基于PI方法的华北2019年以来3次M_(S)≥5.0地震回溯性预测研究

本文应用图像信息(PI)方法对2023年山东平原M_(S)5.5地震、2021年江苏大丰海域M_(S)5.0地震和2020年河北古冶M_(S)5.1地震进行了回溯性预测研究。以华北局部(32°N~42°N,114°E~122°E)为研究区域,在网格尺度分别为0.5°×0.5°和1.0°×1.0°且预测窗长为5 a的两组参数模型下,获取2019—2027年逐年滑动的预测窗热点演化图像。结果显示,当网格尺度为1.0°×1.0°时,PI热点效果优于0.5°×0.5°网格,且对平原地震和大丰海域地震的发震位置指示作用较好。当时间窗长和归一化阈值绝对值同时增大,个别窗口存在古冶地震的有效热点,但未找到热点能同时覆盖3个地震震中所在网格的参数模型。不同参数模型下的PI热点显示,未来3~4 a郯庐断裂带渤海段存在发生M_(S)≥5.0地震的风险。本文研究结果对于华北局部地区M_(S)≥5.0地震危险性分析具有一定的参考意义。

2021年玛多M_(S)7.4地震的PI热点特征回溯性预测研究

应用图像信息(PI)方法研究2021年玛多M_(S)7.4地震前后的热点特征变化。以8 a预测窗长、0.8°×0.8°网格尺度为主要参数,获取2009—2028年逐年滑动的预测窗热点分布图像。结果显示:(1)在2009—2020年的5个连续回溯性预测窗口中,玛多地震的震中所在网格及其摩尔邻近网格持续存在密集热点,对发震地点指示作用较强。(2) 2014—2028年,多数预测窗口内玛多地震震中或摩尔邻近网格出现过PI热点;在最后3个连续预测窗口内(2019—2026年、2020—2027年、2021—2028年),震中附近出现密集深色热点且呈逐渐收缩的趋势,对发震紧迫性具有一定的指示意义。(3)综合2009年以来的热点演化图像可知,巴颜喀拉地块、柴达木地块、祁连地块和羌塘地块内都出现过热点,出现在巴颜喀拉地块与柴达木地块交界玛多县附近的热点频次高、颜色深、覆盖面较大,表明青藏块体内部巴颜喀拉地块中北缘地震活动性较强、相对发震风险较高。

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。

复杂分支和同步模式的Pi演算描述

Pi演算是一种描述和分析动态并发系统的计算模型。对Pi演算进行研究后,提出了以Pi演算作为工作流形式化的基础,并利用Pi演算对复杂分支和同步工作流模式进行了详细的描述。

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。

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。

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。

Strong Earthquakes in the Yunnan-Sichuan Region: Evaluation of a Forward Long-to-intermediate-term PI Forecast

Since the initial international cooperation in the framework of Collaboratory for the Study of Earthquake Predictability(CSEP)in 2007,a lot of forecast models have been developed and served for the earthquake forecasting experiment in different CSEP testing centers(Schorlemmer et al.,2018).

基于图像信息方法的南北地震带地震预测研究

图像信息法(PI)计算过程涉及地震活动性的归一化,因此针对地震活动性相似的地区PI预测效能较好。以南北地震带为研究区域,对图像信息法(PI)在南北地震带不同范围的预测效能进行了研究。采用中国地震台网中心提供的1970年以来中国地震目录,选取5年尺度的“异常学习窗”和“预测时间窗”以及1°×1°网格,以2017年以来发生的MS≥6地震为目标,通过ROC检验,对地震进行回溯性预测研究。研究结果显示:① PI方法对南北地震带南段、中段、北段区域进行计算的预测效能呈现逐渐降低的趋势,但幅度较小,显示PI方法的预测效能可能受到区域内地震活动性强度的影响。② PI方法对南北地震带分段计算的预测效能优于对整个南北地震带进行计算的预测效能。其中,把南北地震带北段、中段合起来作为一个计算区域时预测效能最好,南段、中段、北段预测效果次之,把中段、南段合起来作为一个计算区域时预测效能相对较低,南北地震带整体的预测效能最低。通过地震活动性对南北地震带进行区域划分能使得预测效能提高。③计算结果显示,滇西南永德—泸水地区、龙门山断裂南段附近存在“热点”,未来5年内这些地区为M_(S)≥6地震值得关注的重点区域。

多方法联合分析未来地震发生趋势

综合多种前兆方法分析地震活动规律,研究目标地区未来地震发生的趋势。首先采用图像信息法(PI)进行扫描,从长期尺度上找出研究区域内地震活动异常的地区,并结合相关的活动断裂分布及区域地震活动确定未来地震的发震危险区;然后采用加卸载响应比(LURR)、态矢量(SV)、矩张量加速释放(AMR)等中短期前兆方法分析这些区域的地震发生可能,并对地震发生的相关信息做进一步估算;在空间上实现向地震危险区域的逐渐逼近,时间上实现从长期预测到中短期预测的自然过渡。作为回顾性震例研究,我们对近3年来发生在中国西部的强震(ML>6.5)进行了检验,结果表明,相对于单一算法而言,将不同前兆方法适当组合结合能够更为明确地为未来地震危险性评估提供信息和约束。

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.

