国际对比研究计划——面向地震预测的跨断层测量

An earthquake is one of the greatest natural disaster risks to human beings.With their unexpectedness and shockingly destructive power,earthquakes can cause major catastrophes to human society.According to the theory of plate tectonics,the lithosphere is divided into plates that move relative to each other,with most earthquakes worldwide occurring at the plates’junction.Statistically,more than 90% of natural earthquakes are due to seismogenic faults,which are caused by the relative motion of two plate blocks along the tectonic zone(i.e.,surfaces of the blocks).

一种基于断层测量的反求工程

断层测量技术能同时测量物体的表面和内腔尺寸 ,在反求工程中具有较好的应用前景。现有方法如 CT和 MRI的测量精度较低 ,且成本很高。针对上述问题 ,研究了一种基于层去图像法的断层测量系统 。

基于跨断层测量的鲜水河断裂带现今活动特征及其与强震关系研究

利用鲜水河断裂带30多年的跨断层观测资料,基于断层三维运动模型,采用主成分分析法,综合研究了鲜水河断裂带现今运动学特征及其与周边几次强震的关系.研究结果表明:鲜水河断裂带在观测期内(1982—2015年)以左旋走滑运动为主,各段落的活动速率都不相同,其中炉霍段、道孚段的活动速率大于乾宁段,乾宁段趋于闭锁状态;断层活动参数时间序列曲线具有较明显的线性运动特征,但在个别时段内会出现偏离直线的加速或转折变化.此外,断层三维活动参数的主成分分析结果显示,断层水平走滑量和水平张压量的主成分和综合指标在2001年、2006年、2010年和2012年分别出现趋势性转折和破趋势的异常变化,断层垂直升降量第一主成分在2013年也出现了相对小幅转折变化,这些异常变化可能与2001年昆仑山口西MS8.1、2008年汶川MS8.0、2010年玉树MS7.1和2013年芦山MS7.0等地震有关,属于这几次大震的前兆、同震或震后效应.

断层测量反求工程中的封闭轮廓集分割技术

针对由序列断层测量轮廓的三维重建 ,提出了基于物体结构特征的封闭轮廓集分割算法 .算法中首先采用多边形的包含判定、封闭轮廓截面属性 (如面积、形心位置、内外属性等 )的比较对轮廓进行粗略分割 ,若不能分割出唯一轮廓时 ,进而通过轮廓串比较的方法作出筛选 .为了解决复杂结构的轮廓集分割 ,算法同时采用了分段重构与拼合的分割策略 .结果表明 ,文中的算法不仅分割速度快 ,分割轮廓准确 ,而且适用于具有复杂形状和结构的零件 .

气体/表面活性剂水溶液两相流流型的断层测量

应用电导断层测量技术研究表面活性剂添加对水平管内气液两相流流型的影响,实验工质为空气/水、空气/100mg/kg十二烷基硫酸钠(SDS)水溶液。结果表明,表面活性剂的添加明显影响波状分层流向环状流型的转换;同时光滑分层流型也拓展到较高的气体流速范围;研究中没有观察到表面性剂对塞状流与弹状流转换的影响。

断层测量反求工程中的关键技术

研究了由断层测量轮廓序列重构零件 CAD模型的关键技术 .根据截面的面积、形心位置等属性 ,并结合轮廓串匹配技术 ,提出了封闭轮廓集的分割算法 .一个封闭轮廓由圆弧、直线段等规则形状的轮廓段和自由曲线段组成 .为了抽取开放的规则轮廓段 ,提出了特征参数识别和特征轮廓抽取交互进行、有机结合的技术 .为了抽取开放的自由曲线段 ,提出了基于转角映射的特征连接点辨识技术 .进一步抽取开放轮廓集时 ,要解决相邻层上开放轮廓段的匹配问题 ,提出了基于串匹配的轮廓优化分割技术 .实例表明 ,所提出的轮廓集分割算法可以实现规则形体表面和自由曲面对应开放轮廓集的精确分割 .此外 ,文中对特征的分割策略。

用于断层测量的温度补偿光纤外腔型法布里-珀罗位移传感器

针对光纤EFPI传感器通常尺寸很小,而断层尺寸相对较大,导致光纤EFPI传感器在待测断层处安装不便的情况,提出了一种可用于断层测量的光纤外腔型法布里-珀罗位移传感器。两根陶瓷插芯从陶瓷套管的两端插入构成EFPI结构,通过使用金属内管和金属外管,增大了光纤EFPI位移传感器的尺寸;并且金属外管的两端采用O型圈密封,因此该EFPI位移传感器能够防水防尘。为了消除温度对EFPI位移传感器的影响,两根金属内管采用了不同热膨胀系数的材料在结构上进行温度补偿。在温度连续变化的环境下,对腔长为718.39 m的EFPI位移传感器进行了测量。测量结果显示,经过温度补偿设计后,位移传感器的温度系数由0.14μm/℃下降到了-0.04μm/℃,并呈现过补偿。

一种基于断层测量图片的实体轮廓提取算法

根据断层测量反求中提取轮廓的要求,针对CT和MRI图象的特点,综合利用图象的前期处理方法及灰度门限分割算法将图象二值化,提出并实现了按行扫描取点然后按距离进行轮廓跟踪的轮廓提取算法。

跨断层测量不等间隔计算的数据匹配

跨断层测量的数据处理中,常利用不等间隔数据进行计算,由此产生一系列问题,如时间计算、同步性、主从关系、可比性等。对此,从合理、最佳的要求出发,以约定的方式进行设计,考察它们在多种算法中的适应能力,有利于跨断层测量数据处理的完善和发展。

