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期刊简介

华北地震科学

North China Earthquake Sciences

  • 主管单位:河北省地震局
  • 主编:戴泊生
  • 出版地:河北省石家庄市
  • 创刊时间:1983年
  • 国际标准刊号:1003-1375
  • 国内统一刊号:13-1102/P
  • 主办单位:河北省地震局
  • 周期:季刊
  • 语言种类:中文
优先发表栏目展示本刊经同行评议确定正式录用的文章,这些文章目前处在编校过程,尚未确定卷期及页码,但可以根据DOI进行引用。
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2022 年 4 期目录
2022, 40(4): 1-2.  
[摘要](20) [HTML全文](19) [PDF 336KB](0)
摘要:
算法·算例与大数据
历史灾害地震信息数据库建设
王尅丰, 郑通彦, 高小跃, 文鑫涛, 李华玥
2022, 40(4): 1-6, 18.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.001
[摘要](47) [HTML全文](37) [PDF 5330KB](1)
摘要:
针对震后应急救援领域需要大量基础数据支撑的现状,拟在收集整理1990年以来中国历史地震灾害信息的基础上,根据地震应急、救援、决策等对地震灾情信息的需求,开展数据深层次分析、分类、挖掘工作,完成数据库结构设计,基于开源数据库MongoDB架构,建立了针对地震应急信息特征的灾害信息数据库,实现地震灾情信息的快速查询、统计、调用等功能,提高了应急基础数据库的精度和准确度,实现地震灾情信息的科学化、规范化、系统化管理,为地震灾害快速评估技术系统和辅助决策的生成提供数据保障。
基于PyQt5的地震动参数计算软件设计
赵志远, 宋昭, 王晓山, 冯向东
2022, 40(4): 7-11.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.002
[摘要](52) [HTML全文](38) [PDF 6522KB](2)
摘要:
基于第五代地震动区划图,利用PyQt5设计了一款开源可视化的地震动参数计算软件。软件主要包含2个功能:①根据Ⅱ类场地基本地震动峰值加速度和加速度谱特征周期值计算其他各类场地、各级地震动峰值加速度值和加速度谱特征周期值;②根据多场点峰值加速度和场地类型进行场地调整,并对调整后的结果进行分区。该软件在地震安全性评价工作和全国地震风险普查工作的应用中有效提高了工作效率,以期为同类工作提供使用、借鉴和参考。
地震预警日志分析系统设计与实现
马旭东, 蒋弘毅
2022, 40(4): 12-18.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.003
[摘要](51) [HTML全文](28) [PDF 8737KB](1)
摘要:
目前河北地震预警系统有JEEW和EEW两套系统,两套产出的日志文件内容没有参数说明,不便于后期分析处理工作。新设计的地震预警日志分析系统(以下简称“本系统”)采用B/S架构,可将两套预警系统产出的日志信息进行分析提取,以表格和地图展示的形式将日志文件内的信息进行数据可视化,清晰、直观地看出预警结果产出过程中的数据变化过程,还可对预警信息与人工速报结果对比,提高预警日志文件使用价值。
震害·防御与风险管理
地震死亡人数评估的投影寻踪回归建模研究
于晓虹, 叶晶, 洪赢政, 楼文高
2022, 40(4): 19-27.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.004
[摘要](50) [HTML全文](30) [PDF 5191KB](0)
摘要:
基于中国1990—2011年68次地震历史资料的5个评价指标数据和地震死亡人数,采用五重交叉验证法,建立基于SMART算法的投影寻踪回归(S-PPR)模型,模型预测误差小于等于0人、1人、2人、10人的样本占比分别为41.2%、61.8%、75%和92.6%,8个测试样本预测误差少于2人的占比62.5%,表明模型具有较高的预测精度。在5个评价指标中,地震震级对地震死亡人数的影响最显著,其次是人口密度,然后是地震发生时间、震中烈度,ΔL的影响较小。针对本例数据,不采用交叉验证法,在满足建立BPNN模型最基本要求的情况下,在多次训练的基础上可以“挑选”出“误差很小”、“精度很高”的模型,但这种挑选出来的模型是没有泛化能力和实用价值的。与采用交叉验证法建立的MLR、BPNN模型相比,S-PPR模型具有更高的数据拟合能力、泛化能力和稳健性,拓展了地震死亡人数评估的新方法和技术。
面向地震预警认知主题的用户画像初探
吴艳梅, 赵至柔, 郑川, 贾召亮, 许瑞杰, 李敏, 曹彦波
