湖北宜昌台DZW重力仪观测质量及记录地震特征

为了分析湖北宜昌台DZW重力仪2020—2022年观测资料的质量,总结宜昌台重力仪的记录地震能力,为地震预测提供准确的参考资料。首先对宜昌台重力仪2020—2022年观测资料的完整性、连续性、M_(2)波潮汐因子和M_(2)波潮汐因子中误差进行了分析,再以宜昌台为圆心,对半径5 000 km范围内的2020—2022年重力仪记录的M_(S)≥4.0地震资料和实际地震的对应情况进行统计分析,得到重力仪对震中距5 000 km范围内地震的记录能力,最后获得震级(M_(S))与震中距(R)的理论拟合关系为M_(S)=1.185 7lg R+2.153 5,进而推导出宜昌台重力仪记录的最小地震为M_(S)2.1。但因受到震源深度、地下传播介质、震源区地质构造共同作用,以及震中距1 000 km内的地震记录有限,导致宜昌台实际记录最小地震与计算结果有所差异。

基于ArcGIS的湖北地震监测台站空间分布特征研究

基于ArcGIS平台,通过湖北地震监测台站分布与行政区划、活动断裂带、地震动峰值加速度区划之间的空间关系,定量研究湖北地震监测台站的空间分布特征。研究表明,在湖北部分地市存在地震监测空白或薄弱区域;超50%的地球物理监测台站和约三分之一的测震台站在距活动断裂10 km的范围内;所有地震台站均位于地震烈度Ⅵ级以上区域。

基于云计算的地震网络数据安全态势感知仿真

地震发生前具有特殊波动响应特征,通过地震台网灾害信息可确定震灾范围,但是网络个人用户无法通过终端服务器及时查询地震数据,导致对地震的安全感知出现延迟问题。针对地震数据处理的任务密集、流程复杂的计算需求,提出基于云计算的地震网络数据安全态势感知方法。在地震节点布局中融入贝叶斯结构,构成混合结构化安全态势采集模型。应用数据分类方法估计出地震态势数据,提取地震发生的隶属度特征,构建地震网络数据安全态势感知模型。按照区域影响因子算出地震信息量,利用相似原则区分灾害程度,检测地震发生范围的安全态势。实验结果证明:研究方法感知获取的地震层间位移与震中国方位角和实际情况一致,偏差较小,能够明确当前地震区域的安全态势。

2020年西藏定日M_(W)5.6地震震源参数估计和应力触发研究

2020年3月20日青藏高原西南缘定日县发生M_(W)5.6地震,距2015年尼泊尔M_(W)7.9地震~250 km.尼泊尔地震,尤其是震后余滑是否触发了此次定日地震还有待研究.本文联合合成孔径雷达和区域地震波资料研究定日地震的破裂特征.首先利用近场形变和宽频带地震波资料,通过贝叶斯自举优化算法揭示定日地震的均匀滑动模型;然后在此基础上构建断层几何模型并反演震源滑动分布.研究发现定日地震的发震断层走向~334°,倾角~51°.破裂主要集中在约2.0~5.5 km深度范围内.破裂范围~5.6 km×4.4 km,释放总的地震矩~3.33×10^(17)N·m.最大滑动量~1.27 m,发生在3.786 km深度.破裂以正断滑动为主兼少许右旋走滑分量,同区域历史地震表现出相似的破裂机制,表明印度板块向北东方向挤压欧亚板块,在藏南地区产生了近东西向的张应力.库仑应力变化研究表明,尼泊尔M_(W)7.9地震主余震和定日地区四次历史地震共同触发了2020年定日M_(W)5.6地震,其中尼泊尔地震震后2年的余滑引起的库仑应力变化占库仑应力增加总量的~40%,震后余滑在未来地震危险性评估中发挥的作用不容忽视.

