1 研究背景

长期以来，提取地球物理场观测数据的地震前兆异常多以经验判断和震例分析为主，定量化的异常判断和预报效能评估工作有待提升。近年来，随着中国地震局学科标准化预报评价体系的建立，此项工作得到进一步加强，运用多种分析方法对地球物理观测数据开展预报效能评估日益显现出其重要性。在此背景下，笔者运用多种分析方法，对安徽省水准观测数据全面开展效能评估工作，本文以预报效能评估结果较好的肥东短水准数据为例，分析多种数据处理方法在郯庐断裂带安徽段及其附近地区（115°—120°E，29°—36°N）M＞4.2地震的预测预报意义。

2 数据选取

以1988—2019年肥东短水准5日均值及郯庐断裂带安徽段及附近地区（115°—120°E，29°—36°N）M＞4.0地震目录作为评估数据，起始震级按照逐级试算方法确定，即从M 4.0开始，到M＞4.5结束，运用相同软件对原始数据分析法提取的异常与地震对应情况进行效能评估，选取指标有效、报准率高、漏报率低的震级作为评估初始震级。结果发现：①M＞4.0、M＞4.3、M＞4.4、M＞4.5时，指标均无效（R＜R₀）；②M＞4.1、M＞4.2时，指标有效（R≥R₀）。其中当M＞4.1时，在选取的30个地震中，报对9个，漏报21个，报准率30%，漏报率70%；当M＞4.2时，在选取的22个地震中，报对7个，漏报15个，报准率32%，漏报率68%。因此，选取报准率稍高的M 4.2作为本次预报效能评估的起始震级。

3 评估方法及结果

使用跨断层数据分析软件的数据分析和效能评价功能，对肥东短水准数据开展预报效能评估工作，涉及的主要方法有：原数据分析法、斜率差法、动态距平法和破年变方法。

3.1 原始数据分析法

原始数据分析法是在肥东短水准原始数据曲线的基础上，运用跨断层分析软件效能评估模块，选择智能选取预测阈值和预测窗长功能，开展预报效能评估。评估结果显示：该方法预测时间长度为367天，最佳阈值为1.3倍，评估范围内选取的22个地震中，报对7个，漏报15个，虚报0个，报准率31.8%，R值评分0.20，略大于R₀值（0.18），指标有效。

3.2 斜率差法

斜率差法用来分析地震前兆数据，是由中国地震局第一监测中心薄万举研究员首次提出的，杜雪松等（2003）在首都圈地区对该方法进行了应用，取得了较好效果。本文运用跨断层分析软件提供的斜率差算法，计算得到肥东短水准的斜率差曲线，运用跨断层分析软件效能评估模块，选择智能选取预测阈值和预测窗长功能，开展预报效能评估。评估结果显示：该方法预测时间长度为245天，最佳阈值为1.1倍，评估范围内选取的22个地震中，报对21个，漏报1个，虚报5个，报准率95.5%，R值评分0.47，远大于R₀值（0.18），指标有效。

3.3 动态距平法

动态距平法对于年变规律的前兆观测数据去除年变，具有较好的效果（郭宝娥等，2002）。本文运用跨断层分析软件提供的动态距平算法，计算得到肥东短水准的动态距平曲线，运用跨断层分析软件效能评估模块，选择智能选取预测阈值和预测窗长选项，开展预报效能评估。评估结果显示：该方法预测时间长度为340天，最佳阈值为1.2倍，评估范围内选取的22个地震中，报对12个，漏报10个，虚报0个，报准率54.5%，R值评分0.31，大于R₀值（0.22），指标有效。

3.4 破年变法

破年变为地震前兆分析常用方法之一，被广泛运用于各种地球物理观测的地震前兆异常提取（李媛等，2019）。运用跨断层分析软件提供的破年变算法，计算得到肥东短水准破年变曲线，运用跨断层分析软件效能评估模块，选择智能选取预测阈值和预测窗长选项，开展预报效能评估。评估结果显示：该方法预测时间长度为350天，最佳阈值为1.1倍，评估范围内选取的22个地震中，报对18个，漏报4个，虚报2个，报准率81.8%，R值评分为0.22，等于R₀值0.22，指标有效。

3.5 效能评估结果统计

对采用上述4种方法进行地震预测效能评估的结果进行统计分析，结果见表 1。

由表 1可知：在4种预测效能评估方法中，斜率差法的预报效能最佳，地震报准率最高，达95%，且其预测时长最短，为245天，R值评分最高，但存在虚报率较高的缺点；破年变法地震报准率较高，达82%，但预报时长较长，R值评分较低；动态距平法报准率较低，仅为55%，R值评分不高；原始数据分析法效果最差，报准率最低，仅为32%，R值评分不高，且预测时长最长。

4 结束语

综上所述，斜率差方法用于肥东跨断层短水准日常数据分析工作是可取的，采用该方法提取前兆异常，对郯庐断裂带及其周边地区M＞4.2地震具有较好的预测预报效能，平均预报时长仅为245天。