区域选取对图像信息法可预测性的影响

图像信息(PI)法是一种基于统计物理学的地震预测方法,因其对中长期地震预测有较好的效果已在国内外广泛应用。PI方法在计算过程中对选取区域的所有网格参量进行了归一化,因此不同的区域选取会产生PI热点结果的变化。本文基于中国地震台网中心自1970年以来的全国M_(S)≥3.0地震目录,采用5年尺度的“异常学习时段”和“预测时间窗”以及1年尺度的滑动时间步长,以南北地震带2016年以来发生的M_(S)≥6.0地震的回溯性预测检验为例,研究了不同空间范围的选取对PI方法地震预测效能的影响。地震预测效能检验采用R值评分法和受试者工作特征(ROC)检验方法。结果显示:①在其它计算参数相同的情况下,不同的区域选取对PI预测结果有较大影响;②利用R值评分和ROC检验方法对不同研究区的预测效能进行评估时,区域内部地震活动性差异小的区域预测效果较好,而对于地震活动性存在较大差异的区域,地震活动性高的区域内发生的地震更容易被预测,推测导致这一结果的可能原因是地震活动性较强的区域出现的异常更显著,而算法里的归一化过程会抑制地震活动性较低区域出现的异常,从而造成漏报;③对于具体的目标地震,震中附近的PI热点图像会经历演化,因此利用PI方法向前预测时要结合多个时间窗口进行综合预测;④不同于其它天然构造地震的热点演化趋势,2019年四川长宁M_(S)6.0地震和2021年四川泸县M_(S)6.0地震震中附近热点反复出现、消失,可能与人工活动有关;⑤滇西南地区、海原断裂中东部附近、小江断裂中部地区、龙门山断裂南部和小江断裂东北部地区存在持续出现的PI热点,这些区域为值得关注的M_(S)≥6.0地震发震区域。

基于PI法的门源MS6.4地震前震中附近地震热点图像异常变化研究

基于1980年以来青海省和甘肃省区域地震台网的定位地震目录,分析了研究区最小完备震级,选取空间网格尺度为0.2°×0.2°、地震活动异常学习时间段和预测时间段均为3 a,应用图像信息(PI)法,分析了门源MS6.4地震发生前震中附近地震热点图像的异常变化过程。结果表明,在2013年1月1日至2016年1月1日的预测时间窗内,冷龙岭断裂和祁连山北缘断裂附近存在明显的地震热点,且地震热点图像颜色偏深,发震概率较高,向前滑动至2014年1月1日至2017年1月1日,2015年1月1日至2018年1月1日和2016年1月1日至2019年1月1日3个预测时间窗,此两断裂附近仍存在地震热点,地震热点图像颜色逐渐由深变浅,而门源MS6.4地震就落在PI法得到的地震热点内。门源MS6.4地震前存在明显的地震热点,且地震热点相对集中,地震热点图像颜色由深变浅,震后消失;在祁连山北缘断裂附近,地震热点持续存在,分布较集中,地震热点图像颜色也呈由深变浅的过程。未来需关注祁连山北缘断裂,附近有发生强震的可能。