基于时空影响域的地震网络构造方法 - 东北大学.PDF

第３５卷第１０期 东 北 大 学 学 报 （ 自 然 科 学 版 ） Ｖｏｌ．３５，Ｎｏ．１０ ２０１４年 １０月 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ） Ｏｃｔ．２０１４ 　ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００５－３０２６．２０１４．１０．００７ 基于时空影响域的地震网络构造方法 何　璇，赵　海，蔡　巍，张　娅 （东北大学 信息科学与工程学院，辽宁 沈阳　１１０８１９） 摘　　　要：针对地震系统表现出的时空复杂性，提出一种基于时空影响域的地震网络构造方法，根据震级 的大小确定地震在时间和空间上的直接影响范围．实验结果表明，所提方法构造的地震网络在不同时间跨度 下均表现出稳定的无标度特征，幂指数在１到２之间，节点的出入度呈现正相关性；网络的平均聚集系数在大 地震来临之后迅速增大，然后随时间推移逐渐减小，最终恢复平稳；通过地震数据所构成的基于时空影响域的 网络表现出一定的统计规律，可以帮助分析地震系统的内在联系． 关　键　词：复杂网络；地震网络；时空影响域；无标度；聚集系数 中图分类号：ＴＰ３９３１７　　　文献标志码：Ａ　　　文章编号：１００５－３０２６（２０１４）１０－１３９５－０５ ＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄＢａｓｅｄｏｎＴｉｍｅＳｐａｃｅＩｎｆｌｕｅｎｃｅＤｏｍａｉｎｆｏｒ ＥａｒｔｈｑｕａｋｅＮｅｔｗｏｒｋ ＨＥＸｕａｎ，ＺＨＡＯＨａｉ，ＣＡＩＷｅｉ，ＺＨＡＮＧＹａ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｅａｓｔｅｒｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ１１０８１９，Ｃｈｉｎａ．Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ａｕｔｈｏｒ：ＨＥＸｕａｎ，Ｅｍａｉｌ：ｈｅｘｕａｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｂａｓｅｄｏｎｔｉｍｅｓｐａｃｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｏｍａｉｎｆｏｒｅａｒｔｈｑｕａｋｅｎｅｔｗｏｒｋ ｗａｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｆｏｒｔｈｅｓｅｉｓｍｉｃｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙｉｎｔｉｍｅｓｐａｃｅ．Ｔｈｅｒａｎｇｅｏｆｄｉｒｅｃｔｅｆｆｅｃｔｗａｓ ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｔｈｅｍａｇｎｉｔｕｄｅｏｆｅａｒｔｈｑｕａｋｅ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄ ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｎｅｔｗｏｒｋ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｐｏｗｅｒｅｘｐｏｎｅｎｔｗａｓｂｅｔｗｅｅｎ１ａｎｄ２，ｗａｓｓｃａｌｅｆｒｅｅｉｎ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｔｉｍｅｓｐａｎｓ．Ａｎｄｔｈｅｒｅｗａｓａｐｏｓｉｔｉｖｅｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｉｎｄｅｇｒｅｅａｎｄｏｕｔｄｅｇｒｅｅｏｆ ｎｏｄｅｓ．Ｔｈｅａｖｅｒａｇｅｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｄｑｕｉｃｋｌｙａｆｔｅｒｍａｉｎｓｈｏｃｋｓ，ｔｈｅｎｄｅｃｒｅａｓｅｄ ｇｒａｄｕａｌｌｙａｓｔｉｍｅｗｅｎｔｏｎａｎｄｆｉｎａｌｌｙｓｔａｙｅｄｓｔａｔｉｏｎａｒｙ．Ｔｈｅｅａｒｔｈｑｕａｋｅｎｅｔｗｏｒｋｓｂａｓｅｄｏｎｔｉｍｅ ｓｐａｃｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｏｍａｉｎ，ｗｈｉｃｈｐｒｅｓｅｎｔｅｄｃｅｒｔａｉｎｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌｌａｗｓ，ｃｏｕｌｄｈｅｌｐｓｃｉｅｎｔｉｓｔｓｔｏａｎａｌｙｚｅ ｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｅｉｓｍｉｃｓｙｓｔｅｍ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｐｌｅｘｎｅｔｗｏｒｋｓ；ｅａｒｔｈｑｕａｋｅｎｅｔｗｏｒｋｓ；ｔｉｍｅｓｐａｃｅｉｎｆｌｕｅｎｃｅｄｏｍａｉｎ；ｓｃａｌｅｆｒｅｅ； ｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ 　　由于地质构造、断裂带、介质、环境和时间等 从一种全新的角度研究地震系统． ［５］ 多种因素的影响，使得人们难以准确地掌握地震 复杂网络理论 是认识系统复杂性的关键， 形成机制，其根