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俯冲带地震动预测模型SMA2020的评估检验实例——2021年2月13日日本福岛县东部海域M_(W)7.1地震 被引量:2
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作者 王大任 刘也 +1 位作者 任叶飞 温瑞智 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2021年第2期66-73,共8页
地震动预测具有较大不确定性,利用强震动观测记录对已有地震动预测模型进行检验评估对于模型的合理使用具有重要参考意义。针对2021年2月13日发生在日本福岛县东部海域的M_(W)7.1地震,基于残差分析和对数似然函数法对俯冲带地震动预测模... 地震动预测具有较大不确定性,利用强震动观测记录对已有地震动预测模型进行检验评估对于模型的合理使用具有重要参考意义。针对2021年2月13日发生在日本福岛县东部海域的M_(W)7.1地震,基于残差分析和对数似然函数法对俯冲带地震动预测模型SMA2020的路径项和场地项表征合理性、模型的预测精确性进行了评估。得到结果:(1)SMA2020模型对于地震动的路径衰减表征较为合理,在路径项中考虑了莫霍面反射效应,可以更真实地表征俯冲带深源地震的路径效应。(2)SMA2020模型对于PGV的场地效应表征较为合理,但对于PGA及PSA的场地效应表征有所偏差,还需要进一步检验验证。(3)SMA2020模型对于此次板内地震的短周期IM预测精确性要优于中长周期,对于T=1s的PSA预测表现最不佳。研究结果可为模型的潜在使用者提供有价值的辅助信息,也可以为我国地震动预测模型的开发研究提供理论参考。 展开更多
关键词 俯冲带地震动预测模型 SMA2020 日本本州东海岸M_(W)7.1地震 模型评估 对数似然函数法
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基于Stacking模型融合策略的日本俯冲带板缘地震动预测 被引量:2
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作者 党浩天 王自法 +4 位作者 赵登科 位栋梁 王祥琪 WANG Jianming 李兆焱 《世界地震工程》 北大核心 2024年第1期80-95,共16页
高精度的地震动预测模型有助于提高地震灾害的预警和应对能力。传统回归方法构建地震动预测模型时提前设定了方程的形式,此种方法存在一定局限性,难以反映地震动传播过程中的复杂规律,因此越来越多的学者尝试应用机器学习方法构建地震... 高精度的地震动预测模型有助于提高地震灾害的预警和应对能力。传统回归方法构建地震动预测模型时提前设定了方程的形式,此种方法存在一定局限性,难以反映地震动传播过程中的复杂规律,因此越来越多的学者尝试应用机器学习方法构建地震动预测模型。但采用单一的机器学习算法,难以从数据中捕捉到更多规律,最终导致模型精度难以提升。本文基于日本KiK-net和K-Net强震台网收集到的俯冲带板缘地震动记录,使用Stacking模型融合策略,以LightGBM、XGBoost和CatBoost算法作为基学习器,线性回归算法作为元学习器,引入客观且高效的贝叶斯优化算法对模型进行超参数优化,最终训练并提出了一种适用于日本俯冲带板缘地震动预测的融合模型Stacking-Interface。对比分析所提出模型、单一机器学习模型和传统模型,发现机器学习模型的精度普遍高于传统模型,且相较于单一的机器学习模型,融合模型的预测能力有一定的提升;通过与实际地震动记录的对比和特征参数敏感性分析,验证了所提模型的可靠性和泛化能力。研究方法和结果能够为地震风险分析提供参考。 展开更多
关键词 地震动预测 STACKING 俯冲板缘地震 部分依赖图
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日本海沟S-net台网水平向海域板缘地震动模型研究 被引量:1
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作者 谭景阳 颜仕龙 +2 位作者 陈灯红 张齐 陈柳灼 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第18期186-200,共15页
