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基于四分量钻孔应变数据的神经网络地震活动性预测分析 被引量：1
1
作者 于紫凝 李海峰 +2 位作者 景锡龙 池成全 郑海永 《地震学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期327-339,共13页
首先利用四分量钻孔应变数据独有的自洽特性,构建震前应变特征数据集;之后基于一维卷积神经网络框架,设计地震震级与方位的预测模型;然后通过混淆矩阵计算准确率、召回率以及F1分数,对模型预测结果进行评价与修正;最后对我国西南地区的... 首先利用四分量钻孔应变数据独有的自洽特性,构建震前应变特征数据集;之后基于一维卷积神经网络框架,设计地震震级与方位的预测模型;然后通过混淆矩阵计算准确率、召回率以及F1分数,对模型预测结果进行评价与修正;最后对我国西南地区的永胜、昭通、姑咱及腾冲四个台站的钻孔应变特征分别进行训练与验证,并讨论了不同特征窗长对预测效果的影响。训练完成后的模型效果在测试集上均表现优异,四个台站对震级和方位预测的平均准确率分别可达85%和80%左右,说明四分量钻孔应变数据特征与地震的发生有着很强的相关性,通过卷积神经网络对地震前兆特征进行挖掘具有很大研究潜力,本文提出的预测策略也为未来短临地震的精确预测研究打下基础。 展开更多
关键词 四分量钻孔应变 卷积神经网络 震级预测 方位预测 地震前兆
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对当前四分量钻孔应变观测的审视——以应变不变量为标尺 被引量：15
2
作者 刘序俨 王紫燕 +2 位作者 方宏芳 黄声明 王林 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期3332-3346,共15页
本文采用摩尔圆模型推导出中国和美国3种不同类型的四分量不同布设的两套钻孔应变的5组观测组合公式,随机选取了25个台站多年的观测资料计算5组最大、最小主应变及主方向,并采用两两相关和回归分析的方法对其一致性进行了检核.计算结果... 本文采用摩尔圆模型推导出中国和美国3种不同类型的四分量不同布设的两套钻孔应变的5组观测组合公式,随机选取了25个台站多年的观测资料计算5组最大、最小主应变及主方向,并采用两两相关和回归分析的方法对其一致性进行了检核.计算结果显示:经过大致1—2年时间后,应变不变量变化稳定,主应变及主方向越来越接近;大多数台站5组最大、最小主应变数值之间的相关系数和回归系数接近于1,表明这些仪器记录的应变数据具有客观真实性.5组主方向数值相差较大,本文对此进行了分析,并给出了5组观测组合公式的误差估计,发现主应变计算值的最大均方根误差是有上限的,主方向没有上限.最后对影响钻孔应变5组不变量一致性的一些因素进行了初步探讨.研究结果表明钻孔应变观测技术有其特殊的困难,在经历了半个世纪实践后,取得了重要进展,但仍有一些技术问题亟待解决. 展开更多
关键词 四分量钻孔应变 不变量 观测组合公式 可靠性检验 误差估计
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四分量钻孔应变台网汶川地震前的观测应变变化 被引量：30
3
作者 邱泽华 唐磊 +1 位作者 周龙寿 阚宝祥 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第1期1-5,共5页
检验一个观测变化是否地震前兆异常,需要3个判据:1)有正常背景;2)非干扰影响;3)与地震相关。依据这3个判据,对汶川地震区周围"十五"期间新建立的四分量钻孔应变台站的数据进行分析,结果表明地震之前没有可靠的明显异常变化。... 检验一个观测变化是否地震前兆异常,需要3个判据:1)有正常背景;2)非干扰影响;3)与地震相关。依据这3个判据,对汶川地震区周围"十五"期间新建立的四分量钻孔应变台站的数据进行分析,结果表明地震之前没有可靠的明显异常变化。进一步对地震前观测应变变化主方向的分析结果表明,它们并非都指向震中。 展开更多
关键词 汶川地震 四分量钻孔应变仪 异常变化 地震前兆 主方向
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钻孔四分量应变观测自检内精度分析 被引量：32
