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基于實(shí)時(shí)觀測(cè)數(shù)據(jù)快速判定地震破裂方向的方法研究

2021-05-31 07:23:12席楠李小軍13楊天青
中國(guó)地震 2021年1期
關(guān)鍵詞:烈度臺(tái)站插值

席楠 李小軍13) 楊天青

1)中國(guó)地震局地球物理研究所,北京 100081 2)中國(guó)地震臺(tái)網(wǎng)中心,北京 100045 3)北京工業(yè)大學(xué)建筑工程學(xué)院,北京 100124

0 引言

大震的破裂尺度一般為幾十千米到幾百千米,其震源不是一個(gè)點(diǎn)而是一個(gè)面。如四川汶川8.0級(jí)地震破裂長(zhǎng)度約200km,其烈度等震線呈狹長(zhǎng)橢圓狀,具體表現(xiàn)為沿地震破裂方向的烈度衰減緩慢,等震線的長(zhǎng)軸尺度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了點(diǎn)源烈度衰減關(guān)系所預(yù)測(cè)的尺度;垂直于地震破裂方向的烈度衰減較快,等震線的短軸尺度與烈度衰減關(guān)系所預(yù)測(cè)的尺度基本一致(帥向華等,2020)。因此,基于線源的烈度衰減模型能夠更準(zhǔn)確地評(píng)估烈度分布,對(duì)地震破裂方向和破裂方式的快速準(zhǔn)確判定十分重要。在目前常用的地震烈度評(píng)估模型中,地震破裂方向的判定方法相對(duì)簡(jiǎn)單,即將震中位置與地震活動(dòng)斷裂帶數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加分析,計(jì)算震中到周圍斷層的最小距離,并選擇距離最近的斷層走向作為地震破裂方向(地震影響場(chǎng)長(zhǎng)軸方向),且破裂方式均為對(duì)稱雙側(cè)破裂。這種方法的優(yōu)勢(shì)在于時(shí)效性高,可快速獲得評(píng)估結(jié)果。但該方法在實(shí)際工作中存在一定的局限性:一是地震活動(dòng)斷裂帶數(shù)據(jù)不完備,盡管經(jīng)過(guò)地質(zhì)專家多年的調(diào)查,已經(jīng)積累了大量的斷裂帶數(shù)據(jù),但仍然不排除有未發(fā)現(xiàn)的隱伏斷裂,如2014年8月3日云南魯?shù)?.5級(jí)地震的發(fā)震斷層實(shí)際為NW向的包谷垴-小河斷裂,而當(dāng)時(shí)調(diào)查記錄的距離震中最近的為NE向的昭通-魯?shù)閿嗔?;二是地震有時(shí)會(huì)發(fā)生在2條或多條斷裂交匯的地方,此時(shí)震中到幾條斷裂的距離十分接近,距離最近的斷裂不一定為發(fā)震斷層;三是大震的破裂方向往往是單側(cè)破裂或者不對(duì)稱的雙側(cè)破裂,如四川汶川8.0級(jí)地震以NE向?yàn)橹?、四川蘆山7.0級(jí)地震以SW向?yàn)橹?。因?迫切需要一種快速且可靠性較高的地震破裂方向的判定方法,提高烈度速報(bào)的效率和精度,為地震應(yīng)急救援及災(zāi)害損失快速評(píng)估提供更加快速、準(zhǔn)確的決策支撐和服務(wù)保障。

地震斷層破裂傳播的方向?qū)Φ卣鸩?體波和面波)的影響可以用有限移動(dòng)源模式下的地震波譜理論來(lái)解釋。有限移動(dòng)源模式是指地震斷層面上的各點(diǎn)不可能同時(shí)發(fā)生錯(cuò)動(dòng),通常為先從某一點(diǎn)(或部分)開始破裂,然后以有限速度向斷層的其他部分傳播。因而在地震記錄中必定帶有某些震源的相關(guān)信息,如震源破裂速度等其他參數(shù)的信息。相關(guān)研究結(jié)果表明,震源的有限性和有限的破裂速度對(duì)地震波的影響主要體現(xiàn)在2個(gè)方面:一方面,地震波的振幅在方位上受到有效的調(diào)制,也就是所謂的“方位調(diào)制”作用,即地震波振幅在沿著破裂的傳播方向上加強(qiáng),而在相反方向上減弱;另一方面,地震波卓越周期隨方位有類似于多普勒效應(yīng)的變化(胡進(jìn)軍等,2011)。因此,根據(jù)體波振幅和卓越周期在不同方位上的變化即可反推出地震斷層的破裂方向。

