地震預警系統(tǒng)是一種新興的減輕災害的有效手段,由于其高度時效性的要求,所使用的信息具有以下特性:(1)觸發(fā)臺站的有限性;(2)臺站波形信息的有限性;(3)數(shù)據(jù)處理高度的實時性和自動化。事件的判別、震相的撿拾、震級實時估計、地震實時定位以及地震動預測均具有一定的不確定性,共同導致了地震預警信息具有一定的不確定性。本文針對如何量化地震預警信息的不確定這一問題,做了如下工作:(1)使用基于貝葉斯理論的地震預警震級實時估計方法,結合歷史地震信息和地震監(jiān)測臺站提供的實時波形信息,有效的量化了實時估計震級的不確定性,并對影響實時估計震級的不確定性因素進行了研究。研究結果表明,不同的震級實時計算方法t_p~(max)、τ_c和P_d均能夠與貝葉斯理論相結合,進行震級實時估計,此外臺網(wǎng)密度、歷史地震先驗信息、地震記錄的質(zhì)量和臺站的井上或井下數(shù)據(jù)均會對實時估計震級的不確定性產(chǎn)生影響。(2)使用改進的“著未著”方法,充分利用已到臺和未到臺的信息,有效的量化了實時地震定位的不確定性。通過研究發(fā)現(xiàn),網(wǎng)內(nèi)、網(wǎng)外地震以及臺站未撿拾到P波這幾種情況均會對實時地震定位的不確定性產(chǎn)生影響。(3)使用對數(shù)正態(tài)分布的數(shù)學模型量化了地震動預測方程的不確定性。使用地震動參數(shù)的不確定性分析方法量化實時估計得到的PGA的不確定性,并將該方法應用于北海道地震中,結果證明,地震動參數(shù)的不確定性分析方法能夠針對不同的目標位置、不同的PGA閾值,實時給出PGA的超越概率,量化地震動參數(shù)的不確定性。并比較了實時估計震級的不確定性、實時地震定位的不確定性和地震動預測方程的不確定性對得到的地震動參數(shù)不確定性結果的影響。研究表明,實時地震定位的不確定性對結果基本沒有影響,實時估計震級和地震動預測方程的不確定性對結果影響程度相同。
【學位單位】：中國地震局工程力學研究所
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：P315.75
【部分圖文】：

地震總次數(shù)有關的常數(shù)，它隨地區(qū)的變化而變化；b 表的關系。數(shù) f(m)是指同一潛在震源區(qū)內(nèi)地震發(fā)生的概率與震級為頻度-震級關系（G-R 關系），表達式為 minmaxmin maxmin max0 ,mMMeM m Me em M M = in為地震活動性參數(shù)的震級上限和起算震級，β 為地震比例關系的系數(shù)，可以由 G-R 關系中描述地震大小與，具體公式為 β=b*ln10。震級上限是指該地區(qū)可能發(fā)震級是指對場點有破壞性影響的最小震級，參考 HiroR 關系的研究成果，Mmin、Mmax和 β 值分別取 4、8 和2-7，得到先驗概率函數(shù) f(m)的變化規(guī)律如圖 2-2 所示：

圖 2-3 震級的概率密度分布臺站觸發(fā)且得到的 值為 0.55 時，震級的概率密度如有 2 個臺站觸發(fā)且得到的 值均為 0.55 時，震級的概線所示；當有 3 個臺站觸發(fā)且得到的 值均為 0.55 時如圖 2-3 中綠色的線所示。（圖 2-4,2-5,2-6 中不同顏色的所表示的含義相近，故不做解釋）。密度最大的點所對應震級為震級的均值，震級的離散程度方差如表 2-1 所示：表 2-1 使用 參數(shù)估計震級的均值與方差均值 方差n=1 5.91 0.46

0移記錄(使用高通 Butterworth 濾波器進行濾波，其低頻截止頻P 波觸發(fā)時刻定為 0 時刻，積分區(qū)間為(0，τ0)，一般取 τ0=3s。u(2006,2008)利用中國臺灣地區(qū)、南加州、及日本等地數(shù)據(jù)統(tǒng) τc之間的關系：3.373*lg 5.787 0.412W cM = + 得到均值 μln(τ)和標準差 σln(τ)為ln( )ln( )-5.787= *ln103.3730.09*ln10WM = 級 MW和 τc之間的統(tǒng)計關系為 MW=3.373*lgτc+5.787±0.412，因震時，根據(jù)統(tǒng)計關系 τc的值應該在 1.156~1.157，選擇 τc值為驗證。得到的驗證結果如圖 2-4 所示：
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本文編號：2880240