4
作者 唐磊 邱泽华 宋茉 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第B11期36-39,共4页
根据钻孔四分量应变观测特点,分析了评价该观测手段的质量指标:相对标定自检内精度。介绍了相对标定自检内精度方法以及存在的问题。通过对比分析平均值、相关系数等,提出不同的求偏差方法,改进了相对标定自检内精度法,使其能尽量客观... 根据钻孔四分量应变观测特点,分析了评价该观测手段的质量指标:相对标定自检内精度。介绍了相对标定自检内精度方法以及存在的问题。通过对比分析平均值、相关系数等,提出不同的求偏差方法,改进了相对标定自检内精度法,使其能尽量客观地评价观测质量。 展开更多
关键词 钻孔四分量应变观测 相对标定 偏差 自检内精度 平均值
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四分量钻孔应变观测的实地相对标定 被引量：99
5
作者 邱泽华 石耀霖 欧阳祖熙 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2005年第1期118-122,共5页
提出钻孔应变观测的实地标定问题有相对标定和绝对标定两层涵义;讨论了四分量钻孔应变观测的相 对标定的归一化新方法:将前人标定应力观测的方法用于应变观测,一方面大大简化了计算公式,另一方面提出轮 流以每个元件为标准计算灵敏... 提出钻孔应变观测的实地标定问题有相对标定和绝对标定两层涵义;讨论了四分量钻孔应变观测的相 对标定的归一化新方法:将前人标定应力观测的方法用于应变观测,一方面大大简化了计算公式,另一方面提出轮 流以每个元件为标准计算灵敏度而后取平均值的方法,在统计上更为合理;并以昌平台RZB 1型钻孔应变观测为 例进行实际应用,取得了令人满意的结果。 展开更多
关键词 钻孔应变观测 标定 灵敏度 归一化 应力 平均值 简化 平台 元件 涵义
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四分量钻孔应变观测值计算地层应变与应力 被引量：1
6
作者 骆鸣津 唐九安 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第A01期8-15,共8页
安装钻孔应变观测仪的目的是观测钻孔应变的非潮汐变化,了解地层的应变和应力变化,探索非潮汐异常变化与地震前兆的关系。用四分量钻孔应变观测值中的非潮汐变化计算地层应变和应力变化是多解的。根据弹性力学原理和各方向观测值等权的... 安装钻孔应变观测仪的目的是观测钻孔应变的非潮汐变化,了解地层的应变和应力变化,探索非潮汐异常变化与地震前兆的关系。用四分量钻孔应变观测值中的非潮汐变化计算地层应变和应力变化是多解的。根据弹性力学原理和各方向观测值等权的办法,提出一种用应变固体潮面应变相等的条件来滤定钻孔应变观测值的格值,用该值计算出地层的应变变化和应力变化。 展开更多
关键词 四分量钻孔钻孔应变观测 地球潮汐 面应变 差应变 地层应变和应力变化.
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钻孔四分量应变观测数据不同时间尺度的自检分析 被引量：20
7
作者 唐磊 吕品姬 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2015年第3期525-528,共4页
利用高台地震台不同时间尺度的钻孔四分量应变观测数据计算元件相对校正系数、自检内精度和面应变相关系数。分析认为,对较长时间尺度观测数据进行质量评价、应变换算和地震研究时,相对标定处理应选用连续观测的日均值或5日均值数据;对... 利用高台地震台不同时间尺度的钻孔四分量应变观测数据计算元件相对校正系数、自检内精度和面应变相关系数。分析认为,对较长时间尺度观测数据进行质量评价、应变换算和地震研究时,相对标定处理应选用连续观测的日均值或5日均值数据;对较短时间尺度观测数据进行以上分析时,相对标定处理应选用整时值数据。 展开更多
关键词 钻孔四分量应变观测 时间尺度 自检内精度 相关系数
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姑咱台四分量钻孔应变观测的实地标定 被引量：12
