震源位錯模型參數(shù)反演方法研究.pdf

1、大地測量觀測技術的快速發(fā)展，極大豐富了地殼形變觀測數(shù)據(jù)，為研究地震斷層錯動等地球物理問題提供了全新的角度。震源參數(shù)反演不僅是研究斷層錯動特征、分析震源機制的重要手段，同時也為活動斷層破裂擴展分析、震后形變、巖石圈應力變化及后期地震危險性評估提供基礎。因此，準確獲取地震震源參數(shù)對研究地震機理等問題至關重要。以更準確地反演地震震源參數(shù)為核心研究目標，本文對震源位錯模型參數(shù)反演方法進行了相關研究。本文的主要研究內容及工作如下：
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2、）研究了含有不等式約束的總體最小二乘方法。分析了已有附不等式約束的總體最小二乘方法存在的不足，在ICEIV（inequality constrained errors-in-variables）模型基礎上，提出附有不等式約束加權總體最小二乘問題的擬牛頓修正算法。研究表明，擬牛頓修正法具有良好的收斂性，同時避免了計算目標函數(shù)的Hesse矩陣，大大提高了算法的計算效率。模擬附有約束的單一斷層滑動參數(shù)反演，研究了該方法在震源參數(shù)反演中的適用性

3、。
　　（2）研究了震源參數(shù)的非線性反演方法。本文將改進的多峰值顆粒群算法（Multiple peak Particle Swarm Optimization，MPSO）用于震源參數(shù)反演，詳細分析了多峰值顆粒群算法的改進思路和迭代過程，并將該算法與常用的遺傳算法進行了比較。通過模擬震源參數(shù)反演及研究蘆山Ms7.0級地震和拉奎拉Mw6.3地震，表明了改進的MPSO算法具有控制參數(shù)少、快速收斂、解穩(wěn)定可靠的優(yōu)點，非常適合用于高度非線性

4、的震源參數(shù)反演。
　?。?）研究了震源滑動分布的反演方法。本文顧及格林函數(shù)矩陣的誤差對滑動分布參數(shù)解的影響，將最小二乘法和總體最小二乘法同時用于反演震源滑動分布，根據(jù)觀測值的數(shù)據(jù)精度給觀測向量定權，并根據(jù)滑動模型的線性關系給系數(shù)矩陣元素定權。模擬不同斷層模型的滑動分布反演及研究蘆山Ms7.0級地震和拉奎拉Mw6.3地震反演。研究表明，總體最小二乘滑動分布解與最小二乘滑動分布解存在一定差別，但差別的量級在10-5以內。
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5、4）研究了2013年4月20日四川蘆山Ms7.0級地震和2009年4月6日意大利拉奎拉Mw6.3地震。分別反演得到兩個地震的非線性震源幾何參數(shù)及精細震源滑動分布。就蘆山地震而言，通過震中周圍的GPS三維約束形變數(shù)據(jù)反演的結果表明，斷層走向為206.47o，斷層傾角為44.11o，主要滑動的深度為4km-20km，平均滑動量為0.17m，最大滑動量為0.72m，主要分布在深度為13km-14km的范圍，得到的地震矩為1.19×1019N.