西南地区估计

摘要

使用了几种方法来估计<年代vg height="12.5207pt" id="M2" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 从钻孔深度约为20 m的强震台站的现场剖面上进行了分析。实施的方法包括外推(常数和梯度)，与横波速度的Geomatrix站点分类相关性，和遥感(地形和地形)。梯度外推法是本次研究中具有横波速度剖面资料站点的首选方法。然而，需要指出的是，从加利福尼亚数据集推导出的系数不适用于中国西南地区的站点。针对我国西南地区30 m以上钻孔剖面资料不足的问题，利用73条Kiknet剖面资料建立了新的梯度外推系数。幸运的是，这些系数提供了一个合理的估计<年代vg height="12.5207pt" id="M3" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 在中国西南地区。本研究显示<年代vg height="12.5207pt" id="M4" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 可以通过深度10米的时间平均剪切波速度（平均慢速）估算。此外，中位数<年代vg height="12.5207pt" id="M5" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 基于Geomatrix分类的估计是由梯度外推的结果，使用区域校准的Geomatrix分类<年代vg height="12.5207pt" id="M6" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．本研究的结果可用于分配<年代vg height="12.5207pt" id="M7" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 对西南地区无钻孔资料的现场进行了分析。

1.介绍

由于地面运动记录变得更加丰富，因此许多研究人员已经研究了现场扩增。Hayashi等人。［1]提出了日本不同地基条件下的平均加速度响应谱。Seed等[2]从23次地震的104个地面运动记录中获得了与地点相关的谱，这些地震大多发生在美国西部。为满足地震工程应用和场地放大测量，<年代vg height="12.5207pt" id="M8" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> (深度为30米的时间平均横波速度)是代表场地条件的主要参数，广泛用于场地分类。Borcherdt [3.研究了两者之间的关系<年代vg height="11.927pt" id="M9" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 12.1041 11.927" width="12.1041pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 和<年代vg height="12.5207pt" id="M10" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 为NEHRP推荐的建筑规范规定。Hartzell等人[4]得出了位点扩增与<年代vg height="12.5207pt" id="M11" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 1989年洛马普列塔地震的余震记录。五个NGA地面运动预测模型[5所有使用<年代vg height="12.5207pt" id="M12" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 对于网站分类。虽然<年代vg height="12.5207pt" id="M13" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 当然，不能捕获所有控制站点放大的物理现象[6]，<年代vg height="12.5207pt" id="M14" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 因其简单、成本低而被抗震工程师广泛接受。

评估最直接的方式<年代vg height="12.5207pt" id="M15" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 对于一个给定的地点是测量至少30米深度的地震速度。由于许多原因，工程地震勘探一直无法用于目标地区。然后,<年代vg height="12.5207pt" id="M16" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 是根据代用指标估计的，代用指标可能基于地貌学[7，8],地质[9，或土工地盘类别[10］．由于许多地震勘探不会达到30米的深度，经验关系<年代vg height="12.5207pt" id="M17" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 和<年代vg height="11.927pt" id="M18" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 11.4373 11.927" width="11.4373pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 在较浅的深度是根据目标区域的钻孔数据得出的[11- - - - - -15］．所有这些代理都是近似值，具有明显的区域局限性。Stewart等[16]发现经验关系总是被高估<年代vg height="12.5207pt" id="M19" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 对希腊。布尔等人[12]发现日本与其他地方经验关系的差异是由于钻孔资料的场地分类不同造成的。

2008年5月12日，地震发生了地震<年代vg height="11.927pt" id="M20" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 19.4584 11.927" width="19.4584pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 中国四川省汶川县发生7.9级地震，造成大面积破坏和大量人员伤亡。在汶川地震中，中国国家强震观测台网(NSMONS)获得了来自主震的1350个分量的强震记录，其中包括来自17个省、市、自治区的437个自由场台站、四川省1个地形阵(8个台站)、以及在昆明流动天文台设立2个临时阵(10个监测点)，以监测建筑物的结构反应[17- - - - - -19］．主震过后，当局部署了59台移动仪器，记录强烈余震引起的地面运动和结构反应[20.］．949次余震录得15903个分量，其中9750个分量由手提仪器录得[20.- - - - - -22］．