四川地区流动重力观测及其在地震预测中的应用

通过回顾四川地区测网变迁和震例总结,客观阐述四川流动重力观测的发展历程及其在地震趋势判定中的应用效能。结果表明,利用流动重力资料观测到高梯度带、四象限分布、零值线拐弯等重力场时变异常信号,对川滇菱形块体内部及边界带发生的汶川地震、芦山地震、九寨沟地震、泸定地震等地震进行了准确的中期预测,尤其在强震地点判定上预测效果较好,准确率达60%。

基于多层全连接神经网络的6C地震波极化向量识别研究

利用机器学习原理,提出一种基于多层全连接(multi-layer fully connected, MFC)神经网络的六分量(six-component, 6C)地震波极化向量识别方法。首先利用6C地震波各波型极化向量数学模型和一系列仿真参数得到5种波型和噪声波型各5 000个极化向量数据集,然后随机选取其中5 000个作为测试集,其余划分为训练集,进行MFC神经网络与支持向量机(support vector machine, SVM)的综合辨识性能对比实验。结果表明,MFC神经网络模型识别5种极化向量类型(SH波和Love波视为一类)和6种极化向量类型的效果均显著优于SVM模型,平均识别率分别达到99.786%和87.940%。

湖北地震预警台网强震动台站背景测试及初步分析

对湖北省地震预警台网强震动台站进行土层测试、等效剪切波速、地脉动等内容测试和分析,计算卓越频率、加速度均方根值RMS,利用等效剪切波速和卓越频率对站点场地类别进行对比分析。结果表明,1)所有台站加速度RMS均达到国家预警项目基本站场址勘选技术指南要求,小于0.01 m/s^(2);2)在台站场址类别分析方面,剪切波速与地脉动测试计算出的卓越频率存在较大差别,地脉动测试卓越频率高于剪切波速计算的卓越频率。今后站点场地类型划分时,要综合各类测试分析方法,结合钻孔资料和测定的剪切波速进一步确定区域场地类型。

震损快速识别算法在湖北应城M 4.9级地震中的应用研究

针对基于人工检测方法存在效率低、实时性差等问题,提出了一种空间通道注意力机制改进的Faster RCNN的砌体结构震损图片快速识别算法。基于湖北省应城M 4.9级地震现场调查获取的砌体结构震害图片,制作砌体结构门窗洞口和震损类型的数据集;通过Mosaic方法对数据集进行数据增强后,构建空间通道注意力机制改进的Faster RCNN模型提取震害图片高级语义特征;使用湖北应城M 4.9级地震砌体结构震害调查数据集对模型进行训练及验证并确定最终的模型超参;最后基于改进的Faster RCNN对砌体结构门窗洞口和震损类型进行快速检测。实验结果表明,该改进的算法可以有效的识别出门、窗、剥落、裂缝,其检测精确分别为:93.1%、97.6%、74.8%、62.3%。此外,单张震害照片检测时间为60 ms,为砌体结构震害快速检测提供了新的思路。

JCZ-360超宽频带地震计研究与实验

介绍了JCZ系列超宽频带地震计JCZ-360的研究进展、定型测试、台站实验观测等情况。结果显示,JCZ-360超宽频带地震计能有效抑制外界大气压力、外部磁场干扰及温度变化对仪器的影响,性能更稳定,在超低频端噪声水平更低。JCZ-360超宽带地震计不仅可以观测到全频段地震波,还可以记录到固体潮汐、地球自由振荡等信息,具备传统地震和地球物理场的综合观测能力。

三峡地区流动重力网地震监测能力研究

重力观测是三峡水库地区地震监测的重要组成部分。本文系统分析了三峡重力网的空间覆盖范围、空间分辨力以及重力变化观测精度,结合现有重力变化异常空间范围和量级与地震震级之间经验指标,对三峡重力网的地震监测能力进行了评估。结果表明,三峡重力网在空间分辨力和观测精度方面均达到了4级以上地震的监测要求,空间覆盖范围介于5级地震重力变化异常场范围经验指标的上、下限之间,因此重力网对于4~5级地震具有较好的监测能力,但对于监测5级以上地震存在无法获取重力变化异常完整形态的可能。此外,三峡水库水位变化引起的重力效应对重力观测具有明显的影响,在计算水位变化重力效应时,应采用与重力观测数据相同时刻的水位数据。

