Cтраница 1
Процесс подготовки землетрясения сопровождается формированием в подземных водах, территориально связанных с эпицентральной зоной землетрясения, газово-химической аномалии, проявляющейся в широкой гамме химических показателей. Они помогают получить важную информацию о процессах, протекающих очень глубоко под землей. [1]
В разделе 9.2 рассмотрены основные особенности предметной области прогноза землетрясений, в разделе 9.3 формулируются основы технологии пространственно-временного анализа наблюдений процесса подготовки землетрясения, в разделе 9.4 рассматривается аналитическая ГИС ГеоТайм. В разделах 9.5 и 9.6 рассматриваются реализованные в системе ГеоТайм методы обнаружения нестационарностей и методы выявления пространственно-временных аномалий. [2]
Сопоставляя рис. 87 с графиком изменений акустической активности в лабораторном эксперименте ( см. рис. 44), можно прийти к выводу об аналогии процесса подготовки землетрясения и макроразрыва. Стадия I лабораторного эксперимента связана с постепенным накоплением трещин при возрастающей на модель нагрузке. Стадия II вызвана объединением накопленных трещин после достижения их критической плотности в более крупные с одновременным уменьшением их числа. Ускоренное падение нагрузки на этой стадии свидетельствует о развитии неустойчивой деформации. [3]
Инструментальные каталоги землетрясений, временные ряды геофизических наблюдений с координатной привязкой, векторные, растровые и табличные данные о свойствах геологической среды, не зависящих от времени, трехмерные растровые динамические поля признаков, характеризующие процесс подготовки землетрясения, и отобранные при решении последовательности операторов преобразования всех типов данных в растровые динамические поля. [4]
Из приведенных результатов следует, что ввиду контрастного поведения скоростей упругих волн в элементарных объемах горных пород следует ожидать уменьшения вариаций интегральных скоростей по мере роста базы измерений, т.е. проявления масштабного эффекта. Соответственно, в натурных условиях для изучения процесса подготовки землетрясения и выявления очага нужны измерения по многим трассам типа сейсмической томографии. [5]
Выявление предвестников землетрясений базируется на предположении о том, что геологическая среда неоднородна в пространстве, но в обычном состоянии имеет стационарную динамику, которая нарушается при подготовке геологической катастрофы. Считается, что анализируемые последовательности стационарны, а в процессе подготовки землетрясения изменяются некоторые их статистические характеристики. Для обнаружения аномалий анализируется временная последовательность значений каждого элемента пространственного растра. При этом текущий временной интервал значений временного ряда в элементе растра разбивается на два последовательных подинтервала, длительности которых задаются пользователем, исходя из контекста решаемой задачи. Тем самым задача сводится к сравнению двух случайных выборок, относящихся к подинтервалам. Каждая выборка считается стационарной и однородной в вероятностном смысле. На каждом интервале выборки подчиняются некоторому вероятностному распределению. Проверка гипотезы о совпадении параметров этих распределений осуществляется с помощью некоторой статистики, вид которой зависит от статистической модели анализируемых динамических полей. Для выделения аномальных областей, состоящих из подмножества элементов пространственного растра, применяются методы оценивания и проверки статистических гипотез в пространственно-временном окне. При этом учитывается коррелированность соседних элементов. [6]
В качестве динамических признаков использовались: параметр плотности сейсмогенных разрывов Кср, наклон графика повторяемости у ( или b в случае использования магнитудной классификации землетрясений), количество слабых землетрясений в единицу времени в виде сейсмического затишья или активизации, площадь накопленных разрывов ( пропорциональная, выделившейся сейсмической энергии в степени 2 / 3), отношение времен пробега продольных и поперечных сейсмических волн. Этот перечень может быть увеличен по мере расширения и углубления знаний о процессе подготовки землетрясений и выявлении новых информативных признаков. [7]
Информационная технология для обнаружения предвестников землетрясений, как и технология пространственного прогноза, ориентирована на комплексную обработку всех типов доступных данных и знаний об анализируемом явлении и в значительной степени использует традиционную методологию рассуждений экспертов при выполнении аналогичных исследований. В данном случае у пользователя имеются динамические и статические данные по изучаемому региону, знания о процессе подготовки землетрясения и гипотезы о моделях измеряемых данных и предвестниках землетрясений. Цель исследований состоит обычно в обнаружении, оценивании статистической значимости и анализе предвестников на основе всей доступной информации. Характер выполнения работы состоит в многократном выдвижении гипотез о наличии или отсутствии предвестников землетрясений и их проверке на фактическом материале. В этом смысле практический прогноз ничем не отличается от глубокого научного исследования. Пользователь прогнозирует возможные события, экспериментально ищет новые предвестники землетрясений, анализирует результаты прогноза и выдвигает новые гипотезы. [8]
Основным объектом анализа в данной системе являются динамические поля. Динамические поля вычисляются по временным вариациям используемых параметров. Предполагается, что в отсутствие процесса подготовки землетрясения динамические поля неоднородны по пространству, но квазистационарны по времени. При появлении предвестника, занимающего некоторое связное подмножество элементов растра, происходит нарушение стационарности процесса. [9]
По-видимому, самые представительные по количеству и длительности материалы геомониторинга внутриконтинентальных землетрясений накоплены в Китае. Раздел 10.3 посвящен развитию и экспериментальному исследованию рассмотренного в гл. В разделах 10.3.2, 10.3.3 и 10.3.4 дано описание исходных данных и предложена общая схема анализа. Разделы 10.3.5 и 10.3.6 представляют результаты моделирования и информационные модели предвестников Таньшанского и Датонгского землетрясений. В разделах 10.5.7 и 10.5.8 рассмотрен метод обнаружения эпицентральных аномалий, который экспериментально исследован на примере процесса подготовки Таньшанского землетрясения. [10]
Сравнение срезов динамических полей отклонений, представленных на рис. 10.9 и рис. 10.12 показывает, что поведение пространственно-временной аномалии перед Таньшанским землетрясением существенно отличается от поведения аномалии, предшествующей Датонгскому землетрясению. В первом случае аномалия покрывает район будущего землетрясения, в то время как во втором случае аномалия покрывает практически всю область, где расположены станции геофизического мониторинга. Можно предположить, что тип поведения аномалий отражает различный механизм генерирования предвестников землетрясений. Таньшанская аномалия показывает, что генерирование предвестников имеет локальный характер и связано с эпицентром ожидаемого землетрясения. Датонгская аномалия демонстрирует региональный характер процесса подготовки землетрясения, при котором предвестники не связаны прямо с эпицентром будущего землетрясения, а скорее отражают изменение тектонических напряжений на обширной территории. [11]