为了利用这些来自汶川主震和余震的记录，在PEER(太平洋地震工程研究中心)的NGA(下一代衰减)项目中，估计了<年代vg height="12.5207pt" id="M21" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 的录音地点。<年代vg height="12.5207pt" id="M22" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 是一种广泛应用于场地条件分类的参数，它具有放大地震震动的能力。然而，在中国，网站分类是基于<年代vg height="12.5207pt" id="M23" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 根据中国建筑抗震设计规范中对场地的分类，在岩石上覆土的厚度和深度为20 m。在我国强震台站建设过程中，对场地条件的调查只提供了深度小于20 m的上覆土层的信息，包括土层的厚度和剪切波速。在现场调查中，横波速度大于500 m/s的层被认为是基岩。因此，强震站点钻孔深度大多小于30 m。因此，利用钻孔深度小于30 m的横波速度剖面来确定地震加速度是我国强震台站面临的一个重要问题<年代vg height="12.5207pt" id="M24" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．

本文利用在中国西南地区(四川和甘肃)强震台站用钻孔技术测得的147条横波速度剖面。这些强震观测站位于汶川地震的重灾区。这些站点的位置如图所示1．附录给出了钻孔深度，钻孔底部的横波速度，以及钻孔是否到达基岩(定义为<年代vg height="11.927pt" id="M25" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 45.1509 11.927" width="45.1509pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 米/秒)。钻孔深度小于10 m的站点有6个，10 ~ 20 m的站点有32个，大于20 m的站点有109个。这项研究估计<年代vg height="12.5207pt" id="M26" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 对这147个台站，根据实测的横波速度剖面到现有深度。

2.方法

2．1．简单的外推

在该方法中，我们假设从钻孔底部到30米的剪切波速度是恒定的<年代vg height="11.927pt" id="M27" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 11.4373 11.927" width="11.4373pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 在井底测量。时间平均横波速度(平均慢度，[23]),名叫<年代vg height="14.5302pt" id="M28" style="vertical-align:-5.8943pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 44.9734 14.5302" width="44.9734pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ，由公式计算得到<年代pan class="equation_break" id="EEq1"> 旅行时间<年代vg height="11.5564pt" id="M30" style="vertical-align:-2.26807pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -9.28833 30.8164 11.5564" width="30.8164pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 是给出的<年代pan class="equation_break" id="EEq2">

纵深处的横波速度是多少Z．

自<年代vg height="14.5302pt" id="M33" style="vertical-align:-5.8943pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 44.9734 14.5302" width="44.9734pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 基于测量的速度简档数据，它被视为参考值<年代vg height="12.5207pt" id="M34" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 以与其他经验估计作比较。

通常比实际的要少<年代vg height="12.5207pt" id="M36" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 一般为本<年代vg height="11.927pt" id="M37" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 11.4373 11.927" width="11.4373pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 一般随深度增加而增加。在钻孔深度大于20米的情况下，这种差异通常很小。

2．2.Geomatrix分类任务

PEER NGA数据库[10]包括561个站点的井眼数据。根据地质和地理条件，所有的站点都被分配了一个地理矩阵分类。NGA Geomatrix网站分类标准如下:<年代pan class="list">A、摇滚乐:摇滚乐中的乐器(<年代vg height="11.927pt" id="M38" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 11.4373 11.927" width="11.4373pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> > 600米/秒)或小于5米的土壤覆盖在岩石上。B，浅（僵硬）土壤：仪器上/在土壤轮廓上，高达20米厚的覆盖岩石。C、深窄土壤:仪器在土壤剖面上/在岩石上至少20米厚，在不超过几公里宽的狭窄峡谷或山谷中。D，深宽土：仪器上/在土壤轮廓上至少20米厚的覆盖岩石，在宽阔的山谷中。E，深部软土:仪器在深部土壤剖面上与平均值<年代vg height="11.927pt" id="M39" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 11.4373 11.927" width="11.4373pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> < 150 m / s。一个中位数<年代vg height="12.5207pt" id="M40" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 并根据测量剖面的全球数据库获得了每个Geomatrix分类的标准偏差。表格1给中<年代vg height="12.5207pt" id="M41" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 和标准偏差。

