P波预警中的震级预测和PGA、PGV估算研究

摘要

近年来，破坏性地震事件多发，研究并建立一套地震预警系统迫在眉睫。以此为契机，本文对P波的一些特性进行研究，从中探寻一些预警的方法，希望能对预警技术的研究发展出一份力。现将本文主要工作和成果概括如下:
　　 (1)联合使用STA/LTA法+AIC方法进行P波震相自动识别。结果表明，该方法可以精确拾取P波到时，快速而简洁，但稳定性欠佳;面向实际预警系统，尚需开发一种适用性和稳定性更高的地震事件实时检测的技术。
　　 (2)使用Odaka等(2003)提出的方法来估算震中距，发现参数B和震中距之间存在较好的相关性，震中距估算值与真值相关性较好，但是该方法可能存在明显的地区性差异。
　　 (3)应用Odaka方法以及τc、τpmax两种周期方法进行震级预测研究。结果表明，Odaka方法能够相对快速准确的估计震级，适合单台站P波预警，但可能存在明显的地区性差别;对两种周期方法，大致反映出τc(τpmax)越大，震级越大的规律，进行多台站联合预测震级，预测精度会有所提高。
　　 (4)利用P波初始部分的幅值信息来预测PGA、PGV。预测方法具有一定的适用性，但也有较大的局限性——在PGA、PGV比较小和PGA、PGV比较大两种情况下的适用性差异较大;在地震动强度比较大时，误差比较大，预测结果往往偏小，容易低估后续地震动强度。这种方法可以直接应用于现地预警，但要想扩展预测结果的应用范围，尚需研究建立地震动衰减关系。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 地震预警的概念

1．2 地震预警系统建设及研究现状

1．2．1 地震预警系统建设现状

1．2．2 地震预警相关技术研究现状

1．3 本文组成结构

第2章 P波初动自动识别方法研究

2．1 介绍

2．2 震相自动识别方法概述

2．2．1 长短时平均(STA／LTA)方法

2．2．2 AIC自动识别方法

2．2．3 其它自动识别方法

2．3 本文所用地震记录数据

2．4 P波自动识别应用示例

2．5 关于AIC法时间窗口的选取探讨

2．5．1 AIC法小窗口拾取P波到时

2．5．2 P波到达的持续判断—AIC滑动窗口的设想

2．5．3 STA／LTA+AIC法拾取P波到时

2．6 地震事件实时检测

2．7 本章小结与讨论

第3章 震中距的估算方法研究

3．1 Odaka方法介绍

3．2 对参数B的研究

3．3 时间窗口长度对参数B的影响

3．4 震中距估算应用示例

3．5 本章小结与讨论

第4章 预警震级确定方法研究

4．1 Odaka方法

4．2 τc算法

4．2．1 介绍

4．2．2 应用示例

4．2．3 震中距对τc的影响

4．2．4 多台计算

4．3 τpmax算法

4．3．1 介绍

4．3．2 应用示例

4．3．3 震中距对τpmax的影响

4．3．4 多台计算

第5章 后续地震动峰值的预测

5．1 地震动幅值参数之间的相关性

5．2 不同时间长度下的相关性

5．3 PGA、PGV的预测

5．4 方法的局限

5．5 本章小结与讨论

总结与展望

本文主要结论

今后工作展望

致谢

附录1 P波到时拾取结果

参考文献

攻读硕士学位期间参加的科研项目