地震 ›› 2012, Vol. 32 ›› Issue (4): 44-52.
孙丽娜, 齐玉妍, 温超, 张合
收稿日期:
2012-02-23
修回日期:
2012-04-06
发布日期:
2021-08-19
作者简介:
孙丽娜 (1982-), 女, 河北石家庄人, 硕士, 主要从事地震中长期预测等研究。
基金资助:
SUN Li-na, QIN Yu-yan, WEN Chao, ZHANG He
Received:
2012-02-23
Revised:
2012-04-06
Published:
2021-08-19
摘要: 图像信息学PI(Pattern Informatics)算法是一种基于统计物理学的地震预测新方法, 近年来得到了较大发展。 本文探索把此方法与地震活动性网格点密集值方法相结合, 并尝试用于华北地区中长期地震预测。 在预测中, 使用1970—2011年ML≥3.0区域地震目录, 针对MS≥5.0预测“目标震级”, 采用15年尺度的地震目录滑动时间窗, 均为3年尺度的地震活动“异常学习”时段和“预测时间窗”, 结合一定时空及震级范围内地震的数量和震中分布因素, 进行地震危险性概率计算。 对该方法的预测效果使用Molchan图表法进行统计检验。 结果表明, 此方法在某些方面优于PI算法, 且在地震趋势分析和中长期预测方面有较好的应用潜力。
中图分类号:
孙丽娜, 齐玉妍, 温超, 张合. 中长期地震预测中的PI算法改进研究及应用[J]. 地震, 2012, 32(4): 44-52.
SUN Li-na, QIN Yu-yan, WEN Chao, ZHANG He. Application of Improved PI Algorithm in Medium to Long-term Earthquake Prediction[J]. EARTHQUAKE, 2012, 32(4): 44-52.
[1] 吴忠良, 陈运泰. 地震预测与统计物理[J]. 物理, 2002, 31(1): 365-371. [2] Rundle J B, Klein W, Turcotte D L, et al. Precursory seismic activation and critical-point phenomena[J]. Pure appl Geophys, 2000, 157: 2165-2182. [3] Rundle J B, Turcotte D L, Shcherbakov R, et al. Statistical physics approach to understanding the multiscale dynamics of earthquake fault systems[J]. Rev Geophys, 2003, 41(4): 1019, doi:10.1029/2003RG000135. [4] Tiampo K F, Rundle J B, McGinnis S, et al. Mean-field threshold systems and phase dynamics: An application to earthquake fault systems[J]. Europhys Lett, 2002, 60: 481-487. [5] Nanjo K Z, Rundle J B, Holliday J R, et al. Pattern informatics and its application for optimal forecasting of large earthquakes in Japan[J]. Pure appl Geophys, 2006, 163: 2417-2432. [6] Field E D, eds. Special Issue-Regional Earthquake Likelihood Models[J]. Seism Res Lett, 2007. 78: 1-140. [7] Rundle J B, Tiampo K F, Klein W, et al. Self-organization in leaky threshold systems: The influence of near mean field dynamics and its implications for earthquakes, neurobiology, and forecasting[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2002, 99(Suppl.1): 2514-2521. [8] Swets J A. The relative operating characteristic in psychology[J]. Science, 1973, 182: 990-1000. [9] Keilis-Borok V I, Rotwain I M. Diagnosis of time of increased probability of strong earthquakes in deferent regions of the world[J]. Phys Earth Planet Inter, 1990, 61: 57-72. [10] Nanjo K Z, Rundle J B, Holliday J R, et al. Pattern informatics and its application for optimal forecasting of large earthquakes in Japan[J]. Pure Appl Geophys, 2006, 163: 2417-2432. [11] Chen C C, Rundle J B, Holliday J R, et al. The 1999 Chi-Chi, Taiwan, earthquake as a typical example of seismic activation and quiescence[J]. Geophys Res Lett, 2005, 32: L22315, doi: 10.1029/2005GL023991. [12] 蒋长胜, 吴忠良. 对地震预测的一个统计物理算法在川滇地区的回溯性预测检验[J]. 