中国西南147个遗址的几何矩阵分类为9个A点、52个B点、83个C点和三维点。

接下来，我们将西南中国（SWC）的中位剪切波速度概况与基于地理贴花分类的NGA配置文件进行比较。结果如图所示2．在深度0 ~ 5m范围内，中位数<年代vg height="11.927pt" id="M46" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 11.4373 11.927" width="11.4373pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> SWC平均低于NGA型材的SWC。SWC中的近地表土壤比NGA中的近表面较软。但是，在5米以下的深度，中位数<年代vg height="11.927pt" id="M47" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 11.4373 11.927" width="11.4373pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 除了B类站点外，SWC的B类站点的中位数略大<年代vg height="11.927pt" id="M48" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 11.4373 11.927" width="11.4373pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> NGA。

由于SWC站点的中值剪切波速度剖面与NGA站点相似，我们可以指定中值<年代vg height="12.5207pt" id="M50" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 连结至具有相同的几何矩阵分类的网址，(<年代vg height="12.5253pt" id="M51" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 61.0585 12.5253" width="61.0585pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> )，略有偏高的偏倚。同样，我们可以赋值<年代vg height="12.5207pt" id="M52" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 到没有<年代vg height="11.927pt" id="M53" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 11.4373 11.927" width="11.4373pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> profile，但与一个Geomatrix分类，再次略有偏高。

2．3.Boore外推

Boore [11]使用了一套深度大于或等于30米的135个钻孔剖面来估计两者之间的相关性<年代vg height="12.5207pt" id="M54" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 和<年代vg height="12.5794pt" id="M55" style="vertical-align:-3.29107pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -9.28833 27.7091 12.5794" width="27.7091pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ，这是深度配置文件的时间平均剪切波速度<年代vg height="9.49473pt" id="M56" style="vertical-align:-0.2063999pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -9.28833 7.34169 9.49473" width="7.34169pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．<年代vg height="12.5794pt" id="M57" style="vertical-align:-3.29107pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -9.28833 27.7091 12.5794" width="27.7091pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 是由<年代pan class="equation_break" id="EEq3"> 在哪里<年代vg height="9.49473pt" id="M59" style="vertical-align:-0.2063999pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -9.28833 7.34169 9.49473" width="7.34169pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 是井深和<年代vg height="11.5564pt" id="M60" style="vertical-align:-2.26807pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -9.28833 25.5316 11.5564" width="25.5316pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 由(2）。

Boore [11]发现了对数的<年代vg height="12.5207pt" id="M61" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 针对对数<年代vg height="12.5794pt" id="M62" style="vertical-align:-3.29107pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -9.28833 27.7091 12.5794" width="27.7091pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 可以用直线来表示<年代pan class="equation_break" id="EEq4">

表格2从135个加利福尼亚州概况中给出了回归系数和标准偏差的呼吸相关方程。

由于对于钻孔深度大于10 m的站点，Boore估计的标准偏差小于8%，因此我们将由加利福尼亚数据生成的Boore经验模型应用到SWC剖面中进行估计<年代vg height="12.5207pt" id="M68" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> （<年代vg height="16.2154pt" id="M69" style="vertical-align:-3.943501pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -12.2719 42.827 16.2154" width="42.827pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ),由<年代pan class="equation_break" id="EEq5"> 上标Cal表示该模型是基于加州数据的。

比较<年代vg height="16.2154pt" id="M71" style="vertical-align:-3.943501pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -12.2719 42.827 16.2154" width="42.827pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 来<年代vg height="14.5302pt" id="M72" style="vertical-align:-5.8943pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 44.9734 14.5302" width="44.9734pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 在附录中，呼吸升高的概率估计钻孔深度大于20米的概率非常接近<年代vg height="14.5302pt" id="M73" style="vertical-align:-5.8943pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 44.9734 14.5302" width="44.9734pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ，平均偏差为0.006。然而，对于井深在10 - 20 m之间的32条剖面，<年代vg height="16.2154pt" id="M74" style="vertical-align:-3.943501pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -12.2719 42.827 16.2154" width="42.827pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 是否平均偏差为0.139(正偏差反映预测不足)相对于<年代vg height="14.5302pt" id="M75" style="vertical-align:-5.8943pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 44.9734 14.5302" width="44.9734pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．结果表明，由加利福尼亚剖面导出的Boore估计系数可能不适用于SWC剖面。