2022, 40(4): 28-33.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.005
[摘要](50) [HTML全文](29) [PDF 5911KB](0)
摘要:
采用直接调查法获取公众对地震预警相关认知的数据,利用多元有序Logistic回归模型筛选出公众对地震预警认知的影响因素指标,并采用频数分析法、交叉分析法和描述分析法进行综合统计分析,构建形成面向地震预警认知主题的用户画像,旨在直观、具体、形象地展示出公众对地震预警的认知,并根据结果提出宣传和培训、发布和覆盖、演练和处置、误报和措施等4项地震预警信息服务对策建议,致力于更好地拓展地震预警信息发布工作以及为社会提供优质的防震减灾公共服务。
基于开源平台的陕西省地震应急专题图自动生成技术的研究和实现
孙哲, 鲜敏, 郭建兴
2022, 40(4): 34-39.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.006
[摘要](41) [HTML全文](27) [PDF 5712KB](0)
摘要:
结合陕西省地震应急对专题图产出的要求,通过研究开源GIS平台,在QGIS和PostGIS中实现地震信息的自动获取、影响场生成和专题图的自动产出,并通过与Docker微服务构架结合构建多服务并行运行框架,最终实现基于开源平台的陕西省地震应急专题图自动产出。经测试显示,该系统提高了地震应急专题图出图效率和运行稳定性,并减少了系统开发和运维的成本。
川南地区民居建筑地震易损性研究
黄文涛, 熊永良, 张莹, 赵真, 赵雪慧, 周琦
2022, 40(4): 40-49.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.007
[摘要](45) [HTML全文](28) [PDF 7942KB](1)
摘要:
采用震害统计为主、数值模拟为辅的方法,建立了川南地区建筑物易损性分析模型。通过实地调研总结并分析了土木、砖木、砖混、框架4类民居的结构特征以及震害特征;并从川南历史地震建筑物震害相关资料中,提取并统计这4类建筑物破坏比情况的调查结果,得到各类结构的经验易损性矩阵,针对不同结构类型在不同烈度下破坏比不全的问题,采用Beta分布概率密度函数拟合法,完善了民居建筑的易损性矩阵;最后进一步拟合出了各类结构在不同烈度下的易损性曲线,为该地区震前风险评估和震后灾损评估提供科学依据。
震例·监测与基础研究
2021年云南漾濞6.4级地震前井水位潮汐参数时空变化特征
纪春玲, 李沙沙, 董博, 章阳, 王时
2022, 40(4): 50-58.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.008
[摘要](43) [HTML全文](29) [PDF 6065KB](1)
摘要:
以2021年5月21日云南漾濞6.4级地震为例,收集2017年1月至2021年7月云南省32口流体井水位整点值资料,通过baytap-G程序计算得到M2波潮汐因子时空变化特征,探讨流体固体潮参数的时空分布特征与孕震的关系。结果表明:①云南漾濞地震前震中南北向流体潮汐因子为上升趋势,表现为应力积累;震中东西向流体潮汐因子为下降趋势,表现为应力释放,结合本次地震震源机制类型得出,潮汐因子的时空变化形态主要受本次地震主应力方向影响,南北向压缩,东西向拉张;②根据线性孔弹性理论和同震体应变理论得出,震中南北方向水位上升,说明南北方向基本受压应力控制,震中东西方向水位下降,说明东西方向基本受拉张力控制,所得结论符合本次地震震源机制解,再次验证了潮汐因子的时空变化主要受地震主应力影响的正确性;③井孔压在走滑断层破裂带周边成四象限分布,震中附近水位潮汐因子、水位基本符合四象限分布,这种变化特征可用震前闭锁剪力模型来解释。
不同型号摆式倾斜仪观测资料的一致性分析
李惠玲, 张明, 范晓易, 林秀娜, 曲保安
2022, 40(4): 59-68.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.009
[摘要](43) [HTML全文](30) [PDF 6793KB](0)
摘要:
利用相关系数法分析泰安台SSQ、VS、RZB和CZB四套摆式倾斜仪的潮汐因子和分量趋势变化特征;利用S变换和降雨效率分析抽水、降雨对倾斜观测资料的影响;分析了倾斜观测的气压干扰程度及映震能力。结果表明:摆式倾斜观测资料在变化趋势以及抽水、降雨、气压干扰影响方面有一定的一致性特征,在资料分析、异常识别中可以相互佐证,其中洞室SSQ和VS观测资料的一致性最高,但具体表现形态和变化幅度存在差异;抽水干扰信号频率在0.6×10−3 Hz以下,NS分量受抽水影响均大于EW分量,仪器距离抽水井越近、安装深度与抽水井深度越接近影响越大;雨季初始时段连续降雨的效率大于第二时段,且NS分量大于EW分量;山洞内的SSQ、VS受气压干扰程度较钻孔中的RZB和CZB严重;形变仪器本身的滤波性能,造成仪器映震能力相差较大,记录地震个数最大相差近12倍。
