搜尋週期為三年時使用SDICAE做強震預測的最佳精度設定

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林亨學(HENG-XUE LIN) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

搜尋週期為三年時使用SDICAE做強震預測的最佳精度設定
(The optimal precision parameter for SDICAE searched in three year period for strong earthquake prediction.)

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摘要(中)

摘要
本研究是探討李顯智老師所提出最強地震圓弧雙交叉的強震預測效能，並運用MATLAB程式ASICAE進行最強地震圓弧交叉的搜尋。地震資料來源取自臺灣中央氣象局地震資料庫，研究選取範圍為1986年到2016年，東經118.5度至123.5度，北緯21度到25.5度。研究所使用的參數TOLdePar設定為0.09到0.15、TOLRePar設定為0.012到0.016，蒐集由選定的時間點往前36個月的芮氏規模4.99以上深度70公里內的地震事件所組成的最強地震圓弧雙交叉，用以預測規模大於5.7且深度70公里內的地震，並且統計出在此條件下預測效果最好的最強地震圓弧雙交叉精度設定，在此數據的基礎上，納入一些特別的判準來刪除部分地震圓弧雙交叉，探討是否能有效提升預測的精準度。

關鍵詞：最強地震圓弧雙交叉

摘要(英)

Abstract
We study the efficiency of the strong earthquake prediction made by using the strongest double intersection of circular arcs of earthquakes (SDICAE) proposed by H.C. Lei. The MATLAB program ASICAE is applied to search for SDICAEs in the earthquake catalog obtained from the Central Weather Bureau of Taiwan. The longitudes of the events to form the SDICAEs are ranged from 118.5°E to 123.5°E while the latitudes are ranged from 21°N to 25.5°N. The magnitudes of the events are required to be greater than or equal to 4.99, and the depth of them are smaller than 70 km. We search for the SDICAEs formed by events occurred in 36 months, and use the SDICAEs to predict strong earthquakes with magnitude greater than or equal to 5.7 and depth smaller than 70 km. We try to find out the parameter setting which give us the best efficiency of the strong earthquake prediction. We also try to improve the prediction efficiency by cancelling out some SDICAEs with some special criteria.

Key words：the strongest double intersection of circular arcs of earthquakes

關鍵字(中)

★ 最強地震圓弧雙交叉

關鍵字(英)

★ the strongest double intersection 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 ix
表目錄 xiii
符號說明 xix
第一章、緒論 1
1-1. 研究動機與背景 1
1-2. 研究目的 1
第二章、研究方法 3
2-1 地震目錄設定 3
2-2 地震圓弧 4
2-2-1 地震圓弧定義 4
2-2-2 地震圓弧之交叉 6
2-2-3 地震圓弧精度 9
2-3 地震圓弧研究方法 10
2-3-1 參數設計 10
2-3-2 地震圓弧程式運作與分析流程 11
2-4 強震發生率背景值計算 11
2-4-1 卜松分布 12
2-4-2 背景地震值計算 13
第三章、研究案例分析 17
3-1 D70D9R12M36~D70D15R12M36 18
3-1-1 D70d9R12M36 18
3-1-2 D70d10R12M36 20
3-1-3 D70d11R12M36 21
3-1-4 D70d12R12M36 22
3-1-5 D70d13R12M36 23
3-1-6 D70d14R12M36 24
3-1-7 D70d15R12M36 25
3-2 D70D9R13M36~D70D15R13M36 26
3-2-1 D70d9R13M36 26
3-2-2 D70d10R13M36 27
3-2-3 D70d11R13M36 28
3-2-4 D70d12R13M36 29
3-2-5 D70d13R13M36 30
3-2-6 D70d14R13M36 31
3-2-7 D70d15R13M36 32
3-3 D70D9R14M36~D70D15R14M36 33
3-3-1 D70d9R14M36 33
3-3-2 D70d10R14M36 34
3-3-3 D70d11R14M36 35
3-3-4 D70d12R14M36 36
3-3-5 D70d13R14M36 37
3-3-6 D70d14R14M36 38
3-3-7 D70d15R14M36 39
3-4 D70D9R15M36~D70D15R15M36 40
3-4-1 D70d9R15M36 40
3-4-2 D70d10R15M36 41
3-4-3 D70d11R15M36 42
3-4-4 D70d12R15M36 43
3-4-5 D70d13R15M36 44
3-4-6 D70d14R15M36 45
3-4-7 D70d15R15M36 46
3-5 D70D9R16M36~D70D15R16M36 47
3-5-1 D70d9R16M36 47
3-5-2 D70d10R16M36 48
3-5-3 D70d11R16M36 49
3-5-4 D70d12R16M36 50
3-5-5 D70d13R16M36 51
3-5-6 D70d14R16M36 52
3-5-7 D70d15R16M36 53
3-6 後續地震預測天數分佈 54
3-7 交叉在各參數組合中的分布 56
第四章、資料歸納分析 61
4-1 歸納方法 61
4-2 各組統計後預測結果 61
4-2-1 TOLRePar=0.012 61
4-2-2 TOLRePar=0.013 66
4-2-3 TOLRePar=0.014 70
4-2-4 TOLRePar=0.015 74
4-2-5 TOLRePar=0.016 78
4-3 各組預測結果比較 82
第五章、特殊情形篩選分析 85
5-1 圖形命名判準 85
5-2 弧上多於或等於九點 86
5-3 弧端點太多事件點 88
5-4 兩弧半徑比過高 89
5-5 兩弧弧長比過高 91
5-6 特殊圖形與原統計數據比較 93
5-6-1 TOLRePar=0.012各方法預測比較 94
5-6-2 TOLRePar=0.013各方法預測比較 96
5-6-3 TOLRePar=0.014各方法預測比較 99
5-6-4 TOLRePar=0.015各方法預測比較 101
5-6-5 TOLRePar=0.016各方法預測比較 103
5-6-6 TOLRePar=0.012~0.016兩弧半徑比與兩弧弧長比預測機率 106
5-6-7 各方法的強震預測效果分析 115
5-7 最佳數據搜尋結果(70天) 116
5-7-1 最強地震圓弧雙凸交叉 116
5-7-2 剔除弧上多於或等於九點 118
5-7-3 剔除端點太多事件 121
5-7-4 剔除兩弧半徑比過高 125
5-7-5 剔除兩弧弧長比過高 129
5-8 最佳數據搜尋結果(35天) 133
5-8-1 最強地震圓弧雙凸交叉 133
5-8-2 剔除弧上多於或等於九點 135
5-8-3 剔除端點太多事件 138
5-8-4 剔除兩弧半徑比過高 142
5-8-5 剔除兩弧弧長比過高 146
5-9 最強地震圓弧雙交叉重新整理 150
5-9-1 改良之篩選方式 150
5-9-2 重新篩選後之重複案例 154
5-9-3 重新篩選後之統計、分析 161
5-9-4 重新篩選後之最佳數據搜尋結果(70天) 162
5-9-5 重新篩選後之最佳數據搜尋結果(35天) 172
5-10 信賴區間計算 182
第六章、結論 189
參考文獻 191
附錄一、案例圖 193
附錄二、交叉資料整理 231
附錄三、背景地震選用數值 235