Boore表明<年代vg height="11.927pt" id="M76" style="vertical-align:-3.291101pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 11.4373 11.927" width="11.4373pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 在相同深度下，SWC剖面比加利福尼亚剖面大，且两个区域的速度梯度不同，导致低估<年代vg height="12.5207pt" id="M77" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．与Boore相似，为了消除区域间速度梯度的差异，我们希望从相似的剖面中导出系数。

线性和立方拟合Kiknet剖面进行拟合<年代vg height="13.1732pt" id="M78" style="vertical-align:-3.88487pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -9.28833 45.9248 13.1732" width="45.9248pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 对<年代vg height="12.6721pt" id="M79" style="vertical-align:-3.38377pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -9.28833 52.8019 12.6721" width="52.8019pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．三次拟合由下式给出:<年代pan class="equation_break" id="EEq6">

根据(6），<年代vg height="12.5207pt" id="M81" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 可以通过<年代pan class="equation_break" id="EEq7">

表格3.给出了利用Geomatrix Classification对73个Kiknet实测剖面应用Boore的相关方程进行线性拟合和三次拟合的系数和标准差3.显示健康。

数字3.结果表明，对于某些刚性部位，特别是深度小于5 m的部位，立体拟合优度略好于线性拟合。当钻孔深度大于10米时，这两个拟合值之间的差可以忽略不计。

接下来，我们评估条件设置一个Geomatrix类别是否可以改善<年代vg height="12.5207pt" id="M91" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 估计。我们将73个Kiknet站点分为60个带有Geomatrix class A或class B的岩石站点和13个带有Geomatrix C或d的土壤站点。我们分别对岩石站点和土壤站点使用线性和立方拟合。表格4给出了简单外推之间的偏差和标准偏差的比较，正常拟合（汇集的所有网站）和地理拟合（岩石和土壤箱）之间。

表格4表明，随着深度的增加和地理拟合，在地理贴图类别上的调理，偏差和标准偏差降低，结果略有较高的结果与正常合适的结果。

我们用正规线性拟合，定义为<年代vg height="12.5207pt" id="M98" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 42.827 12.5207" width="42.827pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ,估计<年代vg height="12.5207pt" id="M99" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 原因有三。首先，它很简单。其次，对20 m深度料仓的正态线性拟合的偏差和标准差分别仅为0.0015和0.0912。最大误差只有9%。在浅层，10米深的仓，最大误差只有20%，这是可以接受的许多应用程序。三是Geo拟合和三次拟合的改进不明显，且由于系数较多，拟合过程较常规拟合复杂。

2.4。地形斜坡和地形估计

美国地质调查局的地震灾害计划开发了一种基于地质和地形相似性的方法，以提供一级评估<年代vg height="12.5207pt" id="M100" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ［7］．假设地形的坡度，或梯度，可以诊断<年代vg height="12.5207pt" id="M101" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ，因为更强的(高速)物质更有可能保持一个陡峭的斜坡，而深盆地沉积物主要在低梯度的环境中沉积。地形坡度数据与区域的相关性<年代vg height="12.5207pt" id="M102" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 建成估计<年代vg height="12.5207pt" id="M103" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．我们去http://earthquake.usgs.gov/hazards/apps/vs30/custom.php并选择包含中国西南147个记录点的位置边界;<年代vg height="12.5207pt" id="M104" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 生成对每个网格点的估计。<年代vg height="12.5207pt" id="M105" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 在离目标站距离小于0.6 km的最近格点处，假设地形估计值为<年代vg height="12.5207pt" id="M106" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ,名叫<年代vg height="12.5207pt" id="M107" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 29.8566 12.5207" width="29.8566pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．

Yong建立了两者之间的相关性<年代vg height="12.5207pt" id="M108" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 以及加州地形单元，这些单元来自1 km空间分辨率(SRTM30)数字高程模型。根据加州的地形单元，Yong估算了<年代vg height="12.5207pt" id="M109" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 在中国西南部，名为<年代vg height="12.5253pt" id="M110" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 32.1583 12.5253" width="32.1583pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．考虑到加州和中国西南地区的地形差异，Yong做了一个小小的改变<年代vg height="12.5253pt" id="M111" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 32.1583 12.5253" width="32.1583pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 提供替代估计<年代vg height="12.5207pt" id="M112" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ,名叫<年代vg height="12.5207pt" id="M113" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 26.6687 12.5207" width="26.6687pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．

