我國是世界上地震活動強烈和地震災害嚴重的國家之一,尤其是在地震多發(fā)地區(qū),地震災害時刻威脅著人民的生命財產(chǎn)安全。由于地震孕育機理十分復雜,地震預測仍然是一個需要通過長期探索方能解決的世界性科學難題。我國建立了包含重力、地殼形變、地磁、地電及地下流體學科為觀測對象的地面前兆觀測體系,為我國地震前兆研究提供了豐富的觀測數(shù)據(jù)。找到合適、有效的前兆觀測數(shù)據(jù)的震前異常識別與提取方法研究對地震預測預報工作有著重要的意義。地殼形變觀測是最重要的前兆觀測之一。鉆孔應變觀測以其精度高、頻帶寬等優(yōu)勢可以精確測量到地殼應變變化,因此鉆孔應變觀測數(shù)據(jù)分析成為了地震前兆研究的一種重要手段。然而在鉆孔應變觀測數(shù)據(jù)的分析研究中存在著一些亟待解決的問題:鉆孔應變儀雖然深埋于地下,但是鉆孔應變觀測數(shù)據(jù)仍然會受到應變固體潮、氣溫、氣壓、鉆孔水位等因素的影響;不同地震前的鉆孔應變數(shù)據(jù)異常形態(tài)及分布各不相同,常規(guī)方法很難有效識別和提取到此類異常;在鉆孔應變數(shù)據(jù)異常與地震之間的關聯(lián)性分析方面,仍然需要更多有利的證據(jù)。本文針對這些問題,首先分析了應變固體潮、氣溫、氣壓和鉆孔水位對鉆孔應變觀測的影響,利用最小噪聲分離、希爾伯特黃變換... 

【文章來源】：吉林大學吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

地震引起的次生災害[6]

吉林大學博士學位論文2圖1.2我國20世紀以來的地震活動分布圖我國多年來飽受地震困擾。北京時間（UTC+8）2008年5月12日（星期一）14時28分04秒，于四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)與漩口鎮(zhèn)交界處（北緯31.01度，東經(jīng)103.42度）發(fā)生里氏8.0級地震，震源深度為10～20千米，破壞性巨大[8]。其波及范圍為震中50千米范圍內(nèi)的縣城和200千米范圍內(nèi)的大中城市，其中極重災區(qū)10個縣，較重災區(qū)41個縣，一般災區(qū)186個縣；北京時間（UTC+8）2013年4月20日8時02分，于四川省雅安市蘆山縣（北緯30.3度，東經(jīng)103.0度）發(fā)生里氏7.0級地震，震源深度13公里。地震累計造成231余萬人受災；北京時間（UTC+8）2017年8月8日21時19分46秒，于四川省北部阿壩州九寨溝縣發(fā)生里氏7.0級地震，震源深度20千米，震中位于北緯33.20度，東經(jīng)103.82度。地震造成約17萬人（含游客）受災，共造成經(jīng)濟損失約1.1億[9]。陳運泰院士指出由于地震孕育機理十分復雜，地震預測仍然是一個需要通過長期探索方能解決的世界性科學難題[10]�！禨cience》雜志在創(chuàng)刊125周年之際，也把“是否存在有助于預報的地震先兆”列為第55個最具挑戰(zhàn)性的科學問題[11]。首先，人們對于地震孕育機理缺乏足夠認識，限制了地震預測的水平，即使在震前發(fā)現(xiàn)了異�，F(xiàn)象，也難以對異常做出合理的判斷與預報[12]。其次，地震預測還受到觀測技術的嚴重制約。然而，隨著地震前兆觀測儀器的發(fā)展日趨成熟，前兆觀測數(shù)據(jù)的分析研究成為了研究人員探索地震前兆的有力手段。近年來中、美、日等國的學者采用不同的方法針對地磁[13-22]、電離層[23-28]、地

吉林大學博士學位論文4帶，GPS主要記錄相對低頻的觀測頻帶，而鉆孔應變觀測幾乎覆蓋了整個觀測頻帶[33]。鉆孔應變儀可以將地震、火山等地殼形變以秒值或分鐘值連續(xù)記錄下來[32]。圖1.3傳統(tǒng)測震儀、GPS與鉆孔應變儀觀測能力的比較綜上所述鉆孔應變儀有能力觀測到地震前兆現(xiàn)象，鉆孔應變觀測數(shù)據(jù)的分析及異常提取對于地震前兆研究有著重要的意義。1.2鉆孔應變觀測發(fā)展現(xiàn)狀1.鉆孔應變儀的發(fā)展在國際上鉆孔應變觀測技術飛速發(fā)展。世界上開展鉆孔觀測技術設備研究和應用的國家主要是美國、中國、日本和澳大利亞。1968年9月德克薩斯大學的艾佛森和卡內(nèi)基研究院的薩克斯聯(lián)合研制了世界第一臺體積式鉆孔應變儀，并被廣泛應用于世界諸多國家[34]，該儀器具有較高的分辨率和較好的穩(wěn)定性，能夠觀測地震、慢地震以及火山活動的地殼變形。體應變儀研制成功后，以其為基礎，世界上許多國家也相繼開展鉆孔應變儀的研發(fā)工作。上世紀90年代，日本科學家坂田正治研制出了坂田三分量體積式應變儀，并在大洋鉆探計劃(OceanDrillingProgram，ODP)中應用；石井紘、山內(nèi)常生和松本滋夫合作研制出了體積更小的三分量應變儀，由于其內(nèi)部的獨特構造可以將探頭的直徑變化

【參考文獻】：
期刊論文
[1]臨夏臺分量鉆孔應變觀測與岷縣—漳縣6.6級地震的相關性分析[J]. 史小平,張磊,姜振海.  地震工程學報. 2020(02)
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[3]中國地震遙感應用研究與地球物理場探測衛(wèi)星計劃[J]. 申旭輝,張學民,崔靜,周新,姜文亮,龔麗霞,李永生,劉芹芹.  遙感學報. 2018(S1)
[4]大渡河水位變化對四川姑咱臺鉆孔應變觀測影響的數(shù)值分析[J]. 任天翔,楊少華,董培育,程惠紅,石耀霖.  中國科學院大學學報. 2018(05)
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博士論文
[1]地震電離層前兆短期預報研究[D]. 王若鵬.武漢大學 2012

碩士論文
[1]基于最小噪聲分離的航空電磁探測剖面噪聲壓制方法研究[D]. 李玥.吉林大學 2016
[2]基于紅外亮溫背景場的地震異常信息提取研究[D]. 邵楠清.南京信息工程大學 2016
[3]低水平生態(tài)安全格局下西南山地村鎮(zhèn)防災減災規(guī)劃研究[D]. 雷娜.重慶大學 2015
[4]地震前兆觀測數(shù)據(jù)異常檢測方法研究[D]. 張聰聰.中國地震局地殼應力研究所 2015
[5]基于CORS網(wǎng)絡的精密單點定位研究[D]. 陳文典.西南交通大學 2014
[6]分數(shù)階S變換及其在高精度地震信號時頻分析中的應用研究[D]. 余蘭.電子科技大學 2014
[7]高精度體積式鉆孔應變儀及其觀測影響研究[D]. 白金朋.中國地質(zhì)科學院 2013
[8]復雜山區(qū)斜坡的地震動力響應分析[D]. 陳建君.成都理工大學 2009
[9]自適應時頻分析及其時頻屬性提取方法研究[D]. 張寧.中國海洋大學 2008
[10]小波變換在固體潮觀測資料處理中的應用[D]. 廖盈春.華中科技大學 2007



本文編號：2930031