中国科学: D辑, 2008, 38(7): 852-861. [13] Jiang C S, Wu Z L. PI forecast with or without de-clustering: an experiment for the Sichuan-Yunnan region[J]. Nat Hazards Earth Syst Sci, 2011, 11: 697-706. [14] Jiang C S, Wu Z L. PI forecast for the Sichuan-Yunnan region: retrospective test after the May 12, 2008, Wechuan Earthquake. Pure appl[J]. Geophys, 2010, 167(6/7): 751-761. [15] Wu Y H, Chen C, Rundle J B. Detecting precursory earthquake migration patterns using the pattern informatics method[J]. Geophys Res Lett, 2008, 35: L19304, doi:10.1029/2008GL035215. [16] Zhang Y X, Zhang X T, Wu Y J, et al. Retrospective study on the predictability of Pattern Informatics to the Wenchuan M8.0 and Yutian M7.3 earthquakes[J]. Pure appl Geophys, 2012, 169, doi: 10.1007/s00024-011-0444-6. [17] Tiampo K F, Scherbakov R. Optimization of seismicity-based forecasts[J]. Pure appl Geophys, 2012, 169, doi: 10.1007/s00024-012-0457-9. [18] 王健. 地震活动性图像处理的网格点密集值计算方法[J]. 地震学报, 2001, 23(3): 262-267. [19] 李垒林, 陈锦标, 于渌等. b值时空扫描监视破坏性地震孕育过程的一种手段[J]. 地球物理学报, 1978, 21(2): 101-128. [20] 马鸿庆. 华北地区几次太震前的纠直异常变化[J]. 地球物理学报, 1978, 21(2): 126-141. [21] Yamashina K. Trial of earthquake prediction in Japan and a statistical test of time-shift[J]. Tectono-physics, 2006, 417(12): 169-182. [22] Schorlemmer D, Zechar J D, W erner M J, et al. First results of the regional earthquake likelihood models experiment[J]. Pure and Appl Geophys, 2010, 167(8): 859-876. [23] Schorlemmer D, Gerstenberger M C. REI M Testing Center[J]. Seismol Res Lett, 2007, 78: 30-36. [24] Molchan G M. Strategies in strong earthquake prediction[J]. Phys Earth Plane Inter, 1990, 61(1-2): 84-98. [25] Molchan G M. Structure of optimal strategies of earthquake prediction[J]. Tectonophysics, 1991, 193: 267-276. [26] Molchan G M. Earthquake prediction as a decision making problem[J]. Pure and Appl Geophys, 1997, 149: 233-247. [27] Molchan G M. Space time earthquake prediction:the error diagrams[J]. Pure and Appl Geophys, 2010, 167: 907-917. [28] Zechar J D, Jordan T H. Testing alarm-based earthquake predictions[J]. Geophys J Int, 2008, 172: 715-724. [29] 蒋长胜, 张浪平. 中长期地震危险性概率预测中的统计检验方法Ⅰ: Molchan图表法[J]. 地震, 2011, 31(2): 106-113. [30] Jackson D D. Earthquake prediction and forecasting[M]. In: IUGG, eds State of the Planet: Frontiers and Challenges. Washington DC: AGU, 2004. 225-348. |
[1] | 侍文, 陈石, 韩建成, 李红蕾, 卢红艳. 中国大陆岩石圈有效弹性厚度与强震构造区力学特征研究[J]. 地震, 2021, 41(1): 1-12. |
[2] | 张贝, 陈石, 李红蕾, 杨锦玲, 韩建成, 卢红艳. 时变重力场球面模型反演算法和模拟实验[J]. 地震, 2021, 41(1): 13-24. |
[3] | 陈兆辉, 陈石, 张双喜, 刘金钊. 青藏高原东南缘多尺度重力场及构造含义[J]. 地震, 2021, 41(1): 25-39. |
[4] | 薛兵. 关于地震观测系统中滤波器的讨论[J]. 地震, 2021, 41(1): 40-50. |
[5] | 袁爱璟, 王伟君, 彭菲, 闫坤, 寇华东. 机器学习在地震预测中的应用进展[J]. 地震, 2021, 41(1): 51-66. |
[6] | 赵云峰, 祝意青, 刘芳, 徐云马, 张国庆, 毛经伦, 朱辉. 2019年甘肃夏河MS5.7地震前重力场变化[J]. 地震, 2021, 41(1): 67-77. |
[7] | 王林海, 陈石, 张贝, 卢红艳. 2013年芦山MS7.0地震前重力场源变化分析[J]. 地震, 2021, 41(1): 78-92. |
[8] | 石宏宇, 王万丽, 周晓成, 颜玉聪, 李鹏飞, 姜莉, 陈志. 四川石棉公益海温泉水文地球化学特征[J]. 地震, 2021, 41(1): 93-115. |
[9] | 王永哲, 陈石, 陈鲲. InSAR数据约束的2020年西藏定日MW5.7地震源模型及构造意义[J]. 地震, 2021, 41(1): 116-128. |
[10] | 李红蕾, 韩建成, 陈石, 侍文, 张贝. 基于等效源的重力异常空间导数计算方法及其在川滇地区的应用[J]. 地震, 2021, 41(1): 129-140. |
[11] | 杨锦玲, 陈石, 李红蕾, 张贝, 阮明明. 华南地区时变重力场建模实验和异常分析[J]. 地震, 2021, 41(1): 141-152. |
[12] | 赵明, 陈石. 基于深度学习的地震检测模型在区域台网的泛化性研究[J]. 地震, 2021, 41(1): 166-179. |
[13] | 贾晓东, 翟丽娜, 陈石. 辽宁地区时变重力场源变化特征分析[J]. 地震, 2021, 41(1): 180-190. |
[14] | 徐伟民, 陈石, 阮明明, 杨锦玲, 韩建成, 李红蕾, 卢红艳. 川滇地区陆地流动重力测网场源分辨能力评估[J]. 地震, 2021, 41(1): 191-204. |
[15] | 郑秋月, 王青华, 刘东, 黄江培, 陈石. 基于时变重力数据的川滇地区场源模型反演和解释[J]. 地震, 2021, 41(1): 205-218. |
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