水利水电工程临时道路的地震致灾风险评估研究——以四川地区为例

灾害风险研究对工程项目顺利实施起着重要性的作用。以四川地区水利水电工程临时道路为研究对象,以地震为致灾因子,从构造背景和地震危险性两大方面进行分析,采用模糊集合理论和判断矩阵法,建立了临时道路遭受地震影响的风险评估的数学模型,分析了四川地区18912个格网单元遭遇地震后道路破坏情况的可能性。结果表明:四川地区水利水电工程临时道路遭受地震中等破坏的可能性较大,其中阿坝州的九寨沟县和汶川县及绵阳市的青川县等地区破坏情况可能最为严重。

川滇地区工程场外道路地震风险评估研究

水利水电工程场外道路的地震风险判定,对工程项目实施进度起着重要作用。本文中以川滇地区工程场外道路为研究对象,采用模糊集合理论和判断矩阵法,建立地质环境和地震危险性两大因子破坏的综合评估数学模型,分析37个地州市遭受地震后道路破坏情况的可能性。分析表明:川滇地区工程场外道路遭受地震中等破坏的可能性较大,且位于四川的工程场外道路遭受到地震风险破坏的指数高于云南地区的地震风险评估值。

宜昌地震台山洞伸缩仪干扰分析

宜昌地震台新型SS-Y伸缩仪安装至今运行已有10年,本文采用Venedikov调和函数方法对宜昌地震台山洞观测SS-Y伸缩仪2014—2022年数据资料进行分析。结果表明:伸缩仪数据内在质量较好,两个分量潮汐因子远大于1;且NS分量观测精度优于EW分量。通过地球物理台网数据跟踪分析平台发现,宜昌台2014—2022年间SS-Y伸缩仪数据预处理前有各类干扰存在。经综合分析,归纳为4大类干扰因素(观测系统、自然、场地、人为)影响,数据曲线形态表现多具有突跳、台阶、断记、错误数据、同步趋势等基本特征。在对2021年2月21日发生的场地环境干扰进行数据滤波处理后,两个分量可清晰记录到尖脉冲爆破干扰。对这些干扰特征的归类甄别,可为台站形变伸缩仪数据日后预处理准确识别及异常判定提供参考。

浅析国家地震烈度速报与预警工程湖北子项目的档案管理研究

地震重点工程建设是我国防震减灾事业的重要组成部分。在我国目前经济与技术条件下,地震烈度速报和预警是应急救援和减轻地震灾害的主要技术手段。如何有效地做好该工程建设项目档案的规范化管理,直接关系到建设项目工程的顺利开展和验收。本文结合国家地震烈度速报与预警工程湖北子项目档案管理工作,阐述了目前该项目档案管理现状及存在问题,针对如何做好地震重点建设项目档案管理工作提出了几点建议。

地震工程建设项目档案管理有效途径研究——以“国家地震烈度速报与预警工程湖北子项目”为例

地震重大工程建设项目是防震减灾事业发展的重要内容,工程建设项目档案在项目建设中发挥着重要作用。文章以湖北省地震局承担的重大地震工程项目“国家地震烈度速报与预警工程湖北子项目”为研究对象,分析地震重大工程建设项目档案的特点,并对提升地震重大工程建设项目档案管理水平的有效途径进行探讨,以期更好地为防震减灾事业服务。

