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《长安大学》 2011年
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粒子群算法反演断层滑动速率

刘杰  
【摘要】:利用地面大地测量观测数据,反演断层的滑动速率等动态参数,从而通过地面观测到的地表变形来认识断层滑动的动力过程,探讨断层错动与孕震的关系,对进行地震、地质灾害的预测预报,具有重要的科学意义。 本文引入一种新的优化算法—粒子群算法,将其与位错模型结合起来,运用大地测量观测数据(GPS、水准、重力变化),根据实际断层的地质资料,分别用单一数据和多种数据联合反演计算了断层的三维滑动速率,并进行了具体分析。主要工作概括如下: 1.分别详细介绍了大地测量反演、位错理论模型、粒子群算法的研究现状和基本原理,建立了粒子群算法基于位错理论的大地测量反演计算模型。 2.在正演模拟的地表垂直变形结果加上一定的扰动误差作为已知实测值,用粒子群算法结合位错理论模型进行了反演计算,并与其他算法反演结果进行了比较分析。结果表明:粒子群算法能有效地解决断层参数反演的问题,其稳定性、可靠性优于传统的蒙特卡罗法,和新兴的蚁群算法。 3.以渭河盆地的秦岭北侧大断裂、临潼-长安断裂为应用实例,利用该地区2004~2007年GPS观测数据,采用粒子群算法结合位错理论模型反演计算了该断层的三维滑动速率。以龙门山断裂为实例,利用粒子群算法结合汶川地区的三维GPS同震数据,反演了龙门山断层的三维同震滑动。结果表明:单一数据的粒子群算法反演断层滑动速率中,断层运动性质与构造地质中所述基本一致,体现了粒子群算法在反演真实断层参数中的可行性。 5.建立了多种大地测量数据联合反演的数学模型。利用青藏高原东北缘地区的GPS、水准、重力三种观测数据,分别两两组合,并将权比例因子λ作为参数一同反演,用粒子群算法应用到联合反演数学模型中,分别反演了龙首山断层、皇城-塔儿庄断层、庄浪河断层的三维滑动速率,取得了较好的结果。
【学位授予单位】:长安大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:P228.4;P227

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 徐海军;基于卫星重力数据研究强震活动区重力场时空分布特征[D];长安大学;2012年
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1 马娜;基于GPS观测资料的区域地壳形变—应变特征研究[D];长安大学;2012年
【参考文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【共引文献】
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1 张杏莉;几何约束求解关键问题研究[D];山东科技大学;2010年
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【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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4 胡新亮;基板及介质对聚乙烯醇水凝胶摩擦行为的影响[D];浙江大学;2008年
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6 俞晶星;雅布赖山前断裂晚第四纪滑动速率与古地震[D];中国地震局地质研究所;2013年
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10 徐良鑫;西南天山柯坪推覆系山前层状地貌~(10)Be-~(26)Al年龄及构造、气候指示意义[D];中国地震局地质研究所;2012年
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