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。

利用图像信息方法研究芦山M_S7.0地震前川滇及附近地区的图像异常

图像信息方法是一种基于统计物理学的地震预测方法.该方法通过严格的统计检验给出地震活动状态显著偏离平均状态的地区(即显著平静或显著活跃的地区),称为"地震热点".以往研究结果表明该方法是一个预测效能较高的中长期地震预测方法.本文利用中国地震台网中心提供的1970年以来的地震目录,在剔除余震、选取完备震级的基础上,基于前期研究工作结果中预测效能较高的计算参数,即网格尺度为2°×2°、预测时间窗为9年,分析2008年汶川MS8.0地震后到2013年芦山MS7.0地震前川滇地区的图像信息演化过程.结果表明,2009—2010年间芦山MS7.0地震震中附近的鲜水河断裂带、龙门山断裂带和安宁河断裂带交汇区(29°—31°N,101°—105°E)存在明显的地震热点,2011—2012年该地震热点缩小至(29°—31°N,101°—103°E)范围,2012年以后消失,继而于2013年发生芦山MS7.0地震.本文还对比研究了网格尺度为1°×1°时的图像信息演化过程,结果显示2009—2010年芦山地震附近的新津—成都—德阳断裂南部、龙泉山西缘断裂南段、马边—盐津断裂带、峨边断裂带、天全—萦经断裂带(29°—30°N,103°—104°E)也出现过地震热点,2011年以后该热点消失,2013年发生芦山MS7.0地震.本文讨论了计算参数对预测结果的影响,并根据目前存在的地震热点分析了川滇及附近地区今后强震发生的可能地点.

利用两次新疆于田M_S7.3地震对图像信息方法可预测性的检验

以青藏构造块体为研究区域,采用以往利用图像信息方法预测M7.0地震得到的较好的计算参数(网格尺度为1平方度,预测时间窗口为8年),系统计算了青藏构造块体1993年以来的"地震热点"图像,特别研究了两次于田MS7.3地震前后的图像信息演化过程,并通过ROC方法和R值评分方法检验,对图像信息方法在该地区的预测效能进行评价.结果表明:1 2008年3月21日于田MS7.3地震和2014年2月12日于田MS7.3地震均发生在地震热点上,且发生在平均发震概率随时间变化的峰值点年份.2在回溯性检验的时间段内青藏构造块体共发生9次M≥7.0地震,其中6次地震前震中附近均有稳定的地震热点出现,包括两次于田MS7.3地震.1996年喀喇昆仑山口MS7.1地震及2008年汶川MS8.0地震只在个别预测时间窗内出现地震热点,并没有出现稳定的地震热点演化过程,而1996年丽江地震发生前震中附近则没有出现地震热点.该结果与前人研究结果存在差异,值得进一步研究.3 ROC检验和R值评分结果均显示图像信息方法在本文采用的模型参数下对大地震具有较好的中长期预测效果.本文还根据目前存在的地震热点给出了青藏高原块体2014年以后M7.0地震发生概率高的3个可能地区.

基于图像信息方法的日本东北M_W9.0地震回溯性预测研究

以日本局部地区(32.0°~46.0°N,136.0°~148.0°E)为研究区域,应用图像信息方法,选用8a滑动预测窗长,1°×1°网格为主要计算参数,系统计算了研究区域内2000年以来的"地震热点"(显著异常地区)并获得了区域内7级以上大震特别是2011年日本东北M_W9.0地震的热点演化图像。结果表明:①包含M_W9.0地震的预测时间窗内,其震中的邻近网格持续有热点出现,并且其中有4个连续滑动的窗口中该地震震中所在网格亦存在热点。②在回溯时间段内发生的21个M≥7.0地震中,除2004年9月5日发生于日本近畿南岸近海的M7.1地震前无地震热点外,绝大多数在震前皆有热点出现。③与其他M≥7.0地震相比,M_W9.0地震前热点图像分布范围更广,稳定性更好,持续时间更长。

日本东北MW9.0地震的PI模型参数设置与预测效能回溯性检验

以日本局部地区(32.0°N—46.0°N,136.0°E—148.0°E)为研究区域,应用图像信息(PI)方法,获得了不同计算参数模型下包含2011年3月11日日本东北MW9.0地震的多组预测窗热点图像。以0.5°×0.5°和1.0°×1.0°的网格尺度和5—10年预测窗长为主要参数变量,并以R值和受试者工作特征(ROC)方法检验不同参数模型下PI方法的预测效能。结果表明,多组参数模型下MW9.0地震所在预测窗内,其震中所在网格及其摩尔邻近网格均曾出现热点图像,表明PI方法可对日本东北MW9.0地震作出预测。综合R值评分和ROC检验分析可知,网格尺度相对较大、预测窗长相对较长的模型,其预测效果更好。

PI算法用在天山地震带的回溯性研究

以天山地震带为研究区域,以该地区1994—2014年发生的MS6.0以上强震为研究对象进行回溯性研究。以截止震级MC为MS4.0,空间网格间距0.4°×0.4°,异常学习时间窗为15年,预测时间窗为4年,系统计算天山地震带1994年以来的"地震热点"图像,分析研究时段内强震前后的PI图像演化过程,并采用ROC方法和R值评分检验,对图像信息方法在天山地区的预测效能进行评分。结果表明:(1)在回溯性研究时段内发生的强震都分布在地震热点上;(2)研究时段内发生的6次6.5级以上地震前均出现不同程度的连续热点异常演化过程;(3)ROC检验和R值评分结果显示,PI算法优于随机预测,PI算法在文章中采用的模型参数对天山地震带MS≥6.0地震具有较好的中长期预测效果。

利用图像信息方法研究库车MS5.6、于田MS6.4地震前异常演化

基于新疆地震台网中心提供的地震目录,将32°~44°N,78°~90°E作为研究区域,在选定完备震级的基础上,采用PI方法对研究区进行时空扫描。选取网格尺度为0.5°×0.5°,预测时间窗为1年,滑动时间为1个月,分析了2020年1月16日库车M S5.6地震和6月26日于田MS6.4地震震前震区附近“地震热点”演化过程。结果显示,2次地震前预测时段内震中附近区域均出现“地震热点”,其中于田MS6.4地震前热点分布较稳定,持续时间长。随预测时间窗往后推移,目标震中附近地震热点分布范围逐渐增大,发震概率呈现由弱到强的演化特征。尝试缩短预测时段,进行逐月时空扫描,考察地震热点随时间演化过程,具有一定的参考价值。

基于PI算法的青藏块体强震回溯性研究

利用中国地震台网中心提供的1970—2019年8月全国地震目录,在分析青藏块体最小完备震级的基础上,应用PI算法,选取空间网格尺度0.2°×0.2°,截止震级为M_(L)3.0,目标震级≥M_(S)6.0,预测时间窗设定为10 a、5 a、3 a不同时间尺度进行回溯性研究,并对预测结果进行ROC检验。结果表明,预测时间窗内的强震基本发生在PI算法所得异常区域附近,且预测结果明显优于随机概率法;PI算法对青藏块体中长时间尺度的强震具有一定的预测效能,而且将预测时间窗设定为3 a时,预测效能较好。此外,定性分析了活动块体边界带“目标”地震与地震热点丛集间的关系,发现青藏块体M_(S)≥6.0地震与活动块体边界带地震热点间的对应关系较好。在实际应用中,将PI算法计算结果与活动块体边界带结合起来考虑强震相对危险区域时,该研究结果具有一定的参考价值。