3.比较和结论

我们有六种<年代vg height="12.5207pt" id="M114" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 中国西南地区的估计:<年代vg height="14.5302pt" id="M115" style="vertical-align:-5.8943pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 44.9734 14.5302" width="44.9734pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ，<年代vg height="12.5253pt" id="M116" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 43.2653 12.5253" width="43.2653pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ，<年代vg height="12.5253pt" id="M117" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 61.0585 12.5253" width="61.0585pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ，<年代vg height="12.5253pt" id="M118" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 32.1583 12.5253" width="32.1583pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ，<年代vg height="12.5207pt" id="M119" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 26.6687 12.5207" width="26.6687pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ,<年代vg height="12.5207pt" id="M120" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 29.8566 12.5207" width="29.8566pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．自<年代vg height="14.5302pt" id="M121" style="vertical-align:-5.8943pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 44.9734 14.5302" width="44.9734pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 是由横波速度剖面得到的，我们用<年代vg height="14.5302pt" id="M122" style="vertical-align:-5.8943pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 44.9734 14.5302" width="44.9734pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 作为一个参考<年代vg height="12.5207pt" id="M123" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 计算其他五种类型的偏差和标准偏差<年代vg height="12.5207pt" id="M124" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 估计。表格5总结了结果。

表格5表示两种地形为基础<年代vg height="12.5207pt" id="M133" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 估计有很大的偏差和标准偏差。我们认为这主要是由于中国西南部和加利福尼亚州的地形坡度差异很大。地形估计也是如此。由于两地地理和地形条件的差异，地形估计的偏差超过40%，标准差很大。的偏见<年代vg height="12.5253pt" id="M134" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 61.0585 12.5253" width="61.0585pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 很小，而标准偏差约为30%。这是因为在Geomatrix分类方案中只有五个类别，并且有相当大的类别内变异性(表1）。但是，对于没有配置文件数据的站点，<年代vg height="12.5253pt" id="M135" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 61.0585 12.5253" width="61.0585pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 提供一个大致无偏的估计<年代vg height="12.5207pt" id="M136" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．

的偏差和标准差<年代vg height="12.5253pt" id="M137" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 43.2653 12.5253" width="43.2653pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 都是小的，这验证了布尔的模型是一个很好的方法来估计<年代vg height="12.5207pt" id="M138" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> ．然而，必须从具有相似地质条件和类似速度梯度的曲线中获得系数，即局部或区域校准。我们的结果表明，中国四川省的地质状况与日本相似。因此，我们使用<年代vg height="12.5253pt" id="M139" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 43.2653 12.5253" width="43.2653pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 估计地面运动预测方程的网站效应。

此外,表4显示,<年代vg height="12.5207pt" id="M140" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 可以用平均横波速度估计到10 m深度，偏差为0.0051和σ只有0.1998。由于NGA模型[5的自然对数<年代vg height="12.5207pt" id="M141" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 为了估计现场效果，20%的差异<年代vg height="12.5207pt" id="M142" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 可以仅为站点效应差异五个百分比，适用于地面运动预测和工程应用。

基于<年代vg height="12.5253pt" id="M143" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 43.2653 12.5253" width="43.2653pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 对于145个配置文件，我们得到一个中值<年代vg height="12.5253pt" id="M144" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 61.0585 12.5253" width="61.0585pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> SWC概要文件。表格6给了<年代vg height="12.5253pt" id="M145" style="vertical-align:-3.8894pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 61.0585 12.5253" width="61.0585pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 对于Geomatrix分类A, B, C，和D站点，可以用来分配<年代vg height="12.5207pt" id="M146" style="vertical-align:-3.884801pt" version="1.1" viewbox="-0.0498162 -8.6359 20.8321 12.5207" width="20.8321pt" xmlns="http://www.w3.org/2000/svg" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink"> 没有配置文件数据的SWC站点。

附录

见表7．

利益冲突

作者声明本文的发表不存在利益冲突。

致谢

本研究使用的记录由中国国家强震台网中心提供。作者感谢中国国家强震网络中心和所有相关的管理人员和专家。国家自然科学基金资助项目(no . 51278469, no . 51308509)。

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