唐山地区断层土壤气体CO2连续观测台阵数据分析
张志相, 王江, 张帆, 张娜, 宋志刚, 赵建明
2022, 40(4): 69-76.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.010
[摘要](50) [HTML全文](28) [PDF 7644KB](1)
摘要:
利用唐山地区9个断层土壤气体CO2浓度观测点构成的连续观测台阵2018—2020年观测数据,分析发现该地区断层土壤气体CO2年变动态主要受地温及降雨量影响;在2018年唐山古冶M3.3地震、2019年唐山丰南M4.5地震和2020年唐山古冶M5.1地震前一个月左右,赵各庄、靳庄、北泊观测点记录到不同程度的CO2浓度异常变化,异常形态主要有阶跃上升、震荡式上升和突跳3种,异常峰值最大为背景值的3.8倍。连续观测数据的异常变化可能包含地震前兆信息。
新冠疫情防控措施对河北台网地震台背景噪声影响
王宁, 毛国良, 尹康达, 王莉婵, 王亚玲, 刘丽, 郭蕾
2022, 40(4): 77-82.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.011
[摘要](47) [HTML全文](32) [PDF 11606KB](0)
摘要:
选取河北台网谈固台、张家口台、丰宁台2020年1月20日到2月10日新冠疫情期间连续波形数据,计算其背景噪声功率谱密度值,分析1~20 Hz高频段背景噪声值随时间的变化。结果显示,3个地震台在疫情发生期间,2~16 Hz高频段功率谱值出现下降,局部日幅值变化达到10 dB,均值在2~5 dB之间。背景噪声与人类活动之间的密切关系可以为监测城市公共管理水平提供重要参考。
河北及周边地区岩石圈磁场分布与震磁特征
王朝景, 李博, 刘德强, 张海洋, 毛丰龙, 苏树朋
2022, 40(4): 83-87, 94.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.012
[摘要](51) [HTML全文](31) [PDF 5450KB](0)
摘要:
建立河北及周边地区的岩石圈磁场分布模型,结合1970—2020年该区发生的MS≥5.0地震,对岩石圈磁场的空间分布、震磁特征进行分析。结果表明:河北及周边地区岩石圈磁场的总体分布较为平稳,河北北部的量值高于南部,燕山地块量值高于华北平原地块,断裂构造发育的地区岩石圈磁场量值较低;MS≥5.0地震震中多分布在岩石圈磁场的低值区、零值线附近。
泉州台重力仪和超宽频带地震仪记录的球型自由振荡信息对比
陈珊桦, 蔡佩蕊, 全建军, 尤宇星, 黄圣棕
2022, 40(4): 88-94.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.013
[摘要](37) [HTML全文](28) [PDF 5740KB](0)
摘要:
选用泉州台g-Phone重力仪和同址观测的M2166超宽频带地震仪的观测数据,分别提取2018年8月19日斐济群岛MS8.1地震(深源地震)和2016年11月13日新西兰MS8.0地震(浅源地震)的球型自由振荡信息。分析结果显示,观测值与PREM模型的理论值吻合较好,认为个别偏差的存在既有地球介质横向不均匀性的因素,也与仪器在低频段的特性有关;同时对深源地震在谐频振型记录上较浅源地震更为清晰、但大于0S40的振型记录却较差的情况进行讨论。
荷载变化对张家口地震台伸缩仪异常的定量分析
侯晓真, 屈曼, 马栋, 陈建国, 高晨, 周亚, 王曰风
2022, 40(4): 95-99.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.014
[摘要](62) [HTML全文](29) [PDF 6257KB](0)
摘要:
为做好震情跟踪及异常性质研判工作,河北地震台联合中国地震台网中心、张家口地震监测中心站进行了详实的现场踏勘,并利用三种荷载计算模型对可能造成该影响的干扰源进行定量计算。根据干扰模型计算结果、干扰与异常出现的时间相关性,综合分析认为:张家口台伸缩仪NS分量记录到的异常变化现象非建筑施工干扰造成,为地壳真实运动的可能性较大。
阳原地震台井下地电阻率观测系统分析
王加敏, 韩和平, 张国苓, 王莉森, 马广庆
2022, 40(4): 100-105.   doi: 10.3969/j.issn.1003-1375.2022.04.015
[摘要](51) [HTML全文](31) [PDF 5654KB](0)
摘要:
通过对层状介质影响系数的计算,得出阳原台井下地电阻率观测系统记录数据主要体现该装置所在介质层的电阻率变化,反映了深层介质电阻率的变化情况;结合井下地电阻率观测曲线与降雨、气温等的对比分析可以看出,井下地电阻率抑制地表干扰能力较强,变化形态稳定且年变幅度较小,更能凸显应力作用下各向异性变化情况,有利于地震异常的分析和判别。
2022 年总目录
2022, (4): 105-105.  
