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长短时记忆神经网络在中期地震预报中的探索——以川滇地区为例

LI LinFang 李林芳 SHI YaoLin 石耀霖 CHENG Shu 程术

长短时记忆神经网络在中期地震预报中的探索——以川滇地区为例

LI LinFang 1李林芳 1SHI YaoLin 1石耀霖 CHENG Shu 程术
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作者信息

  • 1. 中国科学院大学地球与行星科学学院,计算地球动力学重点实验室,北京 100049
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摘要

利用机器学习方法对地震活动大数据进行挖掘,识别出一些过去认识不到的异常,提高地震预测的准确性,是一个非常具有挑战性的科学问题.本文基于川滇部分地区(24°N—32°N,98°E—106°E)地震目录,采用滑动的时空窗口,选取16个反映地震时空强度分布特征的地震预测因子,建立了长短时记忆(LSTM)神经网络,对研究区域9个子区块未来一年的最大地震震级进行预测.通过设置训练集∶测试集=8∶2和训练集∶测试集=7∶3两个不同的训练测试模型,对过往发生的地震进行了回溯性预报.结果表明:训练集∶测试集=7∶3模型能够利用1970年1月至2004年9月的地震目录进行学习,成功回溯性预报2008年汶川地震;训练集∶测试集=8∶2模型利用1970年1月至2009年5月资料进行训练,回溯性预报2010—2019年间6级以上地震的R评分为0.407,回溯性7级地震预报时准确率高达92.31%.本文还探讨性给出预测意见:2022年2月前研究区西部、中部、东部、西南部存在发生5.1~5.3级地震的潜在危险性.

关键词

中期地震预报/时空强度/长短时记忆神经网络/川滇地区

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主办单位

北京大学/《力学与实践》期刊

会议名称

纪念王仁先生百年诞辰纪念会暨固体力学前沿研讨会

会议时间

2021-05-15

会议地点

北京

会议母体文献

纪念王仁先生百年诞辰纪念会暨固体力学前沿研讨会论文集

页码

3557-3570

出版时间

2021
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