半参数贝叶斯空间建模方法在地震灾害数据中的应用
本文选题:k-ZIG + 狄利克雷混合过程先验 ; 参考:《昆明理工大学》2017年硕士论文
【摘要】:我国是世界上多地震的国家,也是蒙受地震灾害最为严重的国家之一.中国地处世界上两个最大地震集中发生地带——环太平洋地震带与欧亚地震带之间,受太平洋板块、印度板块和菲律宾海板块的挤压.中国地震活动频度高、强度大、震源浅,分布广,是一个震灾严重的国家.20世纪有1/3的陆上破坏性地震发生在我国,死亡人数约60万,占全世界同期因地震死亡人数的一半左右.因此本文以1974年至2006年全国21个省份的地震灾害数据为研究对象,分析地震灾害的地理变化趋势和区域异质性.本文第二章主要讨论了死亡人数与震级、经度、纬度和地震发生地区之间的关系.通过分析我们发现死亡人数具有明显的零点膨胀特征,因此选择k-ZIG模型拟合地震灾害数据.k-ZIG的回归模型部分主要由三部分组成,其一是线性部分,主要用于刻画固定效应.其二为关于经纬度的二维光滑曲面,这一部分主要用于解释大的空间趋势.本文采用结合惩罚样条的"Box乘积"以及二阶随机游走先验的建模方法,这在很大程度上降低了数据维数,避免了经纬度数据处理过程中常见的"维数灾难"问题.其三为空间随机效应,这一部分则主要反映了小范围内的区域异质性.对空间随机效应考虑狄利克雷混合过程先验,在此基础上绘制出地震高发地区的"Disease Mapping"地图,动态呈现高的相对风险区域随时空变化的趋势.本文第三章主要讨论了震级与死亡人数、经度、纬度和地震发生地区之间的关系.实际中,我们通常会重点关注地震等级大于一定级别的地震,而对于微小等级的地震(即危害程度很小的地震),我们并不太关心.因此,考虑贝叶斯特定分位数下的回归是有实际意义的.为克服非对称拉普拉斯分布的局限性,在本文重点考虑灵活分位数回归.灵活分位数回归的基本思想是两个正态分布的无限混合.在这部分的回归模型与第二章回归模型部分相同,在本章对空间随机效应考虑高斯条件自回归结构.本文通过结合近年来计数数据、贝叶斯分位数回归和统计计算方面的新思路新成果,较为系统地研究了基于k-ZIG的半参数空间随机效应模型和基于灵活分位数回归的半参数空间随机效应模型.通过监测不同时期的"Disease Mapping"地图的变化情况,动态地把握地震灾害的发展变化趋势,这对于我国的灾害风险评估是极具意义的.通过分析可以证明本文方法的有效性和可行性.本文将当代统计学中热点问题的自然结合和推广,适应了实际问题中对复杂数据分析的需要,是一项有价值的探索,在研究内容上有所创新,统计推断方法上也更有特色.此外,本文模型也将考虑结合更复杂的结构或时间相关性进行研究.