爆破地震作用下的老旧砌体结构动力特性分析

城市内老旧砌体结构多但抗震性能较差,在爆破作用下可能产生破坏。为研究爆破作用下老旧砌体的动力特性,在爆破现场附近的老旧砌体结构上布设强震仪,以观测爆破地震波对结构的瞬时作用以及长期爆破作用下的累积损伤效应。通过对爆破加速度和速度记录进行时域和频域分析比较,认为爆破速度记录相比爆破加速度记录可以更好地识别出砌体结构的动力特性,且爆破地震速度对砌体结构横向的共振影响最大。采用对比分析法,分别用爆破地震速度和地脉动加速度记录识别老旧砌体结构的动力特性,发现两种方法都能近似地识别出砌体结构的低阶平动和扭转频率,但采用爆破速度计算的自振频率比地脉动法要小1.8%~3.4%,这主要是因为爆破振动更能反映在较大振动作用下结构的响应,频繁的爆破可能导致老旧砌体结构出现非线性反应。通过监测结构自振频率在长期爆破作用下的变化,发现虽然单个爆破振动能满足《爆破安全规程》的安全要求,但在长期爆破作用下,结构1阶扭转频率、2阶横向和纵向频率随爆破次数的增加分别减少了4%、3.6%和5.2%,因此在爆破安全监测中应考虑长期爆破作用对老旧砌体结构等抗震能力较差建筑的累积损伤效应。

高速铁路强震台站与国家强震台站地震记录对比分析

2016-01-21青海门源发生6.4级地震,高速铁路强震台站和国家强震台站都记录到这次破坏性地震。对比分析2种强震台站的建台方式、观测环境及加速度、速度、位移时程、互功率密度谱和傅里叶幅值谱等特点发现,随着高频分量的减少,2种台站位移时程的相似性高于速度时程,速度时程的相似性高于加速度时程;与地震破坏性密切相关的0.1~10 Hz频带内,高速铁路强震台站和国家强震台站的UD向地震记录受场地条件的影响都较小。联合高速铁路强震台站和国家强震台站数据计算地震预警震级和地震仪器烈度,结果发现,高速铁路强震台站可满足地震预警和烈度速报要求,且2种台站数据的融合可有效提高地震预警和烈度速报的准确度。

甘肃积石山M_(S)6.2地震的多普勒效应

收集甘肃积石山M_(S)6.2地震震中距2°~15°范围内测震数据和211组近场强震记录,分别测定面波震级和不同周期的水平向地震动反应谱值。结果表明,91个台站测得的宽频带平均面波震级M_(S(BB))为6.2,震级空间分布具有南东小、北西大的特征;水平向地震动反应谱值主要呈椭圆状展布,最大反应谱值主要位于震中北西方向两侧。地震震级分布和加速度反应谱的空间分布特征具有明显的断层地震多普勒效应,结合地震构造背景、震源机制解、余震序列精定位和破裂过程反演等推断,发震构造可能位于拉脊山断裂北缘。

湖北农居建筑现状调查及抗震性能分析——以黄梅县蔡山镇为例

提升农居建筑基本安全是防震减灾的重要举措之一。整理分析近几年湖北地震应急现场房屋调查报告中发现湖北农居震害的特点和变化。借助贫困户房屋改造工程实施,以实地调查的黄梅县蔡山镇贫困户的房屋为研究对象,采用统计分析方法,系统分析了湖北省农居建筑的特点和抗震设防措施的现状。分析结果表明:湖北省老旧房屋占比逐年减少,但震害程度严重;砖混结构房屋占比逐年加大,但仍有结构设计与建筑施工等方面的不规范,存在抗震能力不高的风险,需要提高当前农居建筑抗震设防的对策建议。

基于ECharts的地震中心站运维指标可视化平台研究

目前湖北省地震站网运维通报是以文本以及数据表格形式呈现,运维指标种类不仅繁多而且按照地震中心站、业务属性和学科分类散落在文本的各个章节,不同月份的业务指标也在不同的文件中,评价结果不直观。为提高管理人员和运维人员工作效率,提高各指标的可读性和指导作用,利用ECharts数据可视化图表库实现地震中心站运维指标多角度、多维度的可视化。