參考文獻

參考文獻
[1] H.C. Lei and C.W. Tang, “Circular Arcs and Curvilinear Distributions of Events of Earthquakes in Taiwan”, The Thirteenth National Conference on Structural Engineering, The Third National Conference on Earthquake Engineering, Taiwan, 2016.
[2] H.C. Lei, Circles, “Circular Arcs and Lines of Earthquakes Around Taiwan”, The 40th National Conference on Theoretical and Applied Mechanics, Taiwan, 2016.
[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, “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.
[5] H.C. Lei, P.Y. Sun, Y.Y. Chen, and M.H. Chen, “An Elementary Analysis of the Strongest Intersections of Circular Arcs of Earthquakes around Taiwan”, The Fourteenth National Conference on Structural Engineering/ The Fourth National Conference on Earthquake Engineering, Taichung, Taiwan, 2018.
[6] H.C. Lei, ASICAE by HinChi Lei to find the strongest intersections of circular arcs of earthquakes. https://youtu.be/tvgYLpoH9T4, 2019.
[7] H.C. Lei, “Strongest Double Intersections of Circular Arcs of Earthquakes Around Taiwan”, The 23rd Forum on Land Use and Planning, Tainan, Taiwan, 2019.
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[10] 李瑋育，「地震圓弧之精度對台灣地區最強地震圓弧雙交叉之影響」，國立中央大學，碩士論文，民國109年。
[11] 黃健倫，「1974-2016年最強地震圓弧雙交叉之搜尋週期對台灣地區強震預測結果的影響」，國立中央大學，碩士論文，民國109年。
[12] 劉怡鑫，「台灣淺層最強地震圓弧雙交叉之搜尋週期與後續強震之關聯」，國立中央大學，碩士論文，民國109年。
[13] 許佑銓，「短搜尋週期的極淺層最強地震圓弧雙交叉與後續台灣地區強震之關聯(1982 年至 2012 年) 」，國立中央大學，碩士論文，民國109年。
[14] 邱奕賢，「台灣最強地震圓弧雙交叉與後續強震之關聯（1982年至2012年）」，國立中央大學，碩士論文，民國109年。
[15] 維基百科，卜瓦松分布https://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%8D%9C%E7%93%A6%E6%9D%BE%E5%88%86%E5%B8%83

指導教授

李顯智(Hin-Chi Lei)

審核日期

2021-10-22

推文