富里叶本征变换的数值方法研究及其在地震序列谱分析中的应用.

陈兵1)郑治真2)江在森1)

富里叶本征变换的数值方法研究及其在地震序列谱分析中的应用.

陈兵1)郑治真2)江在森1)

1) 中国西安>710054国家地震局第二地形变监测中心 2) 中国北京100045国家地震局地震数据信息中心

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出版历程
- 发布日期: 2011-03-16

摘要

摘要: 对富里叶本征变换(FET)的数值方法进行了初步探讨，详细分析了本征基--厄米函数的数值特性．采用非等间隔采样的高斯-厄米积分法计算本征系数an，取得良好结果．通过对基本信号函数幅频特性的讨论，证明本文所采用的数值方法具有精度高，计算量小的特点．最后，利用本方法对地震活动性资料进行拟实时FET分析，初步探讨了FET应用于地震预报工作的可行性，具有一定的实用价值．
- 地震序列富里叶本征变换高斯-厄米积分截止点拟实时谱分析

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自2014年3月以来，我们在云南省嵩明县小新街小江断裂附近(图 1a)，利用电阻率层析成像技术进行与地震有关的电阻率图像动态变化的监测试验．布设了两条测线：一条横跨小江断裂，长约700 m; 另一条几乎与小江断裂走向平行，长约1 150 m(图 1b)．大约每两个月观测一次，观测中采用温纳-α装置．所使用的观测仪器为德国DMT公司的RESECS Ⅱ直流电法仪．观测场地的测试结果表明，该仪器对视电阻率的相对测量精度优于3%．

图 1 (a) 试验观测点(小新街)位置示意图，观测点距云南省地震局约70 km； (b) 测线布设示意图

Figure 1. (a) The experimentally observational site (Xiaoxinjie town) which is about 70 km to Earthquake Administration of Yunnan Province； (b) Layout of measuring lines (blue lines) where the red line denotes Xiaojiang fault

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据中国地震台网测定，在试验观测时段中，云南省发生了4次M_S≥4.5地震(表 1)．我们的观测结果显示，无论是横跨还是平行于小江断裂走向的测线，在2014年8月和10月之前电阻率图像均未出现明显的异常变化(图 2a，b，c，d)；但在2015年1月(图 2f)都出现了明显的“区域性”降低；约两个月之后，相继发生了沧源M_S5.5和嵩明M_S4.5地震(表 1)；震后约2.5个月(图 2g)，电阻率图像几乎恢复至震前约4个月(图 2e)时的状态．一般情况下，气候(如降雨、干旱)和人类活动(如灌溉、抽取地下水)等对电阻率图像的影响不会超过100 m深度，这表明我们观测到的电阻率图像，特别是100 m深度以下部位的“区域性”电阻率异常降低可能与地震活动有关．由于地震前的电阻率异常空间分布与活动断层展布有关系，并且其幅度随震中距增加呈线性衰减(杜学彬，2010)，因此本文认为： 2015年1月所观测到的电阻率“区域性”异常(电阻率减小)(图 2f)为嵩明M_S4.5地震所致，同时表 1中前3次较大震级、较远距离的地震前未出现异常也是观测事实．

表 1 试验观测期间云南M_S≥4.5地震的相关信息

Table 1. Information related to the M_S≥4.5 earthquakes during our experimental observation period

序号	发震时间	地点	M_S	震中位置		震源深度/km	震中距观测点的距离/km
序号	年-月-日	地点	M_S	北纬/°	东经/°	震源深度/km	震中距观测点的距离/km
1	2014-08-03	昭通市鲁甸县	6.5	27.1	103.3	~12	~200
2	2014-10-07	普洱市景谷傣族彝族自治县	6.6	23.4	100.5	~5	~350
3	2015-03-01	临沧市沧源佤族自治县	5.5	23.5	98.9	~11	~480
4	2015-03-09	昆明市嵩明县	4.5	25.3	103.1	~12	~12

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图 2 小新街小江断裂附近的随时间变化的电阻率图像(a-c)

Figure 2. Resistivity variation images with time on the measuring line Ⅰ (left panels) and Ⅱ (right panels) near Xiaojiang fault in Xiaoxinjie town (a-c)

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图 2 小新街小江断裂附近的随时间变化的电阻率图像(d-g)

Figure 2. Resistivity variation images with time on the measuring line Ⅰ (left panels) and Ⅱ (right panels) near Xiaojiang fault in Xiaoxinjie town (d-g)

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