摘  要

中国知网论文查重怎么查自古以来，人们一直寻求一个有效的方法来预测地震，找出其地震发生之前的种种迹象，从而减轻地震给社会的带来的损失，甚至避免受到地震的侵害。大部分国家在很久之前就已经在关注地震预测的研究，其中就包括中国。中国跟其他发达国家一样都是在20世纪五六十年代就开始了对地震预测的研究。而且在几十年的研究中，经过几代中国科学家的不懈努力，取得了相当好的成就。然而，地震预测确实是当今科学界面临的一个严峻的难题，目前还没有较好的方法能准确预测地震，还需要科学家们更深入的研究，完成进一步的突破。尽管预测地震目前还仅仅是初步探索阶段，但是随着计算机的快速发展及计算机广泛应用于地震预测中，相信会在地震预测中会更多的收获。地震预测息息相关着人们的生活，而华北地区作为中华民族的发源地，作为中国政治文化中心，包含首都北京在内的多个中心城市，因此对华北地区的最大震级预测格外重要。在此，我们进行了一个新的课题，即华北地区最大震级的预测。在此课题的研究中，我们将引用统计学理论，且做为主要的突破手段。我们通过观察华北地区（32—42°N，110—120°E）1981年上半年到2008年下半年的地震数据建立了地震预测数学模型，并利用统计学软件Statistics V19.0实现并预测。所得结果在现实预测中有一定的实用价值，说明所建模型准确、可靠。

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第一章  绪  论

1.1 论文研究背景

2015年4月25日，北京时间14时11分26秒，尼泊尔发生一场地震，震级达到8.1级，而且还伴随着多次的强余震，给尼泊尔人民留下了无比惨痛的创伤和极大的经济损失。这次地震震源深度深达20km，地震伤亡惨重，8786人死亡，22303人受伤，多个历史文化古迹坍塌及受损严重。不仅是尼泊尔，就连一些周边国家也遭受到了这次尼泊尔地震的侵袭，出现了一定程度的物质损失和人员伤亡。自21世纪以来，总共有五次的八级以上的超级地震发生在地球的陆地上。前4次中国和智利个有两次：2001年昆仑山西口8.1级地震、2008年四川汶川8.0级地震、2010年智利8.8级地震、2014年智利8.2级地震。所有这些对人类带来巨大的痛苦，还伴随着巨大的直接或间接经济损失。

最令中国人民难忘的地震灾害当属1976年给中国唐山带来毁灭性灾难的唐山大地震，这次地震发生地毫无征兆，很多人在睡梦中就离开了人世，永远安眠，四千多个儿童一夜间沦为孤儿，无家可归，上万家庭破裂，十六万人重伤，二十四万人直接死亡，整个唐山瞬间夷为废墟，一切的一切给唐山人民，给中国人民带来无比沉痛的痛苦。

地震灾害给我们带来的伤痛实在是太多太多了，亲人的离世，家园的破坏，内心的创伤，痛苦的回忆，经济的损失。对于如何避免和减少地震所带来的损失，地震预测就显得尤为重要了。地震预测自古有之，比如东汉时期张衡创造的地动仪^[1]。虽然近代科学在迅猛地发展，但是时至今日人们也没有找到如何准确地预知地震这一世界性难题的解决方法。尽管如此，还是有一代又一代科学工作者前赴后继地致力于地震预测的研究，为的就是从地震这一自然灾害中能更好的保护人们的生命财产安全。

1.2 论文研究目的和意义

1.2.1 论文研究目的

地震预报是通过研究地震地质、地震活动性、地震前兆异常和环境因素等及监测地震前兆异常信息等科学手段对还未发生但将要发生地震的发生地点、时间、破坏性程度、影响范围、最大震级的预测的一门现代减灾科学。准确的地震预报可以让人们在地震到来之前做好避难准备，将地震带来的损失尽量的降到最低。因此，地震预报一定要有高度的准确性，预报不准确会引起不可预知社会恐慌，给人们带来无形的压力，给社会经济造成不必要的损失。由于地震具有高度的复杂性及地震预测技术的不成熟，要准确的预测出地震是相当困难的，当然，根本原因还是人类至今对地震的成因和规律认识得很还不够。地震学家无法直接观测到地球内部，以致缺乏对地震的孕育过程和此过程中各影响因素的直观的观测数据^[2]。因此，尽管很久之前就提出了地震预测问题，各国科学家也为此付出了很大的努力，但进展还是不尽如人意，至今仍不能做到准确预测地震，情况再好也只能做出相近的估计。近代史上科学家们在地震发生之前准确预测出地震的实例寥寥无几，但是对地震预测的研究一直在延续着，科学工作者们仍会全身心投入到解决这一世界性难题的研究中。

通过这篇论文，我们构建了对1981年到2008年华北地区地震的20个主要地震活动指标进行综合比较分析的数学预测模型。通过对近30年华北地区地震发生状况的研究讨论，对已知的震例数据采用科学的数理统计理论方法进行分析，把不必要的地震产生干扰因素消除掉，以更加准确提取及确定对华北地区地震有影响的几个主要地震活动指标，从理论上综合深究地震产生的几大必要因素，并且探讨如何借助计算机实现这些方法，进而更加容易的对地震产生进行比较正确的预测。研究者还可以在探讨该课题的过程中学习相关数理统计的知识，在结合实际的研究过程中，提高研究者在科学探究、求知科学的自学能力。

