二、 主要创新点

1.发展了地下介质Q值计算的理论和方法，并对南北地震带北段深部构造有了新认识

Q值计算涉及参数较多，如震源函数、几何衰减函数、场地响应函数和仪器响应函数，在这些参数中除仪器响应函数外，其余3个函数都是统计研究关系式，因此，Q值计算过程是比较复杂的，仍处于探索阶段。在本研究中提出了一种全新Q值计算方法，该方法严格消除几何衰减函数和反射透射系数项，以及震源函数中的参数，方法对P波Q值计算是严格的，而S波Q值计算仍然涉及场地响应项。根据理论方法，自主研制了三维Q值反演软件，包括震相识别、傅氏变换、单震相Q值计算、单层Q值反演等功能以及三维Q值反演。

利用自主研制的三维Q值反演软件，对南北地震带北段进行了三维Q值反演计算，研究了深远震低频反射P波、高频微震直达P波和直达S波三维Q值，首次得到这一地区的三维体波Q值结构。这一研究结果对推进地球内部三维Q值结构研究的发展是显著的。此外，各种震相Q结构与速度结构之间都存在一致性和可比性，说明了该理论方法是正确的、可行的。

图1　甘东南地区基底Q值和界面起伏研究结果示意图

图2　根据甘东南地区地震重定位分布、三维速度及Q值研究分析主控断裂并推测断裂

2．研究了一种地震快速定位新方法，并利用该方法开发了地震灾害快速警报系统

地震灾害快速警报系统的设计思想是，在铁路临近地区发生大地震时，通过快速地震定位，能够将地震的破坏信息和对铁路的影响在最短的时间内传达给需要知道的人，以减少地震对铁路运营的破坏，其核心问题和技术是快速地震定位。项目应用差分方法实现了地震快速定位，用线性方程求解方法取代了非线性逐步迭代求解方法或网格收索定位方法，一次求解可以获得发震位置，实现了地震快速定位，为地震预警打下了理论基础。

在此基础上，借助于测震台站网络及其通信技术、成熟的灾害分析技术，项目开发了地震灾害快速警报系统。系统运行时，在测震波形信息正确实时连接的前提下，铁路临近地区发生破坏性地震后，系统将根据波形数据自动进行震相判定、地震定位、灾害分析和短信群发等一系列操作。在确保通信网络正常的情况下，地震发生后的3分钟内，将震灾信息群发到相关应急部门和个人。通过汶川地震资料和玉树地震资料的模拟实验，地震灾害快速警报系统可以实现一定的快速警报功能。

图3　重大工程地震灾害快速警报软件及数据格式转换软件著作权