趨勢(shì)面分析是一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法,能有效地分析某一種屬性數(shù)據(jù)在空間上的分布規(guī)律與變化趨勢(shì)。該方法最初應(yīng)用于地理科學(xué)中,利用數(shù)學(xué)趨勢(shì)面模擬地理系統(tǒng)要素在空間上的分布規(guī)律及變化趨勢(shì)(王江萍等,2009),后來(lái)其被廣泛地應(yīng)用于模擬環(huán)境、資源、疾病、人口、農(nóng)業(yè)、經(jīng)濟(jì)等要素在空間上的分布規(guī)律(Hota,2014)。

本文根據(jù)有限移動(dòng)源理論,提出一種利用趨勢(shì)面分析和震中一定范圍內(nèi)臺(tái)站初始P波地震動(dòng)參數(shù)判斷地震斷層破裂方向的方法,并基于斷層距模型和最小二乘法統(tǒng)計(jì)回歸確定地震斷層破裂方式。通過(guò)實(shí)際震例,對(duì)比分析根據(jù)本文所提方法評(píng)估的地震斷層破裂方向與實(shí)際地震影響場(chǎng)長(zhǎng)軸方向的吻合度,評(píng)估采用該方法進(jìn)行地震烈度速報(bào)的可靠性,為利用地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行地震斷層破裂方向判定提供一種新思路,為地震烈度速報(bào)結(jié)果的動(dòng)態(tài)修正提供參考。

1 地震斷層破裂方向研究現(xiàn)狀

確定地震斷層破裂的方向主要有現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)探查、大地測(cè)量觀測(cè)以及基于地震學(xué)資料的反演分析3大類方法(何驍慧等,2015)?,F(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)勘察方法為地質(zhì)學(xué)專家在震區(qū)考察識(shí)別地震破裂帶、測(cè)定斷層位置及走向,是判定斷層面直接有效的方法,其得到的結(jié)果最精細(xì),但是所需時(shí)間較長(zhǎng),不適合地震烈度快速評(píng)估需求。大地測(cè)量觀測(cè)方法采用合成孔徑雷達(dá)干涉測(cè)量技術(shù)(InSAR)測(cè)定地表形變,進(jìn)而測(cè)定斷層破裂方向,該方法僅在地表裸露、植被不茂密的地區(qū)較為有效,且因衛(wèi)星重復(fù)軌道數(shù)據(jù)往往無(wú)法快速獲取,不能用來(lái)快速(幾個(gè)小時(shí)或者當(dāng)天)測(cè)定破裂斷層。地震學(xué)資料反演的方法主要是根據(jù)余震的空間分布、強(qiáng)震動(dòng)臺(tái)觀測(cè)的地震動(dòng)信息(峰值速度PGV、峰值加速度PGA等)或多個(gè)測(cè)震臺(tái)上記錄到的波形信息推斷地震斷層破裂的方向,從而確定發(fā)震斷層。其中余震分布法一般需要震后2h內(nèi)的余震精定位信息,時(shí)效性較差,而我國(guó)強(qiáng)震動(dòng)臺(tái)站數(shù)量較少的現(xiàn)狀會(huì)影響破裂方向評(píng)估的準(zhǔn)確度,因此,基于測(cè)震地震波形判定地震斷層破裂方向亟待研究。

