一种余震影响范围的模拟方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地震测量技术领域，特别涉及一种余震影响范围的模拟方法。
【背景技术】
[0002]地震影响范围模拟是地震灾害综合评估的基础工作之一。地震灾害突发性强，可预测性差，近年来频度较高，伴生的严重次生灾害对社会影响很大。在此背景下，研究基于公开、可获取的地震余震点序列数据，进行地震影响范围快速模拟，其现实价值是显而易见的。
[0003 ]现有对地震灾害影响范围评估的方法，多以最大地震震级、地面峰值加速度等参数为主，实施地震灾害影响范围分区评估，这种方法需要较多的地震物理参数，因此过程繁琐，可操作性不强。基于公开发布的地震余震的点数据，快速估计地震影响范围，数据来源简单，成本更低；能够基于实时发布的数据量，进行多次评估和逼近，实时性及操作简易性更强。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少解决现有技术中存在的问题之一。
[0005]本发明要达到的目的之一在于基于公开发布的地震余震的点数据，可快速实现估计地震影响范围。
[0006]为解决上述技术问题，本发明提供一种余震影响范围的模拟方法，其步骤包括:
[0007]建立以余震点经度为X轴、余震点玮度为Y轴与余震点震级为Z轴的坐标系；
[0008]以所述X轴和Y轴所在面为投影面，将所述坐标系变换到投影坐标系中；
[0009]利用点格局分析的关联分析方法，拟合得到余震点间距离的关系模式，将其分解为不同的无标度区间ShSvsSn，其中η为余震点个数且η大于等于2，其中无标度区间S1R的数值小于无标度区间S1+1内的数值，其中I < i <n-l;
[0010]在所述无标度区间内进行点的核密度模拟分析，分别得到所述无标度区间S1、S2、‘"、Sn 对应的图层 LhL2Van;
[0011]判断相邻所述图层Li与Li+之间的遮挡内容，去除Li+1的相应遮挡内容后，Li与Li+1进行组合，依次处理所有图层L1、L2、…、Ln，输出组合后的图层R1。
[0012]进一步的，其步骤还包括根据所述图层&识别余震影响范围。
[0013]进一步的，用于制作地震影响范围的地图。
[0014]本发明的有益效果在于提供了一种余震影响范围的模拟方法，本发明基于公开发布的地震余震的点数据，可快速评估地震影响范围，数据来源简单，成本更低；同时，本发明能够基于实时发布的数据量，进行多次评估和逼近，实时性及操作简易性更强。
【附图说明】
[0015]图1所示为本发明实施例一种余震影响范围的模拟方法的流程图。
[0016]图2所示为本发明实施例单一尺度为320km的余震的核密度估计图。
[0017]图3所示为本发明实施例多尺度融合的余震的核密度估计图。
【具体实施方式】
[0018]下文将结合具体实施例详细描述本发明。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。
[0019]如图1所述，本发明提供了一种余震影响范围的模拟方法，其步骤包括:
[0020]100:建立以余震点经度为X轴、余震点玮度为Y轴与余震点震级为Z轴的坐标系；
[0021]200:以所述X轴和Y轴所在面为投影面，将所述坐标系变换到投影坐标系中；
[0022]300:利用点格局分析的关联分析方法，拟合得到余震点间距离的关系模式，将其分解为不同的无标度区间S1、S2、…、Sn，其中η为余震点个数且η大于等于2，其中无标度区间Si内的数值小于无标度区间Si+Ι内的数值，其中I ^ i ^ η-1;
[0023]400:在所述无标度区间内进行点的核密度模拟分析，分别得到所述无标度区间31、32、."、311对应的图层1^1、1^、...、!^;
[0024]500:判断相邻所述图层Li与Li + Ι之间的遮挡内容，去除Li + Ι的相应遮挡内容后，1^与1^+1进行组合，依次处理所有图层1^丄2、-_、1^，输出组合后的图层1^。
[0025]600:根据所述图层Ri识别余震影响范围。
[0026]本发明的一种余震影响范围的模拟方法还可以应用于制作地震影响范围的地图。
[0027]本发明实施例以汶川地区为实施对象:
[0028]1.在国家地震科学数据分享中心(国家地震科学数据分享中心)，下载汶川地震后的余震数据，录入到EXCEL中并进行整理，数据属性包括经度(X)、玮度(Y)和震级(Z);在ArcGIS的ArcMap中，选择Toos下的Add XY data，导入整理好的EXCEL数据，建立以余震点经度为X轴、余震点玮度为Y轴与余震点震级为Z轴的坐标系并进行投影转化，最后投影为公里网；加载汶)11余震涉及市、县的矢量边界；
