空间数据挖掘技术在地震预报中的应用

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本文结合国家863计划项目“空间数据挖掘的神经网络技术研究”,(No.2007AA122228)和江苏省测绘科研基金项目“GPS地壳形变监测信息与地震预测研究”(No.200809)展开研究。本文研究的目标是尝试建立江苏地区的地震预报模型。为此,本文所做的主要工作如下:   首先,介绍了数据挖掘技术的概念、组成和发展;系统综述了江苏地区的地震活动特征,介绍了江苏地区的地质状况。然后利用数据挖掘技术分析了地震数据图像,从理论上研究了地震数据与地震之间的相关性,得出了一些地震预报经验,为下一步建立地震预报模型提供帮助。论文重点研究了地震预报的各种方法,包括时间序列法、回归分析法、BP神经网络法。时间序列法能够自动识别,稳定性好,与同层次的预报相比,效能较好,但该方法无法对地震进行量化预报;回归分析法具有模型简单、计算方便、稳定性好等优点,而且可以量化预报,但预报精度不高;BP神经网络法具有非线性映射的优点,地震预报的量化精度较好,但其稳定性需要进一步提高。   针对江苏地区的地震特征,本文创新的提出了一种地震预报方法,即基于回归分析的BP神经网络法。该方法综合了回归分析法模型稳定和BP神经网络非线性映射的优点,有效克服了其他预报方法的不足。为了优化该方法的预报模型,本文进行了大量的试验,得出空间集中度C值对江苏地区地震预报最有效的结论,并建立了一个较好的地震预报模型。将优化后的模型应用到具体的地区预报实例中,与其他方法相比,预报效果有所提高,新方法具有广阔的应用前景。
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