經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)法是研究地震破裂方向性的常用方法之一,該方法使用小震作為經(jīng)驗(yàn)格林函數(shù)校正地震波在三維地球介質(zhì)中的傳播效應(yīng),從而對(duì)震源的特性進(jìn)行更準(zhǔn)確的估計(jì)(Mozaffari et al,1998)。Tan等(2010)在此基礎(chǔ)上,利用不同方位臺(tái)站記錄P波的形狀和振幅信息,發(fā)展了正演模擬技術(shù),從而測(cè)定破裂方向。對(duì)于大震(M>7),簡(jiǎn)單的破裂方向參數(shù)已不足以描述破裂的復(fù)雜性,一般使用有限斷層反演方法研究其破裂過(guò)程的細(xì)節(jié)(王衛(wèi)民等,2008、2013)。另外,通過(guò)地震質(zhì)心位置與破裂起始位置之間的差異,也可測(cè)定主震的破裂方向以及發(fā)震斷層的破裂方向性(秦劉冰等,2014)。上述研究中基于震源參數(shù)反演方法所需處理的資料在主震發(fā)生后很難快速得到。馮蔚等(2015)利用測(cè)震臺(tái)站波形數(shù)據(jù),計(jì)算LQT坐標(biāo)系下得到的S波振幅值與單力偶源S波輻射圖案匹配,判斷魯?shù)榈卣鸬陌l(fā)震斷層方向與調(diào)查結(jié)果吻合,但是對(duì)于大震,近場(chǎng)測(cè)震臺(tái)站S波記錄受限幅影響較大(馮蔚等,2015)。在地震破裂傳播方向上,地震波的周期變短;在其相反方向上,地震波的周期變長(zhǎng)。對(duì)一些較大地震,在寬頻數(shù)字化記錄中能夠比較清楚地觀測(cè)到地震多普勒效應(yīng)(Douglas et al,1981),也有學(xué)者研究了利用P波的多普勒效應(yīng)來(lái)判斷地震破裂的方向(周云好等,2002)。

一次大震的斷層破裂過(guò)程非常復(fù)雜,會(huì)發(fā)生多次破裂,主震的首次破裂一般釋放的能量最大,對(duì)震源參數(shù)的確定起主導(dǎo)作用。隨著地震預(yù)警技術(shù)研究和發(fā)展,許多學(xué)者發(fā)現(xiàn)初始P波能夠較好地反映主震的震源特征。研究表明臺(tái)站記錄的P波前3s最大位移與相應(yīng)臺(tái)站的PGV具有較好的相關(guān)性(Wu et al,2005)。Colombelli等(2015)在此基礎(chǔ)上利用日本 KiK-net 臺(tái)網(wǎng)記錄的本州島海域9.0級(jí)地震及其余震波形記錄的P波初始3s幅值來(lái)估算臺(tái)站的PGV,再由PGV與修正的麥卡利烈度IMM的關(guān)系來(lái)計(jì)算儀器烈度,最后通過(guò)內(nèi)插來(lái)評(píng)估地震烈度分布。

2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

本文選取了2008—2014年8個(gè)破壞性地震作為實(shí)驗(yàn)震例(表1),其中MS8.0地震1個(gè),MS7.0地震1個(gè),MS6.0~7.0地震6個(gè),震源深度從最淺5km到最深的20km,分布在四川、云南、甘肅和新疆4個(gè)多震省份。

表1 實(shí)驗(yàn)震例

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)選取了以上震例中距震中300km范圍內(nèi)的測(cè)震臺(tái)站和強(qiáng)震動(dòng)臺(tái)站連續(xù)波形記錄,并對(duì)波形記錄進(jìn)行預(yù)處理(圖1),經(jīng)過(guò)基線校正和去線性化處理,對(duì)波形記錄的誤差進(jìn)行修正,采用了0.075~10Hz的中通Butterworth濾波器進(jìn)行濾波,然后利用STA/LTA方法進(jìn)行P波震相的自動(dòng)拾取,以1s為間隔截取2~10s的波形記錄,分別對(duì)記錄進(jìn)行積分、水平向合成、三分量合成,即

(1)

其中,v(ti)為三分量合成速度,v(ti)E-W為EW向速度,v(ti)N-S為SN向速度,v(ti)U-D為垂直向速度。

圖1 數(shù)據(jù)預(yù)處理流程

之后取其極值得到不同時(shí)段垂直向、水平向和三分量合成的峰值速度(Peak Velocity,以下簡(jiǎn)稱PV)、峰值位移(Peak Displacement,以下簡(jiǎn)稱PD)以及對(duì)不同時(shí)段的記錄進(jìn)行FFT變換得到卓越周期(Dominant Period,以下簡(jiǎn)稱DP)。最后將計(jì)算數(shù)據(jù)寫入表格,形成數(shù)據(jù)文件,共得到240組臺(tái)站記錄。

