[發明專利]基于土壤氡地震前兆異常識別及地震預測方法

有效

• 申請號: 202010600664.7
• 申請日: 2020-06-29
• 公開（公告）號: CN111679315B
• 公開（公告）日: 2023-03-07
• 發明（設計）人: 李懷淵;王培建;劉波;江民忠;王志宏;陳江源;李壽華;楊波;程莎莎;石巖
• 申請（專利權）人: 核工業航測遙感中心
• 主分類號: G01V1/00
• 分類號: G01V1/00
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司 13112
• 代理人: 蘇艷肅

本發明涉及一種基于土壤氡地震前兆異常識別及地震預測方法，判斷地震活動區中斷裂帶的位置并研究斷裂帶的展布特征，在具有土壤覆蓋的地段布置土壤氡監測點對斷裂帶開展土壤氡濃度實時監測，土壤氡監測點將數據實時傳輸回監控中心。結合氣象及地震資料，識別氣象、地震及其前兆土壤氡濃度異常信息，初步排除外在干擾引起的土壤氡濃度異常。設立地震前兆引起的土壤氡濃度升高閾值及地震引起的土壤氡濃度升高閾值。實時監測各監測點土壤氡濃度變化，自動識別地震前兆的土壤氡濃度異常信息，當相鄰多個監測點土壤氡濃度變化超過閾值時，監控中心進行自動預警，以實現地震預報。

技術領域

本發明涉及一種地震超前預報技術，具體地說是一種基于土壤氡地震前兆異常識別及地震預測方法。

背景技術

地震預報一直是世界性難題，經過多年的發展，地震預報方法逐漸增加。現有地應力、自然電場、次聲波、氡、動物異常、衛星熱紅外遙感、磁暴二倍法、地震云、引潮力共振的異常疊加等方法。其中氡測量預測地震的方法是現在比較重要的一種方法，現在主要是觀測地下水中水氡異常來判斷地震前兆，該方法對中強地震具有較好的預測效果，但測量水氡以預測地震的方法不夠靈敏，難以預報距離監測點較遠或較弱的地震，并且無法判斷地震方向。

發明內容

本發明的目的就是提供一種基于土壤氡地震前兆異常識別及地震預測方法，以解決現在氡測量預測地震的方法不夠靈敏的問題。

本發明是這樣實現的：一種基于土壤氡地震前兆異常識別及地震預測方法，包括以下步驟：

a. 收集地震活動區已知地質資料、航磁資料以及遙感資料，判斷地震活動區中斷裂帶的位置并研究斷裂帶的展布特征。

b. 對斷裂帶進行實地踏勘檢查以確定斷裂帶位置，提取地震活動區斷裂帶坐標，在具有土壤覆蓋的地段布置土壤氡監測點對斷裂帶開展土壤氡濃度實時監測，土壤氡監測點將數據實時傳輸回監控中心。

c. 結合氣象及地震資料，識別氣象、地震及其前兆土壤氡濃度異常信息，建立各種因素的土壤氡數據擾動標志，并初步排除外在干擾引起的土壤氡濃度異常。

d. 對監測點土壤氡數據進行統計分析，取土壤氡濃度平穩段的平均值為背景值，設立地震前兆引起的土壤氡濃度升高閾值及地震引起的土壤氡濃度升高閾值。

e. 實時監測各監測點土壤氡濃度變化，自動識別地震前兆的土壤氡濃度異常信息，當相鄰多個監測點土壤氡濃度變化超過閾值時，監控中心進行自動預警，以實現地震預報。

在步驟a中，基于mapgis平臺對地質圖件進行坐標校準并矢量化；對航磁圖件進行坐標校準并數字化，提取航磁數據并求取垂向一階導數，對該導數進行網格化，基于mapgis平臺進行數字地面模型分析，制作等值線圖，提取航磁垂向一階導數線性異常帶所反映的斷裂位置坐標；將遙感影像圖件校準到mapgis平臺，提取影像線性帶位置坐標；將地質圖件、航磁圖件、遙感圖件及提取的斷裂信息校準到同一坐標系，研究各資料反映的斷裂特征，優選具有一定規模且地質、航磁以及遙感圖件同時顯示的斷裂帶，提取斷裂帶坐標數據。

在步驟b中，土壤氡監測點的土壤覆蓋深度不小于1m，相鄰監測點間距為10~20km。

在步驟b中，在設置的監測點進行深坑挖掘，坑深度為0.5~1m，直徑為0.2m，將具有實時數據傳輸模塊土壤氡測量儀探測器埋于坑中，并回填土壤壓實，實時監測斷裂帶土壤氡濃度，并利用衛星或GPRS系統將數據實時傳回監控中心。

在步驟c中，氣象引起的土壤氡表現為短時間的增加或減小，一般表現為幾小時內幅值變化，范圍在-200%~105%。

在步驟d中，地震前兆引起的土壤氡濃度升高閾值為土壤氡濃度背景值的110%，地震引起的土壤氡濃度升高閾值為土壤氡濃度背景值的120%。