地球空间环境与大地测量教育部重点实验室

建立库仑应力误差估计三维解析模型

    地震断层的动力学机理方面的数值模拟主要着眼于地震断层激发的库仑应力变化,通过地震引起的周边主要活动断层面上的库仑应力变化和地壳内的库仑应力变化同余震序列的时空一致性,研究地震孕育发生的动力学过程。从莫尔-库仑准则的一般原理出发,建立了库仑应力误差估计三维解析模型,完善了当今国际上库仑应力触发领域的数学理论框架,为今后库仑应力触发震例分析研究提供了定量的数学估计模型。具体估计模型如下:


    将该模型应用于2008Mw 7.9级汶川地震激发的同震库仑应力变化,研究结果表明接收断层的倾角误差对库仑应力图像有重要影响,而其它诸如发震断层的误差、摩擦系数误差及Skempton系数误差同样不可忽略,提出为构制稳健的库仑应力图像需要顾及这些误差。相关研究成果发表在《Journal of Geophysical Research》上。

2008Mw7.9级汶川地震库仑应力及其误差分布

 

 

在得出系统噪声的方差之后,就可以计算得出相应的方差估值,随后可利用经典卡尔曼滤波器的更新方程进行递归运算。

利用提出的自适应卡尔曼滤波方法,对414GEONET GPS观测台站和1224K-NETKik-net强震仪台站的观测数据进行了分析,发现该方法可以很好地恢复宽频带的动态同震位移,并且可以估计出系统噪声方差的时变信息。相关研究成果发表在《Seismological Research Letter》上。

经典卡尔曼滤波和自适应卡尔曼滤波的结果(a)及差异(b

 

 

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