[发明专利]基于计算机视觉的地震空区检测方法

说明书

本发明公开了一种基于计算机视觉的地震空区检测方法，主要包括：(1)获得地震点分布二值图像；(2)通过距离变化算法、分割算法和迭代比较检测出所有潜在空区，获得检测效果最佳的潜在空区分布图像；(3)通过轮廓检测算法获取检测效果最佳的潜在空区分布图像中潜在空区的地震空区长轴长度和孔径方位角度数；(4)对检测效果最佳的潜在空区分布图像中的潜在空区进行判断，区分出是地震空区或非地震空区，保留地震空区，删除非地震空区，获得地震空区分布图与图中各地震空区的地震空区特征参数。本发明方法实现了地震空区的自动检测和识别，由此给出地震空区分布图像和地震空区特征参数，为地震研究工作者进行地震预测及相关研究提供了有力工具。

技术领域

本发明涉及地震学领域，特别涉及目标识别算法和轮廓分割算法。

背景技术

地震空区是板块边界带、活动断裂带上已经较长时间没有发生大地震破裂的段落^[1]。地震空区中的第二类空区是指在强震发生前震中附近震级相对较低的地震活动性减弱，而周围地区这类地震活动增强^[2]，用于预测强震级地震的发生地点和震级。地震空区特征参数不同对应不同的地震等级，例如5～6级地震的空区长轴一般为100～300km，围空的地震的孔径方位角不大于120度等^[3-7]。

现有的地震空区预测多采用人工绘制，有以下缺点和不足：

(1)地震点数量多，筛选过程复杂，人工效率低。

(2)人工寻找空区容易造成空区漏报，影响结果准确性。

(3)人工绘制空区具有较大的随机性，空区大小、形状缺乏一致性。

(4)人工提取空区特征过程复杂，测量过程容易产生误差，影响震级预测结果。

[参考文献]

[1]Fedotov S A.Regularities of the distribution of strong earthquakesin Kamchatka,the Kuril Island and northeastern Japan[J].TrudyInst.Phys.Earth.Acad.Sci.USSR,1965,(36):66-93。

[2]国家地震局科技监测司，地震学分析预报方法程式指南，北京，地震出版社，1990，7–14。

[3]董治平.青藏高原北部地区地震空区初步研究[A].中国地球物理学会.中国地球物理.2003——中国地球物理学会第十九届年会论文集[C].中国地球物理学会:,2003:2。

[4]陈棋福,郑大林,刘桂萍.2002a.中国震例(1995-1996)[M].北京:地震出版社:1--489.

[5]陈棋福,郑大林,高荣胜.2002b.中国震例(1997-1999)[M].北京:地震出版社:1—468。

[6]陈棋福,郑大林,车时,黄蔚北.2008.中国震例(2000-2002)[M].北京:地震出版社:1—570。

[7]吕坚,宋美琴,周龙泉,邵志刚,徐甫坤,查小惠,李金.基于《中国震例》的地震空区和地震条带统计特征[J].地震,2016,36(04):22-34。

[8]曲延军,王海涛,邬成栋,冯建刚,陈宇卫,李莹甄,王想.中国大陆地震空区统计特征分析[J].地震学报,2010,32(05):544-556+633。

[9]孙惠杰,邓廷权,李艳超.改进的分水岭图像分割算法[J].哈尔滨工程大学学报,2014,35(07):857-864。

发明内容