地震预测成像方法
【专利摘要】一种地震预测成像方法，能够实现长效的、大大缩小短临预测误差，从而给人们提供宝贵的逃生时间，包括对重点关注地震带断裂层附近放置若干信标步骤，在中控台终端进行各向异性分析计算步骤，根据获取裂缝相对密度、方位、分布状况，拟合出所关注地震带断裂层裂缝发育状况步骤，当地磁角出现扰动，和/或电磁波谱出现移动时缩短拟合裂缝发育趋势时间，并实时进行应力场分析，计算出裂缝发育完成并爆发强震脉冲的时间点从而完成地震短临预测步骤。
【专利说明】
地震预测成像方法
技术领域
[0001]本发明涉及地震预测成像方法，属于地球物理领域，尤其涉及地震裂缝预测的成像方法。
【背景技术】
[0002]我国属于地震活跃地区很多，例如龙门山断裂地震带，燕山山脉地震带等等，每当地震发生，给人们生命和财产带来严重的损失。因此，世界上对于地震现象的短临预测的研究也越来越深入，然而，目前尽管有些国家短临预测时间大大提前，但是，仍然不能够满足广大人们逃生的需要。目前，地震短临预测技术主要基于对地震波的探测，对地震发生产生的地震波进行精确探测，从而能够确定地震发生的强度、烈度、深度等信息，为地震救灾提供依据。
[0003]关于地震现象产生的机理，目前主流学术认为是大陆板块之间形成挤压，在挤压力度超出极限时能量集中释放产生的现象。也有观点认为，地震是由月球对地球之间的万有引力引起，由此产生的潮汐力，使地球地表板块之间压力失衡导致。在地震发生之前，地震带上方的电离层会发生显著变化，因此，在民间广泛存在一种利用探测电离层的该变化从而粗略预测地震发生坐标和烈度，另外，因为地震现象是地球能量的集中释放，该能量从将要或正在发生地震时产生的裂缝中持续放出，由于热气上升，所以，在发生地震前会在地震裂缝上空出现明显不同于气象云分布的云彩，例如呈现长条状云彩，俗称飞机云，或者呈排骨状、锥状等形状的云彩，这些云彩民间俗称地震云。地震云和气象云一样，当达到一定浓度，会成为雨水或冰雹落下来。
[0004]在地震发生前，众多生物体会出现反常举动，这是因为地震发生前会产生地震波，而地震波的部分波段这些生物体能够感知，作为精确预测，地震波探测工具是不可或缺的。然而，该地震波探测工具并不能提前准确预测地震强脉冲何时会到达。
[0005]目前地震预测的方法总体上可以分为三种:(I)统计预测法。根据以往地震发生的时间，地点等进行统计学预测。(2)经验预测法。观察异常信息与地震之间的联系，从以往经验中进行预测。(3)物理预测法。对地震断裂带进行探测，利用物理方法进行预测。物理预测法以科学手段为依据，可信度和准确度都得到较大提高。
[0006]现有技术中并不存在一种长效的，能够提前准确预测地震将要发生的短临预测技术。
[0007]如上所述，地震的发生是地球地下能量聚集到一定程度的集中释放，所以，地震是长年累月能量积累所产生的结果，当地层构造应力时，常常会发育高角度裂缝，并表现出方位各向异性的特征。也就是说，在产生地震现象之前，在能量释放带上会出现裂缝，随着裂缝的发育，最终爆发不同烈度的地震，其中，方位各向异性会导致S波分裂为快横波和慢横波，它们各自有着不同的波矢特征，快横波和慢横波分别沿着平行和垂直裂缝面的方向极化，检波器检测到的时快横波和慢横波的复合波，即它们被同时接收，在传统的方法中，在叠加剖面中对它们进行分离，并用来预测裂缝的发育。但是，只用水平分量的S波进行裂缝发育的预测会给结果带来很大的误差。如果在平日对重点地震带上裂缝的发育长期跟踪，结合应力场分析，对这些裂缝区域进行立体成像，采集地震面实际发育状态，计算分析裂缝发育趋势，则能够使地震短临预测误差大大缩小。
【发明内容】
[0008]鉴于上述技术问题，本发明目的在于提供一种地震预测成像方法，能够实现长效的、大大缩小短临预测误差，从而给人们提供宝贵的逃生时间。
[0009]具体的，本发明提供一种地震预测成像方法，包括如下步骤:(I)对重点关注地震带断裂层附近放置若干信标，用于采集各采集点的温度、湿度、风向、风力、地磁角、电磁波谱等数据，并对信标所在地震面元立体成像，并通过网路将这些数据及成像信息传输至中控台，(2)通过这些信标采集的各项数据及成像信息，在中控台终端进行各向异性分析计算，进行地震裂缝预测分析，获取裂缝相对密度、方位、分布状况，(3)根据获取裂缝相对密度、方位、分布状况，拟合出所关注地震带断裂层裂缝发育状况，(4)根据该裂缝发育状况，每隔一段时间，拟合出裂缝发育趋势，(5)当地磁角出现扰动，和/或电磁波谱出现移动时缩短拟合裂缝发育趋势时间，并实时进行应力场分析，计算出裂缝发育完成并爆发强震脉冲的时间点从而完成地震短临预测。
[0010]根据本发明，所述各向异性分析包括振幅各向异性分析、频率各向异性分析、相位各向异性分析等。
[0011 ]根据本发明，按照裂缝发育状况，将其分为裂缝发育初期、裂缝发育中期、裂缝发育后期及裂缝发育完成4个等级。
