九寨沟Ms7.0地震的同震形变场误差研究及断层滑动分布反演
发布时间：2021-07-20 23:32
北京时间2017年8月8日四川省九寨沟发生Ms7.0级地震。为了提高断层滑动分布反演的可靠性,本文利用升降轨InSAR数据联合反演断层滑动分布,再根据模拟形变值二次反演,对比反演结果来探讨升降轨形变场误差和确定断层滑动分布的结果。结果表明,九寨沟升轨同震形变场的质量较好,降轨形变场受余震、震后粘弹性松弛效应影响明显,利用模拟形变值二次反演确定的断层滑动分布可靠性更高。
【文章来源】：测绘与空间地理信息. 2020,43(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
九寨沟Ms7.0地震震中及余震位置图
在进行滑动分布反演之前首先需要确定发震的断层的几何参数，包括断层位置、长、宽、走向、倾向，本文通过已知断层信息和余震精定位来确定发震断层的几何参数[13]，通过对主震之后的余震序列进行精定位可以清楚地识别断层剖面特征，精确地约束断层几何，余震精定位如图1(b)、图1(c)所示。从图上可以看出余震紧密地排列在虎牙断裂的北向延长线上，连接了虎牙断裂北段与塔藏断裂和岷江断裂交叉处之间约40 km的“空白”地带。从余震剖面图上可以看出，余震位于25 km以内深度范围内，余震分布的宽度约10 km，断层平面几乎垂直，考虑到定位的误差并结合表1中各个机构给出的震源机制解，将断层倾角、断层走向的搜索范围分别设置为60°—90°和145°—155°，给予断层以左旋走滑约束，根据残差均方根(RMSE)最小的原则确定断层的最佳倾角、断层走向及滑动分布。3 反演方法及原理
最佳平滑因子及倾角的确定结果如图3所示，最终确定的平滑因子为0.08，断层倾角为西南向81°，断层走向为151°，且断层倾角与走向在不同数据反演的结果中变化较小，基本可以忽略，说明倾角与走向已经达到全局最小值。反演结果的统计情况见表3，从序号1、2、3中可以看出，升降轨联合反演和升轨单独反演的结果矩震级较为接近，均为6.5级左右，最大滑动量差别不大，均为0.9 m左右，与已有研究结果几乎相同[5,14]，降轨反演的矩震级和最大滑动量均偏大，即降轨形变观测值明显大于6.5级地震所产生的形变，初步认为可能为余震的影响;单轨反演时，升轨的数据与模型的相关性最高，观测值的残差均方根为0.024 m，拟合较好，升降轨联合与降轨数据的相关性稍差，降轨观测值的残差均方根为0.039 m，拟合较差，升降轨联合反演的精度一定程度上受到了降轨数据质量的影响;平均滑动角均显示这次地震为左旋走滑地震事件。序号4、5、6为利用假设的真值(模拟值)反演的结果，它们之间的细小差别可能来自于迭代算法本身，参数过多时容易使公式(2)陷入局部最优解，从中同样可以看出，降轨数据反演的震级明显偏大。序号7、8、9为向模拟值中加入随机误差后的反演结果，随机误差的期望和方差根据首次升降轨联合反演观测值与模拟值之间的均值之差和残差均方根得到，升降轨分别为-0.01、0.02 m和0.03、0.04 m，从反演结果上看模型对随机误差的识别度较高，模型很稳定，其中矩震级、最大滑动量和平均滑动量的结果接近，对比序号1、2、3中的结果可知，后者的结果差异主要来自于非随机性偶然误差的影响，例如余震作用、震后粘弹性松弛效应，且降轨数据受影响的程度最大。
本文编号：3293828
【文章来源】：测绘与空间地理信息. 2020,43(03)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
九寨沟Ms7.0地震震中及余震位置图
在进行滑动分布反演之前首先需要确定发震的断层的几何参数，包括断层位置、长、宽、走向、倾向，本文通过已知断层信息和余震精定位来确定发震断层的几何参数[13]，通过对主震之后的余震序列进行精定位可以清楚地识别断层剖面特征，精确地约束断层几何，余震精定位如图1(b)、图1(c)所示。从图上可以看出余震紧密地排列在虎牙断裂的北向延长线上，连接了虎牙断裂北段与塔藏断裂和岷江断裂交叉处之间约40 km的“空白”地带。从余震剖面图上可以看出，余震位于25 km以内深度范围内，余震分布的宽度约10 km，断层平面几乎垂直，考虑到定位的误差并结合表1中各个机构给出的震源机制解，将断层倾角、断层走向的搜索范围分别设置为60°—90°和145°—155°，给予断层以左旋走滑约束，根据残差均方根(RMSE)最小的原则确定断层的最佳倾角、断层走向及滑动分布。3 反演方法及原理
最佳平滑因子及倾角的确定结果如图3所示，最终确定的平滑因子为0.08，断层倾角为西南向81°，断层走向为151°，且断层倾角与走向在不同数据反演的结果中变化较小，基本可以忽略，说明倾角与走向已经达到全局最小值。反演结果的统计情况见表3，从序号1、2、3中可以看出，升降轨联合反演和升轨单独反演的结果矩震级较为接近，均为6.5级左右，最大滑动量差别不大，均为0.9 m左右，与已有研究结果几乎相同[5,14]，降轨反演的矩震级和最大滑动量均偏大，即降轨形变观测值明显大于6.5级地震所产生的形变，初步认为可能为余震的影响;单轨反演时，升轨的数据与模型的相关性最高，观测值的残差均方根为0.024 m，拟合较好，升降轨联合与降轨数据的相关性稍差，降轨观测值的残差均方根为0.039 m，拟合较差，升降轨联合反演的精度一定程度上受到了降轨数据质量的影响;平均滑动角均显示这次地震为左旋走滑地震事件。序号4、5、6为利用假设的真值(模拟值)反演的结果，它们之间的细小差别可能来自于迭代算法本身，参数过多时容易使公式(2)陷入局部最优解，从中同样可以看出，降轨数据反演的震级明显偏大。序号7、8、9为向模拟值中加入随机误差后的反演结果，随机误差的期望和方差根据首次升降轨联合反演观测值与模拟值之间的均值之差和残差均方根得到，升降轨分别为-0.01、0.02 m和0.03、0.04 m，从反演结果上看模型对随机误差的识别度较高，模型很稳定，其中矩震级、最大滑动量和平均滑动量的结果接近，对比序号1、2、3中的结果可知，后者的结果差异主要来自于非随机性偶然误差的影响，例如余震作用、震后粘弹性松弛效应，且降轨数据受影响的程度最大。
本文编号：3293828
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