3 方法

3.1 破裂方向分析方法

破裂方向分析采用趨勢(shì)面分析法。趨勢(shì)面分析法是研究一定區(qū)域內(nèi)空間數(shù)據(jù)發(fā)展或演變趨勢(shì)的一種方法,該方法的實(shí)質(zhì)是數(shù)據(jù)擬合(查文婷等,2015)。將局部區(qū)域內(nèi)某一事件的觀測(cè)值分為趨勢(shì)值和殘差值,趨勢(shì)值反應(yīng)了該事件空間要素的宏觀分布規(guī)律,可以排除一些偶然因素引起的變異影響。自變量為觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)或平面坐標(biāo),因變量為觀測(cè)值,用最小二乘法獲得殘差平方和最小估計(jì)值,以反映觀測(cè)值變化的整體趨勢(shì)。本文采用的是多項(xiàng)式擬合,即利用線性模型對(duì)某一變量的觀察值進(jìn)行多元回歸擬合,以產(chǎn)生該區(qū)域的趨勢(shì)面。趨勢(shì)面分析的多項(xiàng)式函數(shù)表達(dá)為

Z=A1+A2x+A3y

(2)

其中,x、y為觀測(cè)點(diǎn)的平面橫、縱坐標(biāo),Z為觀測(cè)值。

圖2 斷層破裂方式示意圖

3.2 破裂方式分析方法

對(duì)于本文研究的6級(jí)以上強(qiáng)烈地震,震源可以近似為一條地震沿?cái)鄬悠屏训木€段。破裂斷層一般分布于震中的一側(cè)或兩側(cè),取決于地震破裂方式。如圖2 所示,設(shè)破裂斷層一端到震中的長(zhǎng)度ao占斷層總長(zhǎng)度ab的比例為per。在震中位置、破裂方向和破裂長(zhǎng)度確定的情況下,變換per比例即可得到所有可能破裂方式的斷層分布。

觀測(cè)點(diǎn)的震中距應(yīng)取其到破裂斷層線段最近的距離D(圖3)。當(dāng)觀測(cè)點(diǎn)位于破裂斷層兩端之外時(shí)(如圖3中a點(diǎn)、d點(diǎn)),取其到斷層兩個(gè)端點(diǎn)的距離;當(dāng)觀測(cè)點(diǎn)位于斷層兩個(gè)端點(diǎn)之間時(shí)(如圖3中b點(diǎn)、c點(diǎn)),取其到斷層的垂直距離。

圖3 斷層距示意圖

本文采用常用的地震動(dòng)衰減關(guān)系模型為(Kanai,1961)

lgY=C1+C2M+C3lg(R+R0)

(3)

其中,Y為地震動(dòng)參數(shù),本文選取的是三分量合成的峰值速度(PGV);M為震級(jí);R為震中距,本文采用斷層距表示;R0控制近場(chǎng)Y為一個(gè)有限值,由于近場(chǎng)地震動(dòng)的飽和特性,可以假定震中一定范圍內(nèi)的地震動(dòng)飽和,所以本文設(shè)定R0為10km,即距震中10km內(nèi)地震動(dòng)飽和。

將觀測(cè)點(diǎn)的斷層距與PGV代入式(3),利用最小二乘法進(jìn)行回歸分析,每種斷層破裂方式可以擬合出一個(gè)結(jié)果,這些結(jié)果對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)差越接近0,說(shuō)明擬合的誤差越小,也就是說(shuō)最小標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)應(yīng)的破裂方式與觀測(cè)值的匹配度最高。本文設(shè)定per比例為0到100%之間,變換步長(zhǎng)為5%,通過(guò)迭代回歸分析21種破裂方式的衰減模型,以擬合標(biāo)準(zhǔn)差最小的per比例作為斷層破裂方式評(píng)估結(jié)果。

4 結(jié)果及分析

4.1 破裂方向分析結(jié)果

本文利用ArcGIS軟件對(duì)一定分布范圍內(nèi)臺(tái)站的初始P波參數(shù)進(jìn)行插值分析以獲得地震斷層破裂的趨勢(shì)方向,評(píng)估流程如圖4 所示。其中,在選取插值范圍時(shí),應(yīng)保證震中的各個(gè)方向上均選取一定數(shù)量臺(tái)站,且臺(tái)站分布較均勻。