[摘要](18) [HTML全文](20) [PDF 337KB](0)
摘要:
地震标准化的现状和发展探讨
何少林, 周克昌
[摘要](3825) [HTML全文](1931) [PDF 644KB](72)
摘要:
总结了地震标准化工作管理、地震标准的发布和复审现状,归纳了地震标准化在发展进程、标准数量、标准制定和构成等4个方面的特点,并针对促进未来地震标准化工作提出了8个方面的具体建议以供讨论。
地震风险、损失评估及保险方案探究—以机场航站楼为例
杨莹, 王潇, 曲娜, 刘天奇
[摘要](2932) [HTML全文](1263) [PDF 1027KB](34)
摘要:
从机场航站楼系统在地震作用下的结构响应和破坏特征入手,介绍了HAZUS灾害评估与直接经济损失的框架和理论模型;以某机场航站楼遭受地震烈度为8的地震为例,定量计算地震的潜在损伤概率,再根据损伤概率计算其直接经济损失,并给出财产损失保险建议,研究结果表明,当航站楼处于烈度为8的地震风险时,该建筑的各个系统处于不同的损伤概率,其中处于轻微损伤的系统较多,其概率高达33%,直接经济损失约为1531.404 万元;最后对其进行保险方案探究。该研究可以为机场航站楼防灾备灾的风险决策提供参考依据。
基于数据挖掘技术的防震减灾科普资源管理平台
叶肇恒, 孟凡馨, 宴金旭, 杨璐遥
[摘要](4145) [HTML全文](2037) [PDF 1291KB](22)
摘要:
鉴于防震减灾科普资料存在数据类型多、管理难度大,海量数据检索困难、利用率低,资料科学性难以保证等问题,设计了基于Hadoop架构的防震减灾科普资源管理平台架构,设定了防震减灾科普资源搜索指标,通过网络爬虫及人工输入等方式,对相关数据进行采集、清洗、转换及合并,实现不同类型数据资源的分类,为防震减灾科普资源的管理提供科学方法。
1976年唐山大地震库仑破裂应力对唐山及邻近地区地震的影响
张珊珊, 万永革, 王晓山, 崔华伟, 王曰风, 张秀萍
[摘要](591) [HTML全文](311) [PDF 10267KB](13)
摘要:
通过计算1976年唐山7.8级地震、滦县7.1级地震、宁河6.9级地震产生的库仑破裂应力,得到这3次地震在唐山地区的库仑破裂应力演变过程;将研究区域(39.0°~40.5°N,117.0°~119.0°E)1979年以来的1.0级及以上地震双差重定位结果同库仑破裂应力分布对比分析,认为历史大震对现今地震的调制作用变弱;通过分析2002—2020年部分中强地震受库仑破裂应力作用情况,认为历史大震可能对蓟运河断裂附近区域触发作用较明显,而对唐山断裂附近区域的触发作用不明显,2020年7月12日古冶5.1级地震、2021年4月16日滦州4.3级地震受到了历史大震的抑制作用。
水上三维地震勘探新工艺的研究与应用
林全章
[摘要](3573) [HTML全文](1758) [PDF 1016KB](11)
摘要:
水上三维地震勘探一直是地震勘探的难点,虽然前人做过不少相关工作的研究,但由于各研究区域地形地貌不同、地震地质条件不同,所采用的方法和手段也不尽相同。本文以新安煤矿水上三维地震勘探为例,通过对该项目野外数据采集中一些新方法和新工艺的研究及应用进行分析和总结,希望能为其他类似地区水上三维地震勘探项目提供有价值的借鉴。
河北省GNSS观测数据质量分析
郭亚亚, 张玉林, 任俊峰, 王嘉琦
[摘要](2310) [HTML全文](997) [PDF 9941KB](9)
摘要:
使用TEQC软件评估了河北省地理信息局59个GNSS测站2019年1—9月的观测数据质量,结果表明:大部分测站的数据质量良好,满足地壳运动监测要求;11个测站数据多路径效应影响较大,通过数据处理等方式减小多路径效应MP1、MP2的影响,可用于地壳运动监测;SW01、SZHJ、SZJO、SZLF、SZWX 五个测站数据质量较差,不建议用于地壳运动监测;SZKB测站数据质量在2019年6—9月明显提升,达到地壳运动监测技术要求,建议对其更长时间的数据做质量评价。对观测质量较差的SW01、SZHJ、SZJO、SZKB、SZLF、SZWX 6个测站数据观测质量的影响因素进行分析,并给出了合理建议。
CAP方法反演山东长清M4.1地震震源机制解
董腾超, 康艳蕊, 崔鑫, 李铂, 张志慧, 张春鹏
[摘要](1659) [HTML全文](1303) [PDF 980KB](9)
摘要:
利用山东地震台网的地震波形资料,采用CAP方法反演山东长清M4.1地震的震源机制解和震源深度。结果显示,地震矩震级Mw=4.1,最佳震源深度为3.3 km,节面Ⅰ:走向219.0°,倾角57.0°,滑动角−156.0°;节面Ⅱ:走向115.4°,倾角70.1°,滑动角−35.4°。结合余震分布特征,判定震源机制解中节理Ⅱ为断层面,节理Ⅰ为辅助面。通过分析震中附近地质构造特征,得出距离震中较近的长清断裂和东阿断裂皆不是此次地震的发震断裂,初步判定在震中附近存在1条或者多条未探明的隐伏断裂。
铁磁性物质对地磁观测影响的野外测试
康健, 孙嘉良, 张明东, 胡培元, 龚永俭, 陈志刚
[摘要](680) [HTML全文](312) [PDF 6356KB](9)
摘要:
通过野外测试方法,使用G856T质子旋进磁力仪对不同质量铁磁性物质在野外选定点位逐一测量,并使用GM4磁通门磁力仪对相同质量铁磁性物质在野外不同方向各点位测试对地磁场水平东西向D、水平南北向H和垂直向Z的干扰;结合天津区域地磁台站近年来受铁磁性物质干扰的典型实例,研究铁磁性物质对地磁观测的影响。结果表明:①铁磁性物质对地磁观测干扰幅度的实测结果与理论计算值接近,偏差与试验场地地下介质磁性不均匀和铁磁性物质的材料、形状、体积等有关 ;②铁磁性物质质量越大对地磁观测的影响范围越广,靠近铁磁性物质的磁场梯度大,等值线变密,反之亦然;③铁磁性物质对地磁场D、H和Z的干扰幅度及形态在方向上有一定的规律,可作为判定铁磁性干扰源方位的依据。
广西靖西MS5.2地震震后应急辅助决策支撑应用
李崇洁, 钟德伟, 朱土凤
[摘要](1601) [HTML全文](753) [PDF 8220KB](5)
摘要:
靖西5.2级地震发生后广西启动四级应急响应,广西地震应急辅助决策系统在原有地震应急基础数据库的基础上结合震后收集的各种震情信息,产出了一系列支撑地震应急救援的辅助决策产品,涵盖行政区划图、应急专题图、无人机影像数据、舆情监督、灾情调查报告等成果。通过认真梳理此次地震应急处置事件各个阶段中辅助决策产品产出流程、时间段、作用等情况,总结此次地震应急事件中辅助决策产品产出的得与失,为今后的地震应急提供有价值的经验。
荷载变化对张家口地震台伸缩仪异常的定量分析
侯晓真, 屈曼, 马栋, 陈建国, 高晨, 周亚, 王曰风
[摘要](62) [HTML全文](29) [PDF 6257KB](0)
摘要:
为做好震情跟踪及异常性质研判工作,河北地震台联合中国地震台网中心、张家口地震监测中心站进行了详实的现场踏勘,并利用三种荷载计算模型对可能造成该影响的干扰源进行定量计算。根据干扰模型计算结果、干扰与异常出现的时间相关性,综合分析认为:张家口台伸缩仪NS分量记录到的异常变化现象非建筑施工干扰造成,为地壳真实运动的可能性较大。