[Abstract]:China is a country with many earthquakes in the world, and also one of the countries that suffer the most serious earthquake disaster. China is located between the Pacific Rim seismic belt and the Eurasian seismic belt, which is squeezed by the Pacific plate, the Indian plate and the Philippine Sea plate. China has a high frequency of seismicity, a large intensity, a shallow earthquake source and a wide distribution. It is a country with severe earthquake disasters. In the 20th century, a third of the destructive earthquakes on land occurred in China, with a death toll of about 600000. It accounts for about half of the world's earthquake deaths in the same period. Therefore, based on the seismic disaster data of 21 provinces from 1974 to 2006, this paper analyzes the trend of geographical change and regional heterogeneity of earthquake disasters. In the second chapter, the relationship between the number of dead and magnitude, longitude, latitude and earthquake occurrence area is discussed. We find that the number of dead has the characteristic of zero expansion, so the regression model of fitting seismic disaster data .k-ZIG with k-ZIG model is composed of three parts, one is linear part, which is mainly used to describe the fixed effect. The second is a two-dimensional smooth surface about latitude and longitude, which is mainly used to explain the large spatial trend. In this paper, the method of "Box product" combined with penalty spline and a second-order random walk priori are used to reduce the data dimension to a great extent and to avoid the problem of "dimension disaster" in the process of processing longitude and latitude data. The third is spatial random effect, which mainly reflects the regional heterogeneity in a small range. Considering the Delikley mixing process for spatial random effects, the "Disease Mapping" map of seismic high risk area is drawn on the basis of which the dynamic trend of high relative risk region is presented. The third chapter mainly discusses the relationship between magnitude and the number of dead, longitude, latitude and earthquake occurrence area. In practice, we usually focus on earthquakes with a magnitude greater than a certain magnitude, but we don't care much about small ones (that is, small ones). Therefore, it is of practical significance to consider the regression under Bayesian specific quantiles. In order to overcome the limitation of asymmetric Laplace distribution, flexible quantile regression is considered in this paper. The basic idea of flexible quantile regression is the infinite mixing of two normal distributions. The regression model in this part is the same as that in the second chapter. In this chapter, the Gao Si conditional autoregressive structure is considered for spatial random effects. In this paper, new ideas and achievements in Bayesian quartile regression and statistical calculation are obtained by combining the counting data in recent years. The semi-parametric spatial random effect model based on k-ZIG and the semi-parametric spatial random effect model based on flexible quantile regression are studied systematically. By monitoring the change of "Disease Mapping" map in different periods, we can dynamically grasp the development trend