圖4 基于初始P波的地震斷層破裂方向評(píng)估流程

破裂方向分析以四川蘆山7.0級(jí)、云南景谷6.6級(jí)和四川汶川8.0級(jí)地震為例,采用了距震中200km范圍內(nèi)的測(cè)震臺(tái)站波形記錄,選取了P波初始3s的最大位移和初始5s的卓越周期,再利用反向距離加權(quán)和趨勢(shì)面插值方法分析地震影響場(chǎng)長(zhǎng)軸方向,研究結(jié)果表明:蘆山地震P波幅值和卓越周期的反向距離插值IDW結(jié)果呈現(xiàn)出一定的破裂方向性,P波初始3s峰值沿發(fā)震斷層NE方向較低,SW方向較高,5s內(nèi)的卓越周期沿發(fā)震斷層NE方向較高,SW方向較低,表現(xiàn)出蘆山地震不對(duì)稱破裂方式的特點(diǎn),2種參數(shù)的趨勢(shì)面插值結(jié)果得到的趨勢(shì)方向均與實(shí)際調(diào)查烈度影響場(chǎng)的長(zhǎng)軸方向基本一致(圖5、圖6);景谷地震P波幅值的插值結(jié)果與該地震較對(duì)稱的破裂方式特點(diǎn)一致,即P波初始3s峰值沿發(fā)震斷層的2個(gè)方向上沒有明顯差別,但是5s內(nèi)的卓越周期的插值結(jié)果呈現(xiàn)出延發(fā)震斷層SE向的破裂趨勢(shì),2種參數(shù)的趨勢(shì)面插值結(jié)果得到的趨勢(shì)方向均與實(shí)際調(diào)查烈度影響場(chǎng)的長(zhǎng)軸方向基本一致(圖7、圖8);汶川地震P波幅值的IDW插值結(jié)果具有比較明顯的破裂方向性,即P波初始3s幅值沿發(fā)震斷層NE方向較高,SW方向較低,而且有顯著的不對(duì)稱破裂特點(diǎn),趨勢(shì)面插值得到的趨勢(shì)方向與實(shí)際調(diào)查烈度影響場(chǎng)的長(zhǎng)軸方向一致(圖9),汶川地震5s內(nèi)的卓越周期不具有顯著方向性。

圖5 蘆山地震P波幅值反向距離插值IDW和趨勢(shì)面插值分析紅色影響場(chǎng)為實(shí)際地震烈度分布;底部為插值結(jié)果;黑色箭頭為由趨勢(shì)面插值得到的斷層破裂方向

圖6 蘆山地震P波卓越周期反向距離插值IDW和趨勢(shì)面插值分析

圖7 景谷地震P波幅值反向距離插值IDW和趨勢(shì)面插值分析

圖8 景谷地震P波卓越周期反向距離插值IDW和趨勢(shì)面插值分析

圖9 汶川地震P波幅值反向距離插值IDW和趨勢(shì)面插值分析

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),初始時(shí)刻和P波參數(shù)的選擇對(duì)分析結(jié)果有較大影響。因此,本文利用實(shí)驗(yàn)震例數(shù)據(jù),分析不同初始時(shí)段PD、PV和DP進(jìn)行趨勢(shì)面分析的可靠性。具體方法如下,分別利用初始2~10s的PD、PV和DP進(jìn)行趨勢(shì)面分析,將分析得到的趨勢(shì)方向與影響場(chǎng)方向進(jìn)行比較,完全一致計(jì)3分,基本一致計(jì)2分,不一致計(jì)0分,以打分之和代表某一時(shí)段對(duì)應(yīng)參數(shù)預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率。當(dāng)趨勢(shì)方向與影響場(chǎng)方向一致時(shí)可判斷為正確,正確震例占所有震例的比例即為正確率。

分析結(jié)果表明,PV的準(zhǔn)確率總體最高,其次是PD,DP最低,即參數(shù)的可靠性 PV>PD>DP(圖10)。PD在4s和5s時(shí)正確率最高(83%);PV在4s、9s和10s時(shí)正確率最高,均達(dá)到了100%;DP在7s時(shí)正確率最高,也達(dá)到了100%。所有參數(shù)的總體正確率達(dá)到70%以上;DP在6s前的正確率較低,原因可能是近場(chǎng)臺(tái)站密度較低,6s內(nèi)的卓越周期在近場(chǎng)差異性不夠顯著。

圖10 不同初始時(shí)段PD、PV和DP趨勢(shì)分析的準(zhǔn)確性

圖11 不同斷層破裂方式下衰減模型擬合標(biāo)準(zhǔn)差

4.2 破裂方式分析結(jié)果

破裂方式分析以汶川8.0級(jí)地震為例,利用震中300km范圍內(nèi)臺(tái)站初始P波3s位移峰值的趨勢(shì)面分析得出斷層破裂走向?yàn)镹E∠50°,破裂長(zhǎng)度計(jì)算采用Wells等(1994)關(guān)于破裂長(zhǎng)度L與震級(jí)M之間的統(tǒng)計(jì)關(guān)系

lgL=0.69M-3.22

(4)