由断层测量数据直接生成STL文件的方法

提出一种由断层测量数据直接生成 STL 文件的方法 ,其中两端层面的三角剖分符合 Delaunay优化准则 ,而任意两相邻中间层轮廓之间的三角面片连接采用“最小局部极角 "的原则。并给出了算法和算例。

DiNi12数字化水准仪在跨断层测量中的应用

该文针对Trimble DiNi12数字化水准仪在江苏省郯庐断裂和茅山断裂的跨断层野外实测,对比原德国蔡司厂生产的Ni002光学水准仪测量数据,对其在江苏省跨断层水准测量中使用方法和精度误差进行探讨。

跨断层测量复测周期的研究

本文提出跨断层测量的复测周期应包括"基本周期"和"加密观测"两项.从测线分辨能力的角度出发,导出"基本周期"的计算公式,可以克服不合理周期使观测值产生的随机畸形:按跨断层测量资料所含信息内容的特性,在作削弱环境影响,突出目的信息处理后设置的"加密观测",可提高本手段对断层活动的监测能力.

跨断层测量电子水准仪后处理软件研发

跨断层水准测量是地震监测工作的重要手段之一,为地震分析预报提供了宝贵的原始观测数据。当前跨断层水准测量开始陆续使用高精度电子水准仪,利用Delphi结合Office办公软件,设计并开发了电子水准仪DINI12测量后处理软件,基本实现了数据处理自动化,提高了作业效率。

丽江7.0级地震滇西实验场区跨断层短基线短水准测量的变化特征

通过对滇西实验场区跨断层短基线、短水准测量的计算分析表明：１９９６年２月丽江７０级地震前，滇西实验场区５个跨断层短基线、短水准测量的测点中，只有位于程海断裂带上的永胜测点（震中距８２ｋｍ）在震前１年左右出现巨变异常，而距震中最近的丽江测点（震中距４２ｋｍ），震前并没有显著的异常变化，但却有很大的同震变化。其它３个测点看不出与该次地震有明显联系的变化。尝试性地进行了两种计算，可能对孕震地区的判断有一定的参考价值。

新疆黑孜跨断层形变测量资料异常分析

采用多项式拟合、年极差、速率、断层相对微量位移分析方法系统地研究了 2 8年来的黑孜跨断层形变测量资料 ,结果表明年变畸变、斜率加快 (快速下降 )、年极差值超限、断层的相对微量位移明显增大为黑孜地区 (1 0 0km范围内 )

团队断层的内涵、测量及效应:研究述评与展望

考虑到多重特征的属性构型,为解决研究中面临的"双刃剑效应"矛盾,团队断层从组合角度分析成员多样性及排列方式,是对团队多样性研究的深化。通过对团队断层研究渊源的探究及与多样性的比较,阐释了团队断层的内涵与外延,详细介绍了测量方法,并依据断层成因与激活、效应与路径、修复与治理的逻辑脉络梳理了研究成果,可为未来研究提供参考借鉴。

由km尺度的跨断层基线测量断层近场运动与变形——川滇块体东边界2个场地的初步实验

现行的基于数十至百m长的跨断层短基线的测量方法精度较高,但往往不能有效跨越大型活动断裂带进行观测;而GNSS目前受站点密度及观测精度所限,对断层近场尤其是运动速率偏低的断层开展形变观测的分辨率较差。基于上述现状,在川滇块体东边界构造带新布设2个实验场地,分别跨越则木河断裂大箐梁子段和昭通断裂的龙树分支进行测量。实验利用km尺度跨距的基线测量活动断裂带的近场运动与变形,获得3a的实验观测数据。文中首先介绍了场地选建、监测断裂、基线测量方法以及实验观测结果,然后利用测量资料,基于刚体、弹性和组合模型3种假设条件计算分析这2个场地的断层近场位移和应变。则木河断裂大箐梁子段在刚体模型下2盘近场平行断裂走向的位移分量在±3mm内波动,无明显趋势变化;垂直断裂走向的位移分量在2015—2016年持续下降,反映断裂呈横向水平压缩,累计降幅达6mm,但2017年出现近2mm的横向水平拉张;弹性模型下该断裂段的横向水平应变分量εy以挤压为主,年变化幅度接近1×10^-5,另外2个应变分量均为10^-6量级。昭通断裂龙树分支2盘近场的相对位移虽然变化较小,但表现出与该断裂地质活动一致的右旋走滑特征,位移速率约0.7mm/a;沿该分支断层走向的应变分量εx为挤压状态,量值不超过2×10^-6;垂直断层走向的应变分量εy则以拉张为主。文中还讨论了应用组合模型的效果与问题。

跨断层形变测量异常特征分析

在统计近40年我国强震前跨断层形变异常的基础上,对异常持续时间、异常空间分布、异常幅度特征及它们之间的关系进行了分析,讨论了跨断层形变观测异常特征和监测不同震级地震跨断层场地的最大间距及观测周期。结果表明：异常主要以中短期和中期异常为主,尤其在震前1年内异常最多;异常持续时间与震级呈正比例的关系;异常在空间分布上有随震级增大而扩大的现象;异常幅度有随异常持续时间增大而增大的趋势;震中距在160～350 km范围内异常幅度较大;异常形态主要分为趋势型和突变型两种。监测不同震级的地震跨断层形变场地间距可以不同,监测7级地震形变场地间距应小于450 km;6级应小于300 km;5级应小于200 km;4级应小于100 km。跨断层形变观测周期应不大于3个月。

MD数字化断层形变测量仪资料的应用分析

分析了“九五”期间安装在“山东数字化地震前兆台网”的MD跨断层形变测量仪资料的干扰因素、变化特点及其与水准、基线观测的一致性 。