8
作者 阚宝祥 邱泽华 池顺良 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2009年第1期36-40,共5页
为提高观测数据的准确性,对姑咱台四分量钻孔应变观测进行了实地相对标定和实地绝对标定。在标定过程中,充分考虑了相位滞后对耦合系数反演的影响,通过反演计算得出相位滞后并将其消除,这样得出的耦合系数的准确性比没有考虑相位滞后得... 为提高观测数据的准确性,对姑咱台四分量钻孔应变观测进行了实地相对标定和实地绝对标定。在标定过程中,充分考虑了相位滞后对耦合系数反演的影响,通过反演计算得出相位滞后并将其消除,这样得出的耦合系数的准确性比没有考虑相位滞后得出的耦合系数的准确性有明显提高。 展开更多
关键词 四分量钻孔应变观测 相对标定 绝对标定 反演 相位滞后
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裂隙对四分量钻孔应力–应变观测影响的数值模拟分析 被引量：3
9
作者 姚瑞 杨树新 王迪 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期331-335,共5页
钻孔围岩中存在裂隙是导致钻孔应力–应变观测中测试值不满足自洽关系的原因之一,但缺乏理论依据。建立若干个二维有限元模型,通过模拟计算相邻45°的各元件位移,定性地研究裂隙与最大水平应力的角度、最大水平应力与最小水平应力... 钻孔围岩中存在裂隙是导致钻孔应力–应变观测中测试值不满足自洽关系的原因之一,但缺乏理论依据。建立若干个二维有限元模型,通过模拟计算相邻45°的各元件位移,定性地研究裂隙与最大水平应力的角度、最大水平应力与最小水平应力比值、裂隙与孔壁距离、长度、宽度和材料属性几种典型要素对四分量钻孔应力–应变观测的影响。结果显示,几种因素对钻孔应力–应变观测都有比较明显的影响,当裂隙延展方向与最小水平应力方向一致或最大水平应力与最小水平应力比值越大、裂隙与孔壁距离越近、裂隙尺寸越大、裂隙的材料属性与围岩的差距越大时,裂隙的存在对观测的影响越明显。 展开更多
关键词 裂隙 四分量钻孔 应力–应变观测 数值模拟
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四分量式钻孔应变观测资料的处理与分析 被引量：7
10
作者 张晶 刘琦 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第6期6-9,19,共5页
利用中国地震数字观测网络"十五"计划期间布设的姑咱、小庙台分量钻孔应变观测结果,根据应变固体潮汐观测模型拟合潮汐响应参量耦合系数、相位滞后;利用考虑响应率、相位滞后、气压扰动影响的综合观测模型提取固体潮频段以内... 利用中国地震数字观测网络"十五"计划期间布设的姑咱、小庙台分量钻孔应变观测结果,根据应变固体潮汐观测模型拟合潮汐响应参量耦合系数、相位滞后;利用考虑响应率、相位滞后、气压扰动影响的综合观测模型提取固体潮频段以内的变化,从构造和介质特性的角度对计算结果的时间序列和平面应变图像进行讨论。结果显示,汶川8.0、会理6.1、姚安6.0级地震前,潮汐响应参数和高频信息在震前几个月至1年出现扰动;姑咱台的应变花图像相对稳定,其变形主要受附近的构造所控制。 展开更多
关键词 四分量钻孔应变观测 应变固体潮汐 高频异常信息 潮汐响应参数 地震
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海原台四分量钻孔应变观测的相对标定及资料应用 被引量：3
11
作者 吴立辛 张立强 +1 位作者 李国斌 郭宏斌 《地震研究》 CSCD 北大核心 2010年第4期318-322,共5页
宁夏海原台四分量钻孔应变观测的相对标定结果显示,标定后分量1、分量3之和与分量2、分量4之和的资料相关性显著增强,标准差明显减小,更加满足四分量应变仪的校核条件,表明该钻孔应变观测资料是可靠的。将各分量应变资料去趋势,计算出... 宁夏海原台四分量钻孔应变观测的相对标定结果显示,标定后分量1、分量3之和与分量2、分量4之和的资料相关性显著增强,标准差明显减小,更加满足四分量应变仪的校核条件,表明该钻孔应变观测资料是可靠的。将各分量应变资料去趋势,计算出面应变1+3和2+4、差应变1-3和2-4,对面应变、差应变资料和相对标定系数在2008年4月6日固原3.8级、5月12日汶川8.0级、10月3日固原4.0级和11月24日固原3.8级地震前的异常变化进行了分析探讨。结果显示,钻孔应变观测的相对标定及资料应用有助于地震前兆异常的判定识别。 展开更多
