台灣北中南區二十公里深最強地震圓弧雙交叉的強震預測

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姓名

范慧筠(Huei-Yun Fan) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

台灣北中南區二十公里深最強地震圓弧雙交叉的強震預測
(Strong earthquake predicition by SDICAE with depth within twenty kilometers at Northern, Central, and Southern Taiwan)

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摘要(中)

本研究是根據李顯智老師所提出的「最強地震圓弧雙交叉」方法，運用MATLAB程式進行最強地震圓弧雙交叉的搜尋，並對結果進行強震預測的分析與探討。我們搜尋深度為20 公里內及芮氏規模為3.0 以上地震事件所組成的最強地震圓弧雙凸交叉和凹凸交叉，並以此進行70 天內的強震預測。
本研究主軸為台灣局部區域強震預測的探討，以緯度將台灣劃分為北區（北緯24 度至25.5 度)、中區（北緯23 度至24 度)以及南區（北緯21.7 度至23 度)進行分析。在北、中、南三區，半徑比值在1.22 以下的最強地震圓弧雙凸交叉有顯著的70天內強震預測效果。另外，在北區和南區，半徑比值小於3 的最強地震圓弧凹凸交叉有不錯的100 天內強震預測效果。

摘要(英)

The strong earthquake prediction in this research is based on “the strongest double intersections of circular arcs of earthquakes (SDICAE)” proposed by Hin-Chi Lei, which is implemented by using MATLAB. We consider the earthquake everts within 20 kilometers deep and over 3.0 on the Richter scale. We try to predict strong earthquakes with magnitude over 5.7 within 70 days.
This research is focused on three local regions of Taiwan, including the northern region (from 24°N to 25.5°N), central region (from 23°N to 24°N), and southern region (from 21.7°N to 23°N). In all the three regions, the hit rates of predictions of the strong earthquakes within 70 days are remarkable if the strongest double convex intersections of
circular arcs of earthquakes with radius ratios smaller than 1.22 are adopted. On the other hand, only in the northern and southern regions, the hit rates of predicions of the strong earthquakes within 100 days are good if the strongest concave convex intersections of circular arcs of earthquakes with radius ratios smaller than 3 are applied.
Keywords

關鍵字(中)

★ 最強地震圓弧雙交叉

關鍵字(英)

