概率工作组(WGCEP-2002)所使用的、用来把多重地震复发模型给出的概率分布进行联合的方法,其结果上有几处相反的效果。特别是,WGCEP-2002使用了一种模型的线性结合方法,该方法忽视了模型的依赖性,并在最终的危险性估计中造成了大的不确定性。并且,模型权重的选择以数据为基础,这有可能导致系统偏离最终概率分布。该工作组报告中所使用的权重选择方案亦产生出依赖于模型任意排序的结果。除了对当前的统计学问题进行分析之外,我们还为严格地把模型不确定性整合进概率地震危险性分析里展示了另一种可选方法。

2005年前山西地震危险性预测

以一系列断陷盆地为主体的断陷盆地带是山西的地震构造带和未来地震的主要危险区。叙述了盆地的新生性、第四纪活动度、盆地的剪切运动和拉张运动特征及盆地的现代地壳运动特征和现代地壳应力场特征，分析了盆地的特征、地震震级—频度模式、古地震复发间隔和地震活动周期、山西历史强震前的地震活动图像及盆地的各项特征和地震活动的关系。在此基础上得到，２００５年前山西基本上不具备发生Ｍ≥７地震的危险性，其发震概率在０．０５～０．１０间。

地震活动模型和新地面运动预测方程对加拿大4个城市地震危险性评估的影响

概率地震危险性分析(PSHA)中的主要不确定性是地震活动发生率和地面运动预测方程(GMPE)。我们探索了地震学和地面运动研究中的新发现和新认识对加拿大东部和西部地区地震危险性评估的影响。更新的信息包括地震活动发生率的重新估计、震源区的说明条款及新地面运动预测方程的应用。由于我们只说明了主要不确定性的影响,并没有全面处理所有的不确定性,因此我们将我们的模型称为暂时更新地震危险性模型。根据暂时更新地震危险性模型,我们获得了加拿大4个大城市的一致危险谱(UHS)并与加拿大地质调查局基于1995年地震危险性模型编制的当今加拿大地震危险图(2005/2010)的一致危险谱做了比较。敏感性分析显示了中低地震活动区域(加拿大东部)地震活动平滑的显著影响,而地面运动预测方程对所有地区的影响都是显著的。此外,我们的暂时更新地震危险性模型可以很容易地绘制地震危险性曲线及给出各种场地条件和多种概率水平的地震危险性分解结果,这种功能对进行进一步的地震工程分析具有重要意义。

华东地区地震危险性的定量分析

本文利用概率统计方法对华东地区 2 0 0 1年至 2 0 0 5年发生不同震级的地震概率进行了预测。结果表明 ,该地区仍处于地震活跃时段 ,发生 5级地震的概率不断增加。

基于应力转移触发的地震危险性研究

基于应力转移的模型与基于准周期复发的模型一起组成了时间相依的地震危险性分析的两个分支,能够为中长期地震预测提供参考。Reid(1910)提出的大地震复发的弹性回跳理论,从地震能量积累和释放的角度指出大地震的复发具有准周期性。之后,许多地震学家对大地震的发生率展开了研究。Shimazaki和Nakata(1980)提出了大地震发生的时间可预测模型和滑动可预测模型。Schwartz和Coppersmith(1984)提出了“特征地震”的概念。Matthews等(2002)从断层应力积累速率、应力转移和触发的角度提出了大地震复发的布朗过程时间(Brownian Passage-Time,BPT)模型。

地震危险性分析的模型选择:信息理论视角

尽管概率地震危险性分析的方法框架已日趋完善,但是对所关心的场地地面运动预测模型的选择仍是一个主要的问题。信息论提供了强有力的理论框架,可以很好地引导此选择过程。从信息理论视角来看,可以用模型相关的信息丢失(Kullback-Leibler距离)和有物理意义的单位(bit)表达模型的适合程度。与假设检验不同,信息理论模型的选择不需要特殊决定有关的显著性水平,也不需要模型互相排斥和完全穷举。可以通过模型观测结果的对数似然值的统计期望值估算关键要素Kullback-Leibler距离值。在本研究中,对一组反应谱和宏观地震烈度的模拟观测,说明了基于Kullback-Leibler距离差异的数据驱动地面运动模型的选择。通过信息论可以统一处理两个量。使用Abrahamson和Silva(1997)的地面运动模型生成的数据集将基于模型选择的Kull-back-Leibler距离应用于实际数据,说明了数据驱动模型选择信息理论角度较之先前的尝试(例如Scherbaumetal,2004)的优越性。

应用径向基概率神经网络研究地震滑坡

地震滑坡是一种有着严重危害的次生地震灾害形式,形成机制复杂,涉及因素较多。地震滑坡在空间上不是完全随机分布的,换言之,地震滑坡的影响因素和它的分布规律之间存在着相关性。利用径向基概率神经网络自学习的特性,通过对样本训练、检测,得到一个稳定可靠的模式识别网络,并用其对工作区进行潜在地震滑坡危险性区划,通过结果对比,在本例中识别精度达到89.9%以上,显示是一次有效的尝试。

地震预测的构造物理模型研究

在系统收集和分析中国大陆的活动构造、地震活动和地球物理场资料的基础上,初步圈定出769个构造物理潜在震源,并对其中477个位于主要强震区、带内的潜在震源进行了空间几何定量描述和基本震源参数的系统分析,在GIS平台上开发了分析系统,逐一计算了每一潜在震源的十年发震概率,圈定了1999～2008年的强震危险区,根据发震概率的大小对危险区的危险性进行分类。近几年发生的强震与预测结果的对比检验结果表明,用构造物理模型确定的十年地震危险区具有较好的预测效果。

一种强震概率预测方法

介绍了利用Logistic回归进行地震危险性概率预测方法,对以新西兰地区相同时间段内地震活动性b值和等地震个数所覆盖空间区域的半径r为例,讨论了地震活动性参数的变化和强震发生的概率关系。研究表明,该地区强震发生的概率总体上与强震发生前一年半时间窗内的地震活动性资料计算的b值呈正相关关系,与r值呈负相关关系。该方法可以推广应用于研究其他异常分布和强震的概率统计关系。