关键词 钻孔应变观测 相对标定 震前异常 面应变 差应变
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利用远震面波估计凉山州地震综合观测钻孔应变仪的耦合系数
12
作者 王晓蕾 薛兵 +6 位作者 朱小毅 崔仁胜 李江 席继楼 张兵 高尚华 陈全胜 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2697-2711,共15页
分量钻孔应变观测中的耦合系数(A、B)对于定标应变观测量具有重要意义,本文通过中国地震科学实验场深井地震综合观测项目积累的地震仪与应变仪共点观测地震波资料,验证了钻孔应变观测面波标定方法的可行性.利用三个观测台站的多个远震记... 分量钻孔应变观测中的耦合系数(A、B)对于定标应变观测量具有重要意义,本文通过中国地震科学实验场深井地震综合观测项目积累的地震仪与应变仪共点观测地震波资料,验证了钻孔应变观测面波标定方法的可行性.利用三个观测台站的多个远震记录,开展了多频点面波标定实验,所获取的耦合系数对比理论固体潮标定结果具有更好的稳定行和合理性.本文的研究结果表明,提高现有钻孔应变观测台站的采样率至不少于1 Hz,深入开展远震应变地震波和共点(或近场)地震仪的面波记录对比研究,有利于获取全频段的耦合系数结果,对于提高应变观测数据的准确度及其深入应用具有重要意义. 展开更多
关键词 分量式钻孔应变测量 耦合系数 面波标定方法
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通过钻孔应变高频记录直接研究动态应力变化:以一次土耳其M_(W)7.8地震为例
13
作者 陈永前 李富珍 +2 位作者 任天翔 张怀 石耀霖 《地球物理学报》 北大核心 2025年第5期1866-1883,共18页
四分量钻孔应变仪作为超宽频地壳应变监测的重要手段,它可以直接记录由传入地震波引起的动态应变,并进一步计算出岩体中动态水平应力的变化幅值.2023年2月6日01:17:34 UTC土耳其发生了一次M_(W)7.8地震,位于山西北部的右玉台四分量钻孔... 四分量钻孔应变仪作为超宽频地壳应变监测的重要手段,它可以直接记录由传入地震波引起的动态应变,并进一步计算出岩体中动态水平应力的变化幅值.2023年2月6日01:17:34 UTC土耳其发生了一次M_(W)7.8地震,位于山西北部的右玉台四分量钻孔应变仪记录到了本次地震的波形数据.本文在该仪器以10 Hz采样率记录的应变地震波中,识别出了P波、S波和面波等不同震相,利用应力花瓣图法分析了远场动态应力变化特征.结果显示,面波振荡周期约为20 s,体应力振幅值为1.2 kPa,最大剪应力振幅值为3.6 kPa,在台站附近的口泉断裂(走向N35°E、倾角50°)断层面上库仑应力变化幅值接近1.5~2.0 kPa.虽然本次地震在口泉断裂断层面上产生的库仑应力变化量级较低,远未达到动态应力触发的阈值(0.01~0.1 MPa),实际该区域也的确未观测到任何地震被触发,但该研究方法为高精度钻孔应变的观测提供了定量分析动态应力波特征的可能性. 展开更多
关键词 直接记录 动态应力 四分量钻孔应变 远场动态触发
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不同采样率下四分量钻孔应变观测同震变化特征 被引量：7
14
作者 唐磊 邱泽华 +1 位作者 樊俊屹 罗自浩 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2022年第11期1196-1201,共6页
