1 研究背景

地震预报中测震学指标广泛应用于地震异常分析。顾瑾平等（2001）研究了多项指标综合预测概率，得出综合概率值在0.5以上时，对应地震率80%，测震学指标有其物理意义，若出现高综合概率值时应关注。2020年7月12日，在河北省唐山市古冶区发生M_S 5.1后期强余震（39.78°N，118.44°E），震中位于1976年唐山M_S 7.8大地震余震分布区内，是近几年华北地区一次显著的地震事件。基于意义相互独立的多种测震学指标0—1化异常（指标值超出2倍方差为1，反之为0）合成信息的全时空扫描预测方法，定量分析该地震的异常时空特征，对地震进行预测研究，可为中强地震的时间、地点判定提供一种新的数值预测依据。

2 研究方法

以（35°—54°N，96°—128°E）为研究区域，地震资料时长为1970—2020年，全时空扫描具有不需考虑地震完整性的优点。以空间窗口2°× 2°、空间滑动步长0.5°× 0.5°、时间窗口1年、时间滑动步长1月、震级一致性范围ML 2.0—5.3选取资料。考虑到频度、强度、调制等因素，选择10项测震学指标：b值、C值、D值、频次N、地震蠕变E、调制比Rm、加卸载响应比LURR、AC值、η值、缺震Lack。利用以上指标进行信息合成，首先对每个指标求取每个空间窗口所有时间的背景值，公式如下：

$ \begin{array}{*{20}{l}} {{\rm{Mea}}{{\rm{n}}_{\mathit{S}\left({i, j} \right)}}} \end{array} = {\rm{Mean}}\sum\limits_{t = 0}^m {\mathit{S}{{\left({i, j} \right)}_t}{\rm{ + }}\sigma } $

(1)

式中，i、j、σ分别代表空间经纬度点和方差，Mean()为平均值函数。将每个指标所有时间点的值与背景值比较，进行0—1化，对10个指标每个时间点t的（此处为“月”）信息进行合成，绘制10个指标的所有空间点、每个月跟踪的全时空扫描数值异常图。

3 研究结果

为便于分析10项测震学指标0—1化合成信息数值异常与地震的关系，统计2019年11月至2020年7月研究区域5.0级以上地震，一同被标注在全时空扫描10项测震学指标0—1化合成信息数值异常空间分布图中，结果见图 1。2020年7月12日河北唐山市古冶区M_S 5.1地震发生前半年尺度出现异常，即从2020年1月开始，沿张家口—渤海地震带构造方向，异常呈NWW向条带状分布，后逐月加强，2020年5月达最高值（图 1），临震或发震前一个月（2020年6月），出现短期减弱趋势。

4 结束语

对多次地震的研究结果显示，中强震前连续几个时间窗会出现异常，至震前时间窗，异常相对减弱或无异常，在跟踪分析中表现为短期或临震异常特征。以往处理时空扫描问题时，要求研究区各扫描窗口地震活动水平背景值相同，而实际上各地区各构造带上地震活动均匀程度不同，采用全时空扫描只需求取每个空间窗口的背景值。使用的地震资料时间长达50余年，所得背景值较好，由此产生的数值异常可靠程度较高，因此本研究结果可信度较高。利用测震学多指标合成信息全时空扫描预测方法，可为中强地震的时间、地点判定提供一种信息数值预测依据。