[发明专利]一种用于地震预警的震级预测方法

说明书

本发明提供一种用于地震预警的震级预测方法，通过对拟合的震级预测公式中产生的预测偏差进行修正，从而显著提高震级预测精度，达到对地震进行准确的震级预测。对未来的地震尤其是大地震的震级预测具有重要的指导意义。

技术领域

本发明涉及地震工程技术领域。更具体地，涉及一种用于地震预警的震级预测方法。

背景技术

地震预警作为能够有效地减少地震灾害的重要手段之一，已经尝试应用于包括高铁在内的生命线工程和高危行业。P波(P-wave or primary wave)是两种体波(体波的命名是因为此波穿越地球内部，相对于体波的是表面波，另一种体波是S波(secondary wave))中的一种。P波意指(primary wave)或是压力波(pressure wave)。在所有地震波中，P波拥有最快的传递速度，因此地震发生时，P波是最早抵达测站，并被地震仪纪录下来的地震波。因此目前在地震预警领域，主要是利用初始P波的特征参数与地震震级的比例关系来快速确定预测震级。

对于地震震级的预测主要包括大地震(大于6.5级)和中小地震(6.5级及以下)，目前的预测方法大多是采用初始P波前3秒信息计算的特征参数与震级之间良好的线性拟合关系求解对应特征参数的震级。而目前由于仅利用有限的地震记录初始信息，且经验公式具有一定离散型，导致预测震级与实际震级有较大偏差，从而影响对整个未来地震规模及其影响范围的把握以及震后抢险救灾等系列工作的进行。此外对于大震级的地震，初始地震信号仅能够捕捉到有限断层破裂滑动的信息，会严重低估最终震级的大小，从而造成极大影响。

因此，需要提供一种用于地震预警的震级预测方法，以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种用于地震预警的震级预测方法，以解决既有的基于经验公式预测震级时出现的精度偏低问题。

本发明采用下述技术方案：

本发明提供一种用于地震预警的震级预测方法，该方法包括以下步骤：

S1：采集3秒内初始P波的加速度数据并计算特征参数，所述特征参数包括平均周期参数τ_c和位移幅值参数P_d^Ref；

S2：计算预测震级，其中，

针对τ_c的震级预测公式为：及

针对P_d^Ref的震级预测公式为：

S3：将S1的数据进行傅立叶变换，求解傅立叶振幅最大值A_max；

S4：通过拟合公式分别计算对应各特征参数的震级偏差Δ，其中，当M_预测大于6.5时，所述拟合公式为，

对应τ_c：及

对应P_d^Ref：

当M_预测小于等于6.5时，所述拟合公式为，

对应τ_c：及

对应P_d^Ref：

S5：将上述数据带入公式M_精确＝M_预测-Δ，所述M_精确为进一步修正的预测震级，分别计算对应特征参数进一步精确震级和

优选地，S2中预测公式为基于历史真实地震数据和相应计算的特征参数采用最小二乘法拟合得到。

优选地，所述历史真实地震数据采集自国家强震动台网中心。