一种地震震源反演不确定性分析方法、存储介质及服务器技术

本发明专利技术公开一种地震震源反演不确定性分析方法、存储介质及服务器，所述方法包括步骤：采用贝叶斯统计方法对震源反演参数进行解算获取相应震源反演参数的先验概率密度函数；根据所述震源反演参数的先验概率密度函数获取震源信息量；根据所述震源信息量得出随机不确定性函数以及认知不确定性函数；结合所述随机不确定性函数以及认知不确定性函数对震源反演初步结果进行评估判定，得出准确的震源反演解译结果。本发明专利技术通过引入信息熵理论，将这两类不确定性统一在信息量的基准上进行衡量，从而实现了两类不确定性定量化评估以及统一，为InSAR地震震源反演结果正确解译提供科学依据。

【技术实现步骤摘要】
一种地震震源反演不确定性分析方法、存储介质及服务器
本专利技术涉及震源反演领域，尤其涉及一种地震震源反演不确定性分析方法、存储介质及服务器。
技术介绍
InSAR是近几十年发展的先进空间对地测量技术，是传统的SAR遥感技术与射电天文干涉技术相结合的产物，该技术可获取近距离和高密度地震位移场的观测数据。基于InSAR获取的震源空间信息更加精细准确，在现有的地震工程相关应用也起到很积极的作用。虽然InSAR获取的地震信息在空间分辨率上具备很大优势，但是必须认识到InSAR断层滑动反演仍然存在多解性，基于不同方法和数据反演得到的滑动模型差别非常大。在地震危险性分析中，基于不同InSAR反演结果得出的结论差异很大。发表在顶级期刊NatureGeoscience和Natrue上的两篇关于2010年智利8.8级大地震的文章，对于该地震是否完全释放了震间积累的能量给出了截然不同的结论。因此，对InSAR地震震源不确定性进行分析研究是InSAR震源目标标准化构建的基础，对保障地震危险性评估等后续应用可靠性有着重要意义。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种地震震源反演不确定性分析方法、存储介质及服务器，旨在解决现有技术在使用InSAR地震震源反演结果进行地震解译时，未同时考虑反演结果的随机不确定性和认知不确定性，导致解译结果不准确，阻碍对地震认知的问题。本专利技术的技术方案如下：一种地震震源反演不确定性分析方法，其中，包括步骤：采用贝叶斯统计方法对震源反演参数进行解算获取相应震源反演参数的先验概率密度函数；根据所述震源反演参数的先验概率密度函数获取震源信息量；根据所述震源信息量得出随机不确定性函数以及认知不确定性函数；结合所述随机不确定性函数以及认知不确定性函数对震源反演初步结果进行评估判定，得出准确的震源反演解译结果。所述的地震震源反演不确定性分析方法，其中，所述震源反演参数包括：断层块滑动分布向量s、断层几何参数m、InSAR数据集权重σ2以及平滑系数α。所述的地震震源反演不确定性分析方法，其中，所述震源信息量包括：震源反演参数需要的信息量、InSAR数据提供的信息量以及震源反演中利用的信息量。所述的地震震源反演不确定性分析方法，其中，所述震源反演参数需要的信息量为震源反演参数先验概率密度函数的信息熵；所述InSAR数据提供的信息量为震源反演参数与InSAR观测数据之间的互信息；所述震源反演中利用的信息量为InSAR反演参数与震源反演参数之间的互信息。所述的地震震源反演不确定性分析方法，其中，所述随机不确定性函数为震源反演参数需要的信息量减去InSAR数据提供的信息量。所述的地震震源反演不确定性分析方法，其中，所述认知不确定性函数为InSAR数据提供的信息量减去震源反演中利用的信息量。所述的地震震源反演不确定性分析方法，其中，所述结合所述随机不确定性函数以及认知不确定性函数对震源反演初步结果进行评估判定，得出准确的震源反演解译结果的步骤具体包括：在对InSAR地震震源反演初步结果进行地震解译时，结合所述随机不确定性函数以及认知不确定性函数对震源反演初步结果进行评估判定；根据评估判定结果对解译结果进行有效取舍，最终得到准确的震源反演解译结果。一种计算机可读存储介质，其中，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序被一个或多个处理器执行，以实现一种地震震源反演不确定性分析方法的步骤。一种应用服务器，其中，包括至少一个处理器、显示屏、存储器以及通信接口和总线，所述处理器、显示屏、存储器和通信接口通过总线完成相互间的通信，所述处理器调用存储器中的逻辑指令以执行一种地震震源反演不确定性分析方法的步骤。有益效果：本专利技术通过引入随机变量信息熵理论，将这两类不确定性统一在信息量的基准上进行衡量，随机不确定性由震源反演参数需要的信息量减去InSAR数据提供的信息量表示，认知不确定性由InSAR数据提供的信息量减去震源反演中利用的信息量表示，从而实现了两类不确定性定量化评估以及统一，为InSAR地震震源反演结果正确解译提供科学依据。附图说明图1为本专利技术一种地震震源反演不确定性分析方法较佳实施例的流程图。图2为本专利技术一种应用服务器较佳实施例的结构框图。具体实施方式本专利技术提供一种地震震源反演不确定性分析方法、存储介质及服务器，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1，图1为本专利技术提供的一种地震震源反演不确定性分析方法较佳实施例的流程图，其中，如图所示，包括步骤：S10、采用贝叶斯统计方法对震源反演参数进行解算获取相应震源反演参数的先验概率密度函数；S20、根据所述震源反演参数的先验概率密度函数获取震源信息量；S30、根据所述震源信息量得出随机不确定性函数以及认知不确定性函数；S40、结合所述随机不确定性函数以及认知不确定性函数对震源反演初步结果进行评估判定，得出准确的震源反演解译结果。具体来讲，受InSAR观测噪声和反演分辨能力双重影响，震源反演结果同时存在随机不确定性(观测引起)和认知不确定性(反演能力引起)两种不确定性。在使用InSAR地震震源反演结果进行地震解译时，如果未考虑这两类不确定性，将常常造成解译结果不准确，阻碍对地震的认知。基于此，本专利技术通过引入随机变量信息熵理论，研究基于信息熵的InSAR震源反演不确定性统一表达函数，震源信息量的表达方法，发展InSAR震源反演信息量的快速分析方法，实现对InSAR震源反演结果的随机不确定性和认知不确定性的统一表达，为InSAR地震震源反演结果正确解译提供科学依据。进一步地，在贝叶斯震源反演框架下，研究考虑多正则化系数的断层滑动先验概率建模方法，可克服均匀光滑约束因子对断层面滑动异质性描述不全面的问题。贝叶斯统计方法可以将震源参数变量以及InSAR数据权重、平滑系数等反演模型系数处理成随机变量，经过解算获取这些变量的先验概率分布。基于这些特点，本专利技术将采用贝叶斯方法开展InSAR震源反演计算，贝叶斯震源反演模型同时融合线性参数与非线性参数进行解算。其中，线性参数为断层块滑动分布向量s,非线性参数为断层几何参数m，InSAR数据集权重σ2，以及平滑系数α。为避免过平滑或者欠平滑现象，断层块滑动分布向量s的先验概率密度函数拟采用多平滑系数的空间平滑约束。引入二阶拉普拉斯矩阵D，使得Djs～N(0，αj),其中j为断层子块编号，αj为j断层子块对应的平滑系数。断层几何参数m，InSAR数据集权重σ2，以及平滑系数α非线性参数的先验概率密度函数拟采用在某一经验取值范围内的均匀分布密度函数。对InSAR数据误差进行建模时，为更好地表征InSAR大气延迟等误差的各向异性现象，本专利技术使用各向异性的协方差和Qk分别为第k个数据集权重和协方差矩阵。为实现各向异性的变差函数拟合，拟使用Knospe等提出的旋转和扩张算法，将各向异性的随机信号转变成各向同性来处理。考虑到贝叶斯反演模型中的参数先验概率密度函数的高维、多极值特性，使用马尔科夫蒙特卡洛方法(MCMC)可能计算量巨大，求解困难。这里拟采用Fukuda等人的分步求解方法，将先验概率密本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种地震震源反演不确定性分析方法，其特征在于，包括步骤：采用贝叶斯统计方法对震源反演参数进行解算获取相应震源反演参数的先验概率密度函数；根据所述震源反演参数的先验概率密度函数获取震源信息量；根据所述震源信息量得出随机不确定性函数以及认知不确定性函数；结合所述随机不确定性函数以及认知不确定性函数对震源反演初步结果进行评估判定，得出准确的震源反演解译结果。