[0029]2.在EXCEL中对余震点进行关联维分析，其分析公式为:C(r) = (2Nr)/N(N-l)，(R〈r)，其中R为某两对地震之间的距离，r为选取的用来衡量地震间距的标尺，Nr为距离R小于r的地震对数，N为选用的地震总对数;对于选定的一系列r值，做出双对数曲线lg[C(r) ]_lg(r)，在曲线上找出近似直线的那一段，用最小二乘法进行拟合D2 = lg[C(r)]/lg(r);r采用等间距递增方法，增量为500m，取值范围为Ikm—324km，得到最终拟合结果表明:余震点在13.5—201011、30—431011、66—821011、225—2361011、317—321.51011五个区间内惯关联特征显著；[°03°] 3.在空间关联分析的基础上，选取无标度区间的中值16km，36km，74km，230km，320km作为核密度估计带宽；
[0031 ] 4.在ArcGIS的ArcMap中打开Kernel Density工具，input point选择汉川余震点数据，populat1n f ield选择汉川余震点数据的震级字段，search radius首先设置为320km，输出图层320;
[0032]5.在不影响实验结果，保证效果图美观的条件下，过滤掉320的最外层。SpatiaIAnalyst ,Raster Calculator，320〉图层最小值，得到calculat1n;
[0033]6.在Ar cGI S 的 ArcMap 中打开 Extrac t by Mask 工具，input raster 选择calculat1n，input raster or feature mask data选择320，输出c_320;
[0034]7.Spatial Analyst,Raster Calculator，[c_320]*[320]得到calculat1n2，int整理，得到calculat 1n3，如图2所示；
[0035]8.按照上述步骤分别计算核密度估计带宽为230km，74km，36km，16km时的余震影响范围;将最小带宽16km的结果分为两级，其余带宽结果为一级，如图3所示。
[0036]本发明提供了一种余震影响范围的模拟方法，本发明基于公开发布的地震余震的点数据，可快速评估地震影响范围，数据来源简单，成本更低；同时，本发明能够基于实时发布的数据量，进行多次评估和逼近，实时性及操作简易性更强。
[0037]本文虽然已经给出了本发明的一些实施例，但是本领域的技术人员应当理解，在不脱离本发明精神的情况下，可以对本文的实施例进行改变。上述实施例只是示例性的，不应以本文的实施例作为本发明权利范围的限定。
【主权项】
1.一种余震影响范围的模拟方法，其特征在于，其步骤包括: 建立以余震点经度为X轴、余震点玮度为Y轴与余震点震级为Z轴的坐标系； 以所述X轴和Y轴所在面为投影面，将所述坐标系变换到投影坐标系中； 利用点格局分析的关联分析方法，拟合得到余震点间距离的关系模式，将其分解为不同的无标度区间ShS2Vdn，其中η为余震点个数且η大于等于2，其中无标度区间51内的数值小于无标度区间S1+1内的数值，其中I < i <n-l; 在所述无标度区间内进行点的核密度模拟分析，分别得到所述无标度区间S1、S2、…、Sn对应的图层U、!^、...、!^ 判断相邻所述图层LAL1+1之间的遮挡内容，去除L1+1的相应遮挡内容后，L^L1+1进行组合，依次处理所有图层L1、L2、…、Ln，输出组合后的图层Ri。2.根据权利要求1所述的余震影响范围的模拟方法，其特征在于，其步骤还包括根据所述图层Ri识别余震影响范围。3.根据权利要求1或2所述的余震影响范围的模拟方法，其特征在于，用于制作地震影响范围的地图。
【专利摘要】本发明公开了一种余震影响范围的模拟方法，包括：建立以余震点经度为X轴、余震点纬度为Y轴与余震点震级为Z轴的坐标系；以X轴和Y轴所在面为投影面，将坐标系变换到投影坐标系中；利用点格局分析的关联分析方法，拟合得到余震点间距离的关系模式，将其分解为不同的无标度区间，无标度区间内的数值小于相邻的下一个无标度区间内的数值；在无标度区间内进行点的核密度模拟分析，分别得到无标度区间对应的图层；判断相邻图层Li与Li+1之间的遮挡内容，去除Li+1的相应遮挡内容后，Li与Li+1进行组合，依次处理所有图层，输出组合后的图层Ri。本发明基于公开发布的地震余震的点数据，可快速评估地震影响范围。
【IPC分类】G01V1/28
【公开号】CN105510962
【申请号】CN201510432096
【发明人】罗明良, 董丞妍, 白雷超, 谭壮, 昌小莉, 邹宝裕, 张斌
【申请人】西华师范大学
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年7月22日