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复杂发震构造及多类型数据联合反演震源破裂过程研究的开题报告
一、研究背景和意义
地震是自然界中最具破坏性的地球物理灾害之一，地震对人类的生命、财产安全和社会利益产生了极大的威胁。地震的发生有赖于震源破裂过程的研究，因此，如何准确地描述震源破裂过程，对于预测未来地震趋势、建设地震安全和提高预警能力具有重要的科学和社会意义。
近年来，结合各种地震监测手段的数据处理技术和计算机数值模拟不断发展和完善，为地震学提供了有效的研究手段。此外，地震参数反演技术将多套地震波数据集反演为地震震源破裂过程参数，已成为目前研究震源物理特征的重要技术之一。但由于地震波传播过程的复杂性和受观测条件的限制，单一数据反演只能获得受不同物理机理影响的部分参数，如位置、时间、震源大小、破裂形态等，对于描述震源破裂过程的准确性和完整性存在一定局限。
因此，基于不同物理机理的多类型数据联合反演，是当前研究震源破裂过程研究中的热点和难点之一。多类型数据联合反演能够充分利用地震波数据、形变数据、电磁数据等多种不同物理机理的地震监测数据，获得更全面准确的震源破裂过程参数，为震源物理特征研究提供更加可靠的数据支撑，推动地震学理论研究和地震防灾减灾应用。
二、研究内容和方法
本研究将重点研究复杂发震构造下的震源破裂过程，采用多类型数据联合反演技术，探究多种物理机制在震源破裂过程中的作用和影响。具体研究内容和方法如下：
1.建立复杂发震构造下的震源破裂模型
根据不同发震构造的地层构造特征和受力机制，综合采用测震、测应变、测电磁等多种物理方法，建立针对特定区域的震源破裂模型。将破裂模型中的震源参数分为三类：空间位置、震源尺度和破裂时间，为多类型数据联合反演提供参数支撑。
2.采集和处理不同物理机制的地震监测数据
根据地震监测的原理和技术特点，选择不同物理机制的数据源，如震波波形、由GPS或卫星测得的形变场和由地下电场共同作用测量的电磁数据等，然后对数据进行预处理和质量控制。
3.开展多类型数据联合反演地震震源破裂过程
在破裂模型参数和不同物理机制的数据基础上，采用多类型数据联合反演技术反演地震震源破裂过程。在参数反演中，需要涉及包括正演模拟、反演方法和策略、模型参数探索、参数反演稳定性及结果评价等关键问题，最终获得震源参数的最优解，并对参数的合理性进行评价和分析。
三、预期结果和创新点
1.预期结果
预计通过多类型数据联合反演技术研究复杂发震构造下的震源破裂过程，能够全面准确地描述震源破裂过程的特征和机制，具体包括：震源位置、震源尺度、破裂时间、鲁棒性参数和震源形态等五个方面的参数。之后，对这些参数进行全面统计和分析，探究不同物理机制对震源破裂过程的影响，为地震预报提供更加可靠的数据支撑和理论支持。
2.创新点
本研究的创新点主要体现在以下两个方面：
（1）采用多类型数据联合反演技术，将多种物理机制的地震监测数据进行联合反演，从而获得更加全面准确的震源破裂过程参数，并揭示不同物理机制对震源破裂过程的影响。
（2）研究复杂发震构造下的震源破裂过程，对于震源物理特征研究和地震预警具有重要的科学意义，为地震学理论研究和地震防灾减灾应用提供数据支撑和理论支持。
四、研究进展与计划安排
本研究已完成的工作主要包括对破裂模型和数据进行建模和处理，并对数据进行初始分析；下一步将主要开展多类型数据联合反演地震震源破裂过程，获得震源破裂过程参数。本研究计划于2021年12月前完成研究任务，并撰写论文准备发表。