★ the strongest double intersections of circular arcs of earthquakes

論文目次

目錄
摘要………………………………………………………………………………………. i
Abstract………………………………………………………………………………….. ii
致謝……………………………………………………………………………………... iii
目錄……………………………………………………………………………………... iv
圖目錄………………………………………………………………………………….. vii
表目錄…………………………………………………………………………………… x
符號說明……………………………………………………………………………….. xii
第一章、緒論....................... 1
1-1. 研究動機 ....................... 1
1-2. 研究目的 ...................... 2
第二章、地震圓弧介紹...................... 3
2-1 地震目錄 ...................... 3
2-2 地震圓弧之模擬 ...................... 4
2-3 地震圓弧之精度 ...................... 5
2-4 地震圓弧之交叉型態 ...................... 7
2-5 研究方法與內容 ...................... 9
2-5-1 研究範圍 ...................... 9
2-5-2 參數設計 ...................... 10
2-5-3 研究流程及方法 ...................... 12
第三章、研究案例分析...................... 13
3-1 台灣北區（北緯24 度至25.5 度)的SDICAE ..................... 14
3-1-1 搜尋週期為48 個月所搜尋到的SDICAE 及其後規模5.7 以上強震 . 14
3-1-1-1 TOLRe 固定為0.016 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 14
v
3-1-1-2 TOLRe 固定為0.014 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 ...... 14
3-1-1-3 TOLRe 固定為0.012 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 ...... 15
3-2 台灣中區（北緯23 度至24 度)的SDICAE ................................................ 16
3-2-1 搜尋週期為48 個月所搜尋到的SDICAE 及其後規模5.7 以上強震 . 16
3-2-1-1 TOLRe 固定為0.016 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 16
3-2-1-2 TOLRe 固定為0.014 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 ...... 17
3-2-1-3 TOLRe 固定為0.012 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 ...... 18
3-3 台灣南區（北緯21.7 度至23 度)的SDICAE ............................................. 19
3-3-1 搜尋週期為36 個月所搜尋到的SDICAE 及其後規模5.7 以上強震 . 19
3-3-1-1 TOLRe 固定為0.016 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 19
3-3-1-2 TOLRe 固定為0.014 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 20
3-3-1-3 TOLRe 固定為0.012 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 20
3-3-2 搜尋週期為48 個月所搜尋到的SDICAE 及其後規模5.7 以上強震 . 21
3-3-2-1 TOLRe 固定為0.016 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 21
3-3-2-2 TOLRe 固定為0.014 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 21
3-3-2-3 TOLRe 固定為0.012 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 22
3-3-3 搜尋週期為60 個月所搜尋到的SDICAE 及其後規模5.7 以上強震 . 22
3-3-3-1 TOLRe 固定為0.016 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 22
3-3-3-2 TOLRe 固定為0.014 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 23
3-3-3-3 TOLRe 固定為0.012 下，不同TOLde 所得到SDICAE 結果 .......... 23
3-4 各組預測結果比較 ...................... 24
3-5 相異交叉的定義 ...................... 33
3-6 彙整相異交叉在各參數組合編號 ...................... 34
3-7 相異交叉之後續地震預測天數機率分析 ...................... 37
第四章、不重複交叉篩選與案例說明...................... 45
4-1 SDICAE 重新整理的原因 ...................... 45
4-2 包含時間序列因素的交叉型態篩選方法.................... 45
4-3 重複的SDICAE 案例 ...................... 48
4-4 彙整不重複交叉在各參數組合編號 ...................... 53
第五章、不重複交叉強震預測的半徑比值效應................... 57
5-1 兩弧半徑比值的解釋與定義 ...................... 57
5-2 兩弧半徑比值在1.22 以下的台灣分區雙凸交叉統計 .......... 58
5-2-1 台灣北區統計 ...................... 58
5-2-2 台灣中區統計 ...................... 59
5-2-3 台灣南區統計 ...................... 60
5-2-3-1 不考慮搜尋週期M60 的台灣南區數據統計 ............. 61
5-3 兩弧半徑比值在3.0 以下的台灣分區凹凸交叉統計 ..........62
5-3-1 台灣北區統計 .......... 62
5-3-2 台灣中區統計 ....... 63
5-3-3 台灣南區統計 ........ 64
5-3-3-1 不考慮搜尋週期M60 的台灣南區數據統計......... 65
5-4 兩弧半徑比值的綜合分析 ......... 66
5-5 最強地震圓弧雙凸交叉和凹凸交叉之特殊圖形探討 .......... 69
5-6 兩弧半徑比值小於1.22 的判準 ........ 73
第六章、結論 ............. 77
參考文獻 ............. 79
附錄一、最強地震圓弧雙凸交叉數據 ............. 81
附錄二、最強地震圓弧凹凸交叉數據 .............82
附錄三、案例圖 .............83
附錄四、最強地震圓弧雙凸型不重複交叉將台灣分區按半徑比值大到小排列 122
附錄五、最強地震圓弧凹凸型不重複交叉將台灣分區按半徑比值大到小排列 123

參考文獻

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[3] H.C. Lei, “Circles Arcs and Lines of Earthquakes Around Taiwan (II): Magnitude and Time”, The 15th Conference on Land Studies, Tainan, Taiwan, 2017.
[4] H.C.Lei,P.Y.Sun,Y.Y.Chen,andM.H.Chen,“An Elementary Evaluation of the Efficiency of
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[5] H.C. Lei, “Some Ideas for Constructing Significant Intersections of Circular Arcs of Earthquakes”, The 2017 Taiwan-Japan Joint Symposium on the Advancement of Urban
Earthquake Hazard Mitigation Technology, Taoyuan, Taiwan, 2017.
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[17] 張萱瑋，「二十公里深臺灣地殼的最強地震圓弧雙交叉分析：不同地震規模設定下的強震預測效果」，碩士論文，民國111 年。
[18] 陳翰瑩，「搜尋週期為三年時台灣極淺層地殼的最強地震圓弧雙交叉分析：不同事件深度設定下的強震預測效果」，碩士論文，民國111 年。
[19] 蔡欣諺，「不同半徑比和搜尋週期對最強地震圓弧雙交叉的強震預測效能之影響」，碩士論文，民國111 年。
[20] 古旻芳，「二十公里深台灣地殼的最強地震圓弧雙交叉分析：不同搜尋週期設定下的強震預測結果」，碩士論文，民國111 年。

指導教授

李顯智(Hin-Chi Lei)

審核日期

2022-11-18

推文