内蒙古地区地震监测能力评估研究

摘要

目前地震监测工作主要依赖于覆盖全球的地震台站组成的地震台网，相对于使用单个地震台站，地震台网有多方面的优势，对地震事件的位置和震级的确定更加可靠。而对地震台网监测能力的科学评估，是开展包括地震危险性分析、区域速度结构探查等地球科学研究的重要基础。　　最小完整性震级Mc是地震台网监测能力评估的重要指标，按照仪器相应参数、台站场地相应参数和地动噪声等，估算出台站的理论响应曲线，可以叠加得到台网的理论最小完整性震级。使用台网实际记录到的地震报告，通过统计方法估算最小完整性震级，计算最小完整性震级的统计方法可以分为两类，一种是假定震级不小于Mc的地震在震级—频度分布上满足G-R关系（Gutenberg and Richter,1944）,并认为这些地震的记录是完整的（Wiemer and Wyss,2000;Cao and Gao,2002; Marsan,2003;Woessner and Wiemer,2005;Amorèse,2007）；另一种则是基于非G-R关系的方法，例如“基于概率的完整性震级”（Probability-based Magnitude of Completeness,PMC）方法（Schorlemmer and Woessner,2008）和“贝叶斯完整性震级”（Bayesian Magnitude of Completeness,BMC）方法（Mignan,et al.,2011;Mignan,et al.,2013;）等。　　根据地震台网所配置的地震计的仪器参数、地震台站的场地响应以及实测的噪声功率谱，在地震信号识别的信噪比假设基础上，可以估算地震台网理论的监测能力。但是此种方法是基于能够清晰识别震相的理论假设信噪比，而且无法考虑台网运行中的不确定因素。基于G-R关系的评估方法使用的震级频率分布假设在小样本情况下可能不成立或者有偏差，造成评估结果的偏差。BMC和PMC等基于非G-R关系方法具有可考察地震定位中台站人为选择等造成的台网监测能力下降、避免传统基于G-R关系的统计算法因地震数目过少无法评估等优点，但这些方法是基于台网目录完整性的假设，在监测能力较差的台网这种假设是不合理的。　　本文使用三种代表性的方法（噪声功率谱方法、EMR方法和PMC方法）对内蒙古台网的监测能力进行评估，比较各种方法的结果差异，探讨方法的适用性，供改进方案。针对监测较差地区不满足台网完整性假设，本文使用台网检测率模型对PMC方法结果进行修正。本文还应用评估结果对内蒙古地震台网监测能力在空间和时间上的分布和变化特征，并提出台网优化建议。　　本文做了以下工作：　　1.整理内蒙古地震观测数据　　2.使用噪声功率谱方法，EMR方法和PMC方法计算理论最小完整性震级并对比结果。　　3.使用台网检测率模型对PMC方法进行修正，并分析结果。　　4.以计算结果为基础，分析内蒙古地震台网监测能力在空间和时间上的分布和变化特征。

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第一章 导 论

1.1论文的选题背景和意义

1.2 论文的内容安排与基本框架

1.3论文创新点及研究展望

第二章 方法和原理

2.1相关理论概述

2.2国内外研究综述

第三章 数据

3.1 概 述

3.2台站信息分析及数据处理

3.3 地震目录及观测报告核实

3.4 区域小震活动分布

3.5 结论和本文使用数据情况

第四章 计算过程和结果

4.1 噪声功率谱方法计算过程和结果

4.2 EMR方法计算过程和结果

4.3 PMC方法计算过程和结果

4.4 结果对比分析

4.5 使用台网检测率模型对PMC方法的修正

第五章 内蒙古地震台网监测能力分析

5.1 概述

5.2 定位台站“空隙角”的时空分布特征

5.3 定位台站数的时空分布特征

5.4 内蒙古测震台网台站检测概率的对比分析

5.5 内蒙古地震台网监测能力——最小完整性震级MP时空特征

第六章 结论和讨论

参考文献

个人简介

在校期间成果

致谢