中小企业物流管理信息化研究

针对大多中小企业物流管理现状,以广西某粮油食品有限公司为例,探讨了中小企业内部建立物流管理信息化平台的必要性。运用”业务流程重组”的思想分析并提出了物流管理系统的逻辑模型,该模型能描述物流管理中采购、分销、库存之间的紧密关系,使信息进行充分共享和有效集成,消除了“信息孤岛”,在一定程度上优化了企业业务流程。系统的开发采用三层架构及MVC设计模式。

企业信息化决策模式与方法研究

信息化推动着企业的技术和管理不断向前发展,深入到企业的各个职能领域和每个角落。但是,纵观企业信息化的历史,失败的项目多于成功的项目,有些项目从决策阶段就注定了失败的命运。企业信息化的决策理论、模式和方法的研究是有着现实意义和指导意义的课题,要不断对其创新。

信息化建设项目经济评价方法研究

随着信息化应用的发展,信息化投资在企业投资总额中占据的比例越来越大,但信息化建设项目建设与否并未按照效益指标进行决策,信息化建设项目可行性研究报告仅对项目上线后的运维成本进行了分析。信息化建设项目与常规项目类似,同样具备价值属性、资产属性与效益属性,因此此类项目通过对上线前后企业运行状态的对比同样可以量化其效益,也可以确定信息化建设项目的基准收益率指标。将信息化建设项目区分应用类与服务类两大类,通过增收与节支的效益识别,分别给定了正向财务分析与反向测算单位服务费的经济评价方式。

利用改进型图像信息方法研究玉树地震前电离层电子浓度异常现象

简单扼要地介绍了DEMETER卫星的发展历程、电离层地震前兆异常的识别和提取方法以及改进型图像信息方法(Modified Pattern Informatics method,简称MPI方法)的具体计算过程。笔者利用MPI方法处理了2010年4月13日23时49分(世界时)玉树MS7.1地震前1个月震中上空30°×50°范围内DEMETER卫星监测到的电离层电子浓度,生成时空演化图像。结果显示,2010年3月16—28日玉树震中上空电子浓度变化较为平缓;3月30日震中上空南部开始出现电子浓度高值异常;随着发震时刻的临近,震中上空电子浓度高值异常逐渐显著;玉树地震发生当日(4月13日)研究区域上空电子浓度最为显著。从研究结果我们可以看出,MPI方法在提取DEMETER卫星数据的地震异常方面有一定的时空鉴别力。

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。

区域选取对图像信息法的地震预测效能影响分析

1研究背景图像信息方法(Pattern Informatics Method,简写为PI)是一种用于地震研究的统计物理方法,在地震的中长期预测研究中效果较好。该方法由Rundle等(2000a,2000b)基于复杂性物理提出,近年来在多个国家得到广泛应用。Zhang等(2017)利用PI方法,对青藏高原及周边地区强震活动(含南北地震带部分M_(S)≥7.0强震)进行回溯性研究,发现在7-10年的中长期尺度上,PI方法对强震活动具有较好的预测效果,并提出区域的选择可能会影响预测效能的设想。基于此,本工作围绕区域选取,对图像信息法在地震研究中的预测效能影响展开分析。

中国新四化对能源强度的影响

实现节能降耗是新四化的应有之义。关于此主题的研究多使用单一指标测度新四化,未充分体现"新"的内涵。本文采用2011-2014年中国30省(市)的数据,以重新构建的新四化指数为基础,评价新四化的区域发展情况,识别四个指标间的相互作用以及它们对能源强度的影响。首先,在以新四化指数进行区域发展评价时发现,中国省际新四化水平基本与其区域经济发展梯度相吻合。其次,计量模型结果表明,新型城镇化、信息化和农业现代化水平的提升明显改善了能源强度,但新型工业化水平的提升对能源强度的积极影响相对较小。此外,新四化在降低能源强度方面表现出边际效应递减的效果,当以新四化衡量的区域发展水平较高时,提升某一化水平对整体能源强度的改善效果降低,说明新四化影响能源强度的效应趋于收敛。因而,着力提高区际资源配置效率,优先提升落后省份的新四化水平,对推动中国能源强度的下降极为重要。

地震预测方法Ⅷ:地震活动性

地震活动性方法是地震预测方法之一.该方法的原理是通过研究一定区域内某个时期的地震活动特性,包括地震的时间、空间分布特点和地震频度、地震强度的变化,利用相关的统计方法来处理历史资料中记载的或当前地震观测系统测定的地震发生的时间、空间位置和强度等基本参数以及这些参数之间的相互关系,从而达到预测未来地震发生的时间、地点和震级的目的.地震活动性测震法根据所采用统计方法的不同可分为许多类.本文综述了其中具有代表性的三种方法,即图像信息学PI算法、地震活动加速指数AI算法和地震动态空区法.对这三种地震活动性测震法的测震原理、特点以及研究进展进行概述,对应用前景给予分析,并对相关震例进行研究和总结.结果表明:地震活动性测震法对研究区域地震记录的完整性要求较高,可以预测的地震信息和预测精度非常有限.