利用湟源台四分量钻孔应变观测的分钟值、1 sps、10 sps和100 sps四种不同采样率的观测数据,通过自检分析、同震应变阶分析和频谱分析等方法研究青海玛多M7.4地震同震变化特征。研究结果表明,分钟采样记录的地震波信息缺失严重,用分钟... 利用湟源台四分量钻孔应变观测的分钟值、1 sps、10 sps和100 sps四种不同采样率的观测数据,通过自检分析、同震应变阶分析和频谱分析等方法研究青海玛多M7.4地震同震变化特征。研究结果表明,分钟采样记录的地震波信息缺失严重,用分钟采样数据进行地震波初动、同震变化幅度等研究将会得到信度较低的结论;采样率越高,记录应变地震波信息的能力越强,但100 sps采样和10 sps采样结果相差不大,10 sps采样已能记录到比较全面的应变地震波信息;同震应变阶的变化性质和变化幅度与采样率无关;未来布设四分量钻孔应变仪时,建议应将采样率至少提高至1 sps。 展开更多
关键词 四分量钻孔应变观测 采样率 同震变化 应变阶 频谱分析
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分量式钻孔应变观测耦合系数的计算 被引量：24
15
作者 张凌空 牛安福 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期3029-3037,共9页
根据双衬套钻孔应变观测力学模型,推导出平面应力作用下各分量应变观测中两个耦合系数(A、B)的计算公式,为进一步确定地壳应变场最大、最小主应变的数值及方向提供了必需的前提条件,对当前国内外开展的利用钻孔应变进行地震、火山和板... 根据双衬套钻孔应变观测力学模型,推导出平面应力作用下各分量应变观测中两个耦合系数(A、B)的计算公式,为进一步确定地壳应变场最大、最小主应变的数值及方向提供了必需的前提条件,对当前国内外开展的利用钻孔应变进行地震、火山和板块边界的观测研究具有一定积极意义.研究结果表明,A、B与用双环模型和复变函数法解算出的c(面应变响应因子)、d(剪应变响应因子)之间分别存在2倍的关系(c=2A,d=2B),并且二者绘制的曲线完全一致,c、d的物理含义分别是地壳岩石面应变与剪应变观测的井孔耦合系数. 展开更多
关键词 分量式钻孔应变 双衬套模型 耦合系数 响应因子
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大渡河水位变化对四川姑咱台钻孔应变观测影响的数值分析 被引量：5
16
作者 任天翔 杨少华 +2 位作者 董培育 程惠红 石耀霖 《中国科学院大学学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2018年第5期674-680,共7页
四分量钻孔应变仪通过孔内4个方向的长期应变监测,有效记录地震、固体潮、长年变化等不同频率的地应力变化。然而,记录中也包含非构造应力因素的干扰,因此了解这些干扰形成的机理是一个重要的问题。四川省姑咱台位于陡峭的大渡河谷底部... 四分量钻孔应变仪通过孔内4个方向的长期应变监测,有效记录地震、固体潮、长年变化等不同频率的地应力变化。然而,记录中也包含非构造应力因素的干扰,因此了解这些干扰形成的机理是一个重要的问题。四川省姑咱台位于陡峭的大渡河谷底部,不但记录到明显的年周期变化,应变量级达10^(-6),并且每年丰水期,钻孔应变观测到随水位的明显变化。通过弹性力学数值方法讨论河水水位变化对台站产生的应力。初步计算结果表明,姑咱大渡河水数米的涨落对姑咱台探头处产生kPa量级的应力。探头能够记录到水位变化的影响,一方面,说明钻孔应变计的确能够在野外条件下记录到微小应力变化,证明仪器具有很高的灵敏度;另一方面,表明在条件许可的情况下,钻孔应变仪台站选址应该避开陡峭河谷区域,才能减小非构造应力的干扰,突出记录构造应力变化,使观测能更好地应用于地震活动性的研究。 展开更多
关键词 钻孔应变仪 应变观测干扰 有限元 数值模拟
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川滇地区钻孔四分量应变仪记录的同震应变阶分析 被引量：18
17
作者 唐磊 荆燕 《震灾防御技术》 CSCD 2013年第4期370-376,共7页