地震动反应谱预测模型是概率地震危险性分析的基础,该文基于日本海沟大型海底台网S-net的海域俯冲带板缘地震动数据库,建立了俯冲带地区的水平向海域板缘地震动预测模型,分析了板缘地震的海陆地震动模型差异。在地震动模型中考虑了与场... 地震动反应谱预测模型是概率地震危险性分析的基础,该文基于日本海沟大型海底台网S-net的海域俯冲带板缘地震动数据库,建立了俯冲带地区的水平向海域板缘地震动预测模型,分析了板缘地震的海陆地震动模型差异。在地震动模型中考虑了与场地信息有关的台站水深和沉积层厚度。由于海底台站的埋设方式不同,在模型中将台站按埋设和未埋设进行区分,通过回归分析和参数平滑建立了考虑震源类型、矩震级、震源深度、断层距、水深、沉积层厚度和埋设方式的水平向海域板缘地震动预测模型。通过对事件内残差进行分离,给出了研究区域的海底板缘模型单台标准差,可用于特定场点的概率地震危险性分析。该文的水平向海域板缘地震动模型可为考虑震源类型的海域区划和海域概率地震危险性分析提供参考。 展开更多
关键词 海域地震动 俯冲板缘地震 预测模型 随机效应模型 海域工程
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基于混合方法的南海海域地震动衰减关系研究 被引量:9
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作者 胡进军 郑旭 谢礼立 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第7期36-49,共14页
我国南海海域面临俯冲带地震的影响,海域俯冲带地震的工程特性是海域工程抗震研究的基础,为给海域工程地震危险性分析提供合理的地震动输入,对于没有实际地震动数据的我国南海海域,文中提出一种基于数值模拟结合其他区域已有经验衰减关... 我国南海海域面临俯冲带地震的影响,海域俯冲带地震的工程特性是海域工程抗震研究的基础,为给海域工程地震危险性分析提供合理的地震动输入,对于没有实际地震动数据的我国南海海域,文中提出一种基于数值模拟结合其他区域已有经验衰减关系建立本地衰减关系的方法。该方法采用随机有限断层法分别对南海俯冲带和日本东北部俯冲带板内地震动进行模拟,以模拟的不同震级、不同距离下的大量地震动为基础,回归了日本俯冲带与南海俯冲带地震动衰减关系,并推导二者的定量关系,基于此定量关系和已知的日本东北部俯冲带板内地震的经验衰减关系,最终建立南海俯冲带板内地震动的衰减关系。将文中建立的南海地震衰减关系与日本以及汶川地震衰减关系进行对比,结果表明:不同类型的地震的衰减特征存在一定的差异性,海域俯冲带板内地震的衰减速率要快于我国陆地地区的汶川地震的浅地壳地震;数值模拟结合经验关系的混合方法得到的南海俯冲带板内地震动衰减关系具有一定的应用价值,此方法可为没有实际地震动的地区建立衰减关系提供参考,建立的衰减关系可为海洋工程和近海交通重大工程的建设提供依据。 展开更多
关键词 南海区域 俯冲 地震动 衰减模型 混合方法
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利用断层应力积累探讨大地震发生的地点--以日本2011年东北9级大地震为例 被引量:3
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作者 谢周敏 蔡永恩 +1 位作者 吉岡祥一 阿部大毅 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期1-11,共11页
大地震在哪里发生是地震预报首先要解决的问题.利用反演GNSS观测数据得到的2011年日本东北9级大地震前7年(2004—2010年)断层上的应力变化,我们发现了这次地震断层的孕震区.为了进一步研究该孕震区的演化过程,本文继续反演这次大地震在1... 大地震在哪里发生是地震预报首先要解决的问题.利用反演GNSS观测数据得到的2011年日本东北9级大地震前7年(2004—2010年)断层上的应力变化,我们发现了这次地震断层的孕震区.为了进一步研究该孕震区的演化过程,本文继续反演这次大地震在1997—2003年间的断层应力变化过程.通过这两期的反演工作,我们看到,在这14年中,断层应力的年变化图案的主要特征基本是稳定的,并存在明显的应力增加区和降低区.前者与地震的破裂区吻合,后者与前震、重复小地震和无震滑动的区域一致.显著的剪切应力增加区不但与主震,而且还与大余震的破裂区相符合.我们发现断层面上高应力积累区的零剪应力和零正应力变化的等值线不重合,前者在断层面上的深度大于后者,这意味着在剪应力增加区存在着正应力降低区或剪切强度降低区(由于剪切强度与正应力成正比).断层初始破裂点似乎更偏好零正应力等值线附近的位置,这是因为该处不但靠近剪切强度降低区,而且位于剪应力积累最显著的地方.研究结果表明,正应力变化对大地震的初始破裂有影响;本文所使用的断层应力变化反演方法,可以用来作为预测大地震发生位置的一种手段. 展开更多
关键词 俯冲带地 地震应力模型 断层应力变化反演 大地震位置预测
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