1.2.2 论文的研究意义

地震预测的难度确实很大，在国内外都没能够找出一个比较完善的解决方法，目前还都处于探索阶段。虽然有观测到与地震有关的各种可能现象，但是就从这些极其复杂的异象中科学工作者们也很难得出确切结论。科研人员很多时候所做出的短临预报，基本都是基于科学工作者本人多年的研究经验，而非经过准确计算后的预测。而进入21世纪以来，全球各地地震发生愈加频繁，2004年的12月26日印尼苏门答腊岛近海发生的9.1级超强地震后，全世界进入了一个地震频发期，各地人们都笼罩在地震的阴影下^[3]。每天在地球的某个角落，在我们并不所知的地方发生着地震，有的地震强度很小，有的却是给人们带来重大灾害的超强地震，无时无刻威胁着人们的生命财产安全。地震除了本身所造成的大面积危害外，还能诱发其他的重大灾害，比如海啸，洪涝灾害，泥石流，房屋倒塌等等，所有的这些都不是人们能够面对的。

所以，地震预测对于所有的人类来说是非常有必要的，甚至对于地球上的所有动植物，准确的地震预测，让千千万万的宝贵生命得以延续，让人们辛勤积累的财富可以保障。目前全球地震进入频发期，而人类的人口在不断增长，城市人口密度也在增加，在地震频发带对人们造成的损失有上升的趋势，这让地震预测在地震防灾中具有更高的战略地位。通过我们这个课题，我们对地震预测在数理统计领域进行了一次新的探讨研究，并将计算机（高度信息化、现代化的利器）运用在地震预测研究中。这对研究者满足人们日益增长的地震预测需求和自身的学习实践有重大的指导意义。

1.3 国内外发展状况

世界上的强国前苏联和美国、多震国日本和中国都于20世纪六十年代开始探索地震预报。西方国家在研究地震方面的投资相对较大，但国内与西方发达国家的地震预测研究基本算是同步。美国在地震预测的投入最大，也走在了地震预测的最前端，美国曾在上世纪九十年代提出了地震预测和其他相关方面研究的十年计划。但在近几年，美国的研究脚步停滞不前，美国地质勘探局在面对媒体的一次回答中说了一句“在可预见的未来他们不知道如何预报，并且也不打算知道。但借助科学的数据，他们可以计算出某个地区将来发生地震的可能性” ^[4]。而日本是发达的东亚岛国，地处地震带，是一个多震国家，在地震预测方面也走在了前沿，在上世纪就已先后建立了一个地震预警系统和高度敏感的地震观测网，近年来又建立了全国性的地震预警系统，可以说地震预测技术真正意义上的具体落实与应用在了实际生活里。而国内开始研究地震预警方面要从经历过邢台地震后算起。邢台地震是新中国成立以来第一次受到重大自然灾害的侵袭，造成了重大的损失，国家总理周恩来几次亲赴灾区并下达了中国一定要有自己的地震预警系统的命令。我国的地震预测系统规模在几代人的不懈努力下越来越庞大，全国各处也都建立了地震观测台，随着计算机的高速发展还有人工智能技术、卫星遥感技术、全球空间定位技术等在地震预测中的广泛应用，我国的地震预测研究可以说已经步入正轨，正准备进入快速发展的时期，并将长期为国人的生命财产安全提供保障。但现在还不是满足于现状的时候，这些年虽然科学技术一直在快速发展，但还是远远不能达到准确地震预测的要求。近几十年来全球各地发生的一系列地震，科学工作者们几乎没有一次做出相近的预测，特别是一些特大地震，给人们带来了巨大的灾难，比如2010年智利地震引发的海啸，2011年日本地震导致的核泄漏以及近期的尼泊尔。科学工作者在预测地震过程中遭遇极大的挑战，可都是以失利告终。

所有的这些警示着我们，地震预测是一个摆在全世界人民面前的非常复杂的科学性难题，尤其是进入到地震频繁的二十一世纪后。地震作为生命星球的地球的复杂性的一种表现，地球拥有着复杂的地球圈层，地球本身是个复杂的系统，人们对自己居住的星球没有做到深层次的了解。对地球地震产生的核心机制，以及对各种诱发因素的了解不够深入。自古人们就观察到了在地震产生前的一些天地异象，但是却无法用科学的角度理清其与地震的产生的某种关联。当然各国科学家都会欣然接受地震预测的挑战，在随着时代的进步，运用最新的高科技成果对已发生的震例数据进行精密分析，力求达到对地球、对地震更加清晰透明的认识，以致能做到准确地震预测。

1.4 本文研究内容、方法与步骤

1.4.1 研究内容

本文的研究内容是对华北地区地震最大震级的预测。以华北地区为例建立地震综合预测模型。运用Statistics V19.0搭建地震综合预测模型，并且运用所建模型及已有数据对华北地区最大震级作出预测并检测。

1.4.2 研究方法

利用统计学理论来挖掘测震学指标的潜在规律性，利用概率论与数理统计的方法对众多华北地区（32—42°N，110—120°E观测结果为例)的测震学参数相互关系进行研究，利用主成分分析、判别分析、回归分析等组成多元统计组合模型进行分析^[5]。利用统计软件Statistics V19.0实现地震评价模型，并进行预测效能检验和研究。

1.4.3 研究步骤

1．利用统计学方法对原始地震数据进行修匀处理。

2．分析已知的震例数据，研究各种地震学参数对地震的触发作用以及它们之间的相互关系。

3．建立数学模型并以此模型来挖掘测震学指标的潜在规律性。

4．简化系统结构，探讨系统内核。即利用主成分分析系将多个的测震指标进行信息最大化处理，提取地震预测指标，进而挖掘地震构造信息及地震孕育规律。

5．构造筛选地震预报变量模型及构造综合预测模型。

6．利用统计软件Statistics V19.0实现地震预报模型，并进行预测效能检验和研。