通过对比川滇地区6个钻孔四分量应变台站记录的汶川MS8.0级地震和芦山MS7.0级地震的同震应变阶,发现结果不满足四分量应变的自检特性,而且两组面应变的同震应变阶的张压性变化不一致,这可能和地震震级有关,也有可能和仪器的自身特性、... 通过对比川滇地区6个钻孔四分量应变台站记录的汶川MS8.0级地震和芦山MS7.0级地震的同震应变阶,发现结果不满足四分量应变的自检特性,而且两组面应变的同震应变阶的张压性变化不一致,这可能和地震震级有关,也有可能和仪器的自身特性、台站所处断层环境、台站与震中的距离、元件的方位角等有关。另外,利用钻孔分量应变仪记录的同震应变阶进行相关研究时,还需对数据的可靠性做深入分析,否则可能会产生错误结果。 展开更多
关键词 钻孔四分量应变 面应变 应变阶
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中国分量钻孔地应力-应变观测发展重要事件回顾 被引量：26
18
作者 邱泽华 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2010年第5期42-47,共6页
中国的钻孔应力相对观测是在李四光的倡导下开始的,目的是探索地震预报的途径。早期的钻孔应力观测(电感法)试图直接观测应力变化,在与弹性力学理论的结合上存在矛盾,即理论上需要观测的是位移,实际上用的压磁传感器是观测力的。1977年... 中国的钻孔应力相对观测是在李四光的倡导下开始的,目的是探索地震预报的途径。早期的钻孔应力观测(电感法)试图直接观测应力变化,在与弹性力学理论的结合上存在矛盾,即理论上需要观测的是位移,实际上用的压磁传感器是观测力的。1977年,在理论和实践方面发生的变革,为后来四分量应变观测的进一步发展奠定了基础。在人们努力协调传感器与观测原理的矛盾的过程中,应力仪和应变仪的概念发生了混淆。地应力不能测量的观点是没有根据的。 展开更多
关键词 钻孔应变观测 电感法地应力观测 四分量钻孔应变观测 自检 芜湖会议
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基于四分量钻孔应变资料的区域应变场特征分析 被引量：10
19
作者 陈永前 张淑亮 李宏伟 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2021年第10期1095-1100,共6页
基于山西北部忻州地区5套四分量钻孔应变仪观测资料,计算小时值、1 d、5 d和30 d均值的应变参数,并利用维尼迪科夫调和分析法计算潮汐因子。结果显示,5个测点的最大主应变ε_(1)、最小主应变ε_(2)、面应变ε_(a)和剪切应变ε_(s)的变... 基于山西北部忻州地区5套四分量钻孔应变仪观测资料,计算小时值、1 d、5 d和30 d均值的应变参数,并利用维尼迪科夫调和分析法计算潮汐因子。结果显示,5个测点的最大主应变ε_(1)、最小主应变ε_(2)、面应变ε_(a)和剪切应变ε_(s)的变化率相对恒定,主方向φ大体不变,潮汐因子玫瑰图变化也较小,表明该区域应变场处于较为稳定的状态。本文研究结果与该区当前地震活动特征、震源机制及断层活动性基本一致。 展开更多
关键词 四分量钻孔应变 区域应变场 应变参数 潮汐因子
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高采样四分量钻孔应变仪记录应变地震波的可靠性分析 被引量：4
20
作者 唐磊 樊俊屹 +1 位作者 刘高川 邱泽华 《中国地震》 北大核心 2023年第1期78-87,共10页
自2017年开始,陆续对中国地球物理台网10个钻孔应变测点的数据采集器进行升级,产出了大量的高采样钻孔应变观测数据.利用相关系数和自检精度2个检验四分量观测数据自洽性能的指标,定量分析了台站记录的2020年2月3日成都5.1级和2020年3... 自2017年开始,陆续对中国地球物理台网10个钻孔应变测点的数据采集器进行升级,产出了大量的高采样钻孔应变观测数据.利用相关系数和自检精度2个检验四分量观测数据自洽性能的指标,定量分析了台站记录的2020年2月3日成都5.1级和2020年3月25日千岛群岛7.5级地震的应变地震波,结果显示高采样观测数据信度较高.对比分析了10个台站记录的2次地震的震相,证明高采样四分量钻孔应变仪具备记录清晰应变地震波的能力,且其可靠性较高.综合结果证明,高采样四分量钻孔应变观测可进一步为地震学研究提供新的数据资源. 展开更多
关键词 四分量钻孔应变观测 高采样率 应变地震波 自洽性能 震相
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