地震预警处理中的不确定性分析初步研究

• 作 者: 侯永策
• 发表日期: 2019年01期
• 关键词: 地震预警 震级 地震定位 地震动参数 不确定性

地震预警系统是一种新兴的减轻灾害的有效手段,由于其高度时效性的要求,所使用的信息具有以下特性:（1）触发台站的有限性;（2）台站波形信息的有限性;（3）数据处理高度的实时性和自动化。事件的判别、震相的捡拾、震级实时估计、地震实时定位以及地震动预测均具有一定的不确定性,共同导致了地震预警信息具有一定的不确定性。本文针对如何量化地震预警信息的不确定这一问题,做了如下工作:（1）使用基于贝叶斯理论的地震预警震级实时估计方法,结合历史地震信息和地震监测台站提供的实时波形信息,有效的量化了实时估计震级的不确定性,并对影响实时估计震级的不确定性因素进行了研究。研究结果表明,不同的震级实时计算方法t_p^max、τ_c和P_d均能够与贝叶斯理论相结合,进行震级实时估计,此外台网密度、历史地震先验信息、地震记录的质量和台站的井上或井下数据均会对实时估计震级的不确定性产生影响。（2）使用改进的“着未着”方法,充分利用已到台和未到台的信息,有效的量化了实时地震定位的不确定性。通过研究发现,网内、网外地震以及台站未捡拾到P波这几种情况均会对实时地震定位的不确定性产生影响。（3）使用对数正态分布的数学模型量化了地震动预测方程的不确定性。使用地震动参数的不确定性分析方法量化实时估计得到的PGA的不确定性,并将该方法应用于北海道地震中,结果证明,地震动参数的不确定性分析方法能够针对不同的目标位置、不同的PGA阈值,实时给出PGA的超越概率,量化地震动参数的不确定性。并比较了实时估计震级的不确定性、实时地震定位的不确定性和地震动预测方程的不确定性对得到的地震动参数不确定性结果的影响。研究表明,实时地震定位的不确定性对结果基本没有影响,实时估计震级和地震动预测方程的不确定性对结果影响程度相同。