of earthquake disaster, which is of great significance for disaster risk assessment in China. The effectiveness and feasibility of this method can be proved by analysis. This paper combines and generalizes the hot issues in contemporary statistics to meet the needs of complex data analysis in practical problems. It is a valuable exploration with some innovations in research contents and more distinctive statistical inference methods. In addition, the model will also consider a more complex structure or time correlation for the study.
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P315.9;O212.8
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 孙浩;提高安全意识 降低灾害损失——频繁的地震灾害给我们的警示[J];当代建设;2000年01期
2 侯建盛,苗崇刚,李成日,王海波;2000年中国大陆地震灾害评述[J];自然灾害学报;2001年03期
3 皮莱格 ,邹文卫 ,张敬军;地震灾害——应汲取的教训[J];国际地震动态;2003年06期
4 李保廷;社会发展与地震灾害[J];山西地震;2005年S1期
5 米宏亮;李洋;侯建盛;;2005年中国大陆地震灾害损失述评[J];自然灾害学报;2006年03期
6 毛国敏;顾建华;吴新燕;;地震灾害的分类和分级方法研究[J];地震学报;2007年04期
7 ;为什么说中国是地震灾害严重的国家[J];工程地球物理学报;2007年06期
8 赵旭国;;西汉至元末甘肃地区地震灾害的发生及特点初探[J];高原地震;2008年04期
9 米宏亮;李洋;侯建盛;;2007年中国大陆地震灾害损失述评[J];国际地震动态;2008年02期
10 ;我国少数民族地区地震灾害[J];中央民族大学学报(自然科学版);2008年03期
相关会议论文 前10条
1 郑传华;;试论地震灾害及其减灾对策[A];中国减灾与新世纪发展战略——首届“中国21世纪安全减灾与可持续发展战略高级研讨会”论文集[C];1998年
2 李保廷;;社会发展与地震灾害[A];山西省地震学会第四届学术年会论文摘要专刊[C];2005年
3 崔秋文;;地震灾害经济学研究的思考[A];中国地震学会第11次学术大会论文摘要集[C];2006年
4 高孟潭;;防御地震灾害能力低是制约中国经济持续发展的关键因素之一[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(上册)[C];1999年
5 龙海云;吴采红;姚奕婷;;幼儿地震灾害自救常识科普调研[A];中国科普理论与实践探索——2009《全民科学素质行动计划纲要》论坛暨第十六届全国科普理论研讨会文集[C];2009年
6 延军平;白晶;苏坤慧;;对称性与地震灾害趋势[A];中国地球物理2010——中国地球物理学会第二十六届年会、中国地震学会第十三次学术大会论文集[C];2010年
7 孙建刚;李新乐;;少数民族聚居地地震灾害与灾害管理[A];中国科普理论与实践探索——2010科普理论国际论坛暨第十七届全国科普理论研讨会论文集[C];2010年
8 杨智娴;;减轻21世纪的地震灾害[A];中国地震学会成立20周年纪念文集[C];1999年
9 成小平;杨建思;;地震灾害应急评估系统的构架[A];中国地震学会第八次学术大会论文摘要集[C];2000年
10 张长义;林俊强;;地震灾害及潜在危险地区环境识觉与调适行为之分析研究——以南投埔里为例[A];海峡两岸地理学术研讨会暨2001年学术年会论文摘要集[C];2001年
相关重要报纸文章 前10条
1 记者 王强;发扬顽强奋战精神 同心战胜地震灾害[N];吉林日报;2013年
2 本报记者 张琨;排查治理安全隐患 降低地震灾害损失[N];绵阳日报;2014年
3 郭元乐邋赵亚平;甘肃加强应对地震灾害安全防范工作[N];中国建设报;2008年
4 苟保平;省委省政府通报我省地震灾害情况[N];甘肃日报;2008年
5 特约记者 任郭英 李军;陕西煤化积极应对地震灾害[N];中国化工报;2008年
6 刘毅;攀枝花局沉着应对地震灾害全力保通关[N];中国国门时报;2008年
7 省政协常委 李并成;关于预防和抗击地震灾害的建议[N];民主协商报;2008年
8 心文;对我国四川遭受地震灾害表示慰问[N];中国社会科学院院报;2008年
9 蔺津;自治区政协召开《宁夏地震灾害与对策研究》课题启动会[N];华兴时报;2008年
10 张兰;专项资金助地震受灾户房屋重建[N];泸州日报;2008年
相关博士学位论文 前10条
1 尹超;平原区路堤地震灾害风险评价研究[D];长安大学;2015年
2 李天祺;能源供应系统地震灾害研究[D];中国地震局工程力学研究所;2007年
3 宁宝坤;地震灾害时空分布与紧急救援响应研究[D];中国地震局地质研究所;2010年
4 董惠娟;地震灾害与心理伤害的相关性及其心理救助措施研究[D];中国地震局地球物理研究所;2006年
5 周柏贾;分布式虚拟仿真地震应急演练技术研究[D];中国地质大学(北京);2013年
6 杨挺;城市局部地震灾害危害性指数(ULEDRI)及其在上海市的应用[D];中国地震局地球物理研究所;2000年
7 王毛毛;龙门山南段活动断层相关褶皱与四川盆地地震灾害风险分析[D];南京大学;2013年
8 吴新燕;城市地震灾害风险分析与应急准备能力评价体系的研究[D];中国地震局地球物理研究所;2006年
9 黄静;基于网络技术的虚拟地震会商系统研究[D];中国地震局地球物理研究所;2005年
10 肖东升;基于GIS和CA的地震灾害压埋人员情景分析与评估理论[D];西南交通大学;2009年
相关硕士学位论文 前10条
1 王若嘉;宁洱民众认知与响应地震灾害的特点与规律[D];中国地震局地质研究所;2009年
2 李晓丽;地震灾害符号的研究[D];中国地震局地质研究所;2008年
3 张文佳;藏区民众地震灾害认知与响应的特点[D];中国地震局地质研究所;2013年
4 焦译布;城市地震预防与减灾管理研究[D];西安工业大学;2015年
5 韩晓敏;汾渭盆地地震灾害时空特征及相关因子分析[D];陕西师范大学;2015年
6 王博;基于模糊综合评价法的城市社区地震灾害应急管理能力评价研究[D];广西大学;2015年
7 吴梦初;台湾地震灾害时空对称性研究[D];陕西师范大学;2015年
8 刘洋;新疆地震灾害对经济增长的影响及其影响路径[D];复旦大学;2014年
9 冉娜·迪力夏提;中日地震灾害应急救援体系比较研究[D];新疆大学;2015年
10 李陶;贵州省毕节市地震灾害风险评价模型及其应用研究[D];昆明理工大学;2015年
,本文编号:1891634
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/yysx/1891634.html