【技术特征摘要】
1.一种地震震源反演不确定性分析方法，其特征在于，包括步骤：采用贝叶斯统计方法对震源反演参数进行解算获取相应震源反演参数的先验概率密度函数；根据所述震源反演参数的先验概率密度函数获取震源信息量；根据所述震源信息量得出随机不确定性函数以及认知不确定性函数；结合所述随机不确定性函数以及认知不确定性函数对震源反演初步结果进行评估判定，得出准确的震源反演解译结果。2.根据权利要求1所述的地震震源反演不确定性分析方法，其特征在于，所述震源反演参数包括：断层块滑动分布向量s、断层几何参数m、InSAR数据集权重σ2以及平滑系数a。3.根据权利要求1所述的地震震源反演不确定性分析方法，其特征在于，所述震源信息量包括：震源反演参数需要的信息量、InSAR数据提供的信息量以及震源反演中利用的信息量。4.根据权利要求3所述的地震震源反演不确定性分析方法，其特征在于，所述震源反演参数需要的信息量为震源反演参数先验概率密度函数的信息熵；所述InSAR数据提供的信息量为震源反演参数与InSAR观测数据之间的互信息；所述震源反演中利用的信息量为InSAR反演参数与震源反演参数之间的互信息。5.根据权利要求4所述的地震震源反演不确定性分析方法，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：汪驰升，李清泉，朱家松，王丹，丁凯，管明雷，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东,44