汶川地震斷層破裂長(zhǎng)度由式(4)計(jì)算約為200km。在確定方向和破裂長(zhǎng)度情況下,變換per比例可得到21個(gè)可能的斷層分布。根據(jù)線源斷層距衰減模型(式(3)),對(duì)觀測(cè)臺(tái)站lgPGV擬合結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)差如圖11 所示,最小標(biāo)準(zhǔn)差對(duì)應(yīng)的per為0,即評(píng)估破裂方式為NE∠50°的單側(cè)破裂。

將本文利用臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)和模型評(píng)估計(jì)算得到的汶川地震破裂斷層分布繪制到地圖上,與汶川地震現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查烈度分布進(jìn)行對(duì)比(圖12)。評(píng)估破裂斷層從震中汶川縣沿NE向經(jīng)北川縣延伸至青川縣,評(píng)估的斷層破裂方向和破裂方式與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際調(diào)查結(jié)果基本一致。

圖12 汶川地震評(píng)估破裂斷層分布與烈度分布對(duì)比

5 結(jié)論

在地震烈度速報(bào)中,對(duì)地震斷層破裂方向效應(yīng)的考慮十分重要,如何快速評(píng)定地震斷層破裂方向和破裂方式成為相關(guān)研究的關(guān)注點(diǎn)。本文提出了一種利用趨勢(shì)面分析法和臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)快速評(píng)估地震破裂方向和破裂方式的方法,并基于近年來(lái)我國(guó)西部發(fā)生的一些強(qiáng)震實(shí)例分析了該方法的可靠性和實(shí)用性。主要研究結(jié)果如下:

(1)提出的基于趨勢(shì)面分析和觀測(cè)臺(tái)站初始P波的地震斷層破裂方向快速判斷方法具有較高的可行性,對(duì)于不同區(qū)域、震源深度及破裂類型的中強(qiáng)地震均具有較好的適應(yīng)性。但方法的準(zhǔn)確率受地震動(dòng)參數(shù)(速度峰值、位移峰值和卓越周期)的選取、P波初始時(shí)段選取及臺(tái)站選擇等影響,對(duì)于震中附近臺(tái)站非常稀疏的地震無(wú)法適用。

(2)在初始P波信息處理中,PD的最優(yōu)初始時(shí)段選擇為3~5s和9~10s,PV的最優(yōu)初始時(shí)段選擇為4~5s和9~10s,DP的最優(yōu)初始時(shí)段選擇為6s以后;該方法使用的地震動(dòng)參數(shù)可靠性為PV>PD>DP,但總體正確率較高,達(dá)到了70%以上。

(3)提出利用臺(tái)站觀測(cè)數(shù)據(jù)和最小二乘法擬合不同破裂方式的PGV衰減關(guān)系,以擬合結(jié)果最優(yōu)的破裂方式來(lái)確定地震破裂斷層分布的方法具有可行性,在震后能夠利用實(shí)時(shí)獲取的臺(tái)站數(shù)據(jù)快速評(píng)估破裂斷層分布,能夠較大地提高地震破裂斷層評(píng)估的效率。

(4)實(shí)驗(yàn)震例中7級(jí)以上地震較少,因此該方法對(duì)于大震破裂方向判定的可靠性還有待檢驗(yàn)。另外,本文選取的測(cè)震臺(tái)站分布密度較低,需要進(jìn)一步利用密度較高的地震監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)來(lái)進(jìn)行記錄,以檢驗(yàn)該方法的適用性。

(5)本文快速判定地震破裂方向的整個(gè)處理過(guò)程包括波形數(shù)據(jù)預(yù)處理、P波震相拾取、一定時(shí)窗內(nèi)P波峰值速度或峰值位移參數(shù)提取,然后通過(guò)趨勢(shì)面分析法評(píng)估地震破裂方向,再利用最小二乘法分析地震破裂方式,最終得到破裂斷層分布。整個(gè)過(guò)程可以通過(guò)編程自動(dòng)計(jì)算完成,能夠構(gòu)成一個(gè)系統(tǒng),處理計(jì)算時(shí)間不超過(guò)1min,震后10min內(nèi)可以產(chǎn)出判定結(jié)果。

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