[发明专利]地震应急观测流动台的多目标智能优化选址方法

说明书

本发明公开了一种地震应急观测流动台的多目标智能优化选址方法，属于地震应急观测流动台选址领域。本发明包括：确定待跟踪监测的地震主震及其所在断裂带、破裂方向，配置流动台站的部署空间范围，从选址基础数据库中获取部署范围内的不利场地要素集合，采用多目标优化方法求解最优帕累托解集并从中筛选流动台候选最优方案，再在每个台址周围范围内选择基岩区域并微移至基岩上，避让面积较小的不利场地要素，得到最终的选址方案。本发明可以提供可视化的优化选址决策过程，实现震区一定范围内布设地震应急观测流动台的最优化选址方案，从而产出高质量地震余震序列目录，提高地震应急观测流动台选址的合理性和时效性，震区地震监测能力。

技术领域

本发明属于地震应急观测流动台选址领域，具体涉及一种地震应急观测流动台的多目标智能优化选址方法。

背景技术

我国地震频发，是世界上地震灾害最严重的国家之一，建立测震应急流动台是提高应急能力并减轻地震灾害损失的重要工作。流动监测台网(流动台网)主要是用在大震前的前震观测和震后的余震监测。在大地震前作为地震的加密观测，进行高精度的地震定位，对可能发生大地震的区域地震活动背景作动态跟踪监测，为开展区域地震活动性研究和地震预测研究服务；在大地震后用于现场的余震监测，记录大地震后的余震活动变化，为判断地震的发展趋势提供依据，也为进一步研究震源特征、探索地震的发生和发展过程积累基础资料。

地震应急观测流动台选址问题研究的是在地震发生后，如何快速、合理、有效地为应急观测流动台站选址来加密现有的地震台网并提高台网的监测能力和定位精度。现有的测震应急流动台建立流程需要一定的时间，其时效性较低，监测效能是否最大化也需进一步判定。通过研究测震应急流动台智能选址方法，利用进化优化算法，在地震后第一时间通过软件输出应急观测流动台建立参考台址，这在一定程度上可提高地震监测能力以及应急能力。

目前最常见的测震应急流动台建立方法以手工测算为主，依据经验在地图上采用试探法确定台站的位置。在地震发生后，需要当地地震局派出人员和设备，在发生地震的区域的一定范围内不断地进行人工勘测凭借经验来找到适合布设应急观测流动台的地方。这种选址方案的操作时间长，难以满足地震应急监测的高时效性要求，同时，根据经验所布设的流动监测台网是否合理、其监测效能是否最大化无法判定。在本发明的技术方案的实现过程中，发明人发现：若能够利用人工智能优化算法在地震发生后的第一时间得到应急流动台布设方案，不仅节省了很大一部分人工花销还能更科学更有效地建立应急观测流动台网的建设。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种地震应急观测流动台的多目标智能优化选址方法，以解决上述现有的应急观测流动台选址方法时效性低，人工开销大，合理性和准确性无法判定的缺陷。

本发明提供了一种地震应急观测流动台的多目标智能优化选址方法，该方法包括：

步骤1、确定待跟踪监测的地震主震以及余震信息；

步骤2、确定主震所在的断裂带以及断裂带的破裂方向；

步骤3、确定地表破裂长度L；

步骤4、按照动台站位于沿着破裂方向在断层两侧长度为L的区域的空间范围条件，配置流动台站的部署空间范围S；

步骤5、从选址基础数据库中获取部署范围S内的不利场地要素集合P；

步骤6、将面积大于或等于第一阈值的不利场地要素(面要素)转换为选址约束条件C，即依据流动台选址规则将面积较大的不利场地要素转化为选址约束条件C；

步骤7、采用多目标优化方法在部署范围S内求解带约束条件C的多目标流动台选址问题的最优帕累托(Pareto)解集X，所述解集X的每个解表示的是流动台网(简称台网)中所有流动台的台站的分布情况，而非一个单独的流动台部署位置；即解集X的每个解表示在指定的部署台数要求下，一组流动台的各流动台的分布位置，每组流动台的数量对应部署台数。