[0012]根据本发明，因为通过长期对地震带进行跟踪，并对裂缝相对密度、方位、分布状况进行分析，能够精准获取地震带震元数据，并通过计算分析，拟合出裂缝发育趋势，根据强震脉冲来袭时裂缝发育的特点，即可准确预测地震的发生时间点。
【具体实施方式】
[0013]下面通过【具体实施方式】对本发明做出详细的说明。
[0014]本发明地震预测成像方法总体来说利用立体成像技术，预测地震发生前产生裂缝的发育趋势。本发明地震预测成像方法仅适合事先所知道的多发或单发地震带的地震预测，因为在实施本发明时需要在断裂带上放置信标，所以需要事先知道需要重点关注的地震带存在于哪里。具体的，本发明提供的地震预测成像方法，包括如下步骤:首先，对重点关注地震带断裂层附近放置若干信标，用于采集各采集点的温度、湿度、风向、风力、地磁角、电磁波谱等数据，并对信标所在地震面元立体成像，并通过网路将这些数据及成像信息传输至中控台，在该步骤中，所述温度、湿度、风向、风力等气象指标可以采用百叶箱等气象信标台中常用工具，地磁角对于某个坐标位置而言通常是不变的，但是在地震发生之前会出现明显扰动现象，该指标为短临预测的参考指标，电磁波谱是地震探测、矿藏勘测中很重要的参考依据。在获得这些数据及图像信息之后，通过这些信标采集的各项数据及成像信息，进行各向异性分析计算，进行地震裂缝预测分析，获取裂缝相对密度、方位、分布状况，然后，根据获取裂缝相对密度、方位、分布状况，拟合出所关注地震带断裂层裂缝发育状况，根据该裂缝发育状况，每隔一段时间，拟合出裂缝发育趋势，当地磁角出现扰动，和/或电磁波谱出现移动时缩短拟合裂缝发育趋势时间，并实时进行应力场分析，计算出裂缝发育完成并爆发强震脉冲的时间点从而完成地震短临预测。
[0015]本发明中，每一个信标所在位置区域定义为一个采集的地震面元，把这些地震面元在地形图中用不同颜色标注出来，对于裂缝发育状况相同的地震面元采用相同的颜色标注，这样便于绘制相应的趋势图。
[0016]本发明中，所述各向异性分析包括振幅各向异性分析、频率各向异性分析、相位各向异性分析等。该分析方法是本领域常用的分析方法，还可以使用衰减性各向异性分析。
[0017]本发明中，按照裂缝发育状况，将其分为裂缝发育初期、裂缝发育中期、裂缝发育后期及裂缝发育完成4个等级。
[0018]本发明中，根据成像信息进行成像区域的动态调整，以确保重点区域的成像成果。
[0019]根据本发明，因为通过长期对地震带进行跟踪，并对裂缝相对密度、方位、分布状况进行分析，能够精准获取地震带震元数据，并通过计算分析，拟合出裂缝发育趋势，根据强震脉冲来袭时裂缝发育的特点，即可大大缩小预测地震的发生时间点的误差。
[0020]本发明的地震预测成像方法实际上是利用成像技术，预测地震发生前产生裂缝的发育趋势，其描绘出了地震带裂缝发育趋势图，该方法不但对地震短临预测有效，能够大大缩短地震强脉冲预测误差，而且，该方法还在地质勘测中也能够适用。比如页岩层勘测，油气勘测等。
[0021]对于本发明方法过程中的部分分析计算，可以采用本领域通行的一些分析计算方法，也可以将其编写成运行程序软件，这样能够大大降低工程人员的工作强度。
[0022]以上通过【具体实施方式】对本发明做出详细说明，但需要说明的是，本发明并不限于该具体实施例，本发明可以在此基础上进行各种修饰和变更。凡不脱离本发明的精神和原则所作的任何修改等等同物，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种地震预测成像方法，包括如下步骤:(1)对重点关注地震带断裂层附近放置若干信标，用于采集各采集点的温度、湿度、风向、风力、地磁角、电磁波谱等数据，并对信标所在地震面元立体成像，并通过网路将这些数据及成像信息传输至中控台，(2)通过这些信标采集的各项数据及成像信息，在中控台终端进行各向异性分析计算，进行地震裂缝预测分析，获取裂缝相对密度、方位、分布状况，(3)根据获取裂缝相对密度、方位、分布状况，拟合出所关注地震带断裂层裂缝发育状况，(4)根据该裂缝发育状况，每隔一段时间，拟合出裂缝发育趋势，(5)当地磁角出现扰动，和/或电磁波谱出现移动时缩短拟合裂缝发育趋势时间，并实时进行应力场分析，计算出裂缝发育完成并爆发强震脉冲的时间点从而完成地震短临预测。2.如权利要求1所述地震预测成像方法，所述各向异性分析包括振幅各向异性分析、频率各向异性分析、相位各向异性分析等。3.如权利要求1所述地震预测成像方法，按照裂缝发育状况，将其分为裂缝发育初期、裂缝发育中期、裂缝发育后期及裂缝发育完成4个等级。
【文档编号】G01V1/00GK105891872SQ201610209800
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月6日
【发明人】侯绪华
【申请人】侯绪华