2025年大學(xué)《地球物理學(xué)》專業(yè)題庫(kù)——地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型與地震預(yù)警系統(tǒng)研究考試時(shí)間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。請(qǐng)將正確選項(xiàng)的字母填在括號(hào)內(nèi)）1.在地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，確定地震發(fā)生概率的主要依據(jù)是（）。A.歷史地震記錄B.地震地質(zhì)構(gòu)造分析C.地震活動(dòng)性統(tǒng)計(jì)模型D.工程地質(zhì)勘察報(bào)告2.下列哪種模型通常用于評(píng)估特定區(qū)域內(nèi)由小震引起的地面運(yùn)動(dòng)？（）A.基于概率的地震危險(xiǎn)性分析模型B.基于確定性/區(qū)域模型的地震動(dòng)預(yù)測(cè)C.基于時(shí)間歷史的地震動(dòng)模擬D.基于機(jī)器學(xué)習(xí)的地震預(yù)測(cè)模型3.地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中，場(chǎng)地效應(yīng)主要影響哪個(gè)方面？（）A.地震發(fā)生概率B.震源機(jī)制解C.地面運(yùn)動(dòng)幅值和周期D.地震烈度衰減關(guān)系4.地震預(yù)警系統(tǒng)相對(duì)于地震災(zāi)害損失，其核心優(yōu)勢(shì)在于（）。A.能夠精確預(yù)測(cè)震源位置B.可以顯著縮短預(yù)警時(shí)間C.能夠完全避免人員傷亡D.可以直接減輕建筑物損壞5.地震預(yù)警系統(tǒng)中，監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)的主要功能是（）。A.發(fā)布預(yù)警信息B.處理和識(shí)別地震信號(hào)C.評(píng)估地震災(zāi)害損失D.制定應(yīng)急響應(yīng)預(yù)案6.地震預(yù)警系統(tǒng)中，信號(hào)傳輸?shù)难舆t主要來自于（）。A.地震波在地球內(nèi)部傳播的延遲B.監(jiān)測(cè)臺(tái)站到數(shù)據(jù)處理中心的傳輸延遲C.預(yù)警信息發(fā)布到用戶的延遲D.地面運(yùn)動(dòng)記錄儀的響應(yīng)延遲7.影響地震預(yù)警系統(tǒng)有效性的關(guān)鍵因素之一是（）。A.預(yù)警信息的宣傳力度B.通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍和可靠性C.社會(huì)的應(yīng)急準(zhǔn)備水平D.地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型的精度8.地震預(yù)警信息發(fā)布的主要形式通常不包括（）。A.公共廣播系統(tǒng)B.專用預(yù)警手機(jī)短信C.地面震動(dòng)傳感器觸發(fā)D.電視緊急插播9.在地震預(yù)警技術(shù)中，信號(hào)處理的主要目的是（）。A.提高預(yù)警信息的趣味性B.從強(qiáng)背景噪聲中快速識(shí)別地震初動(dòng)信號(hào)C.增強(qiáng)預(yù)警系統(tǒng)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力D.優(yōu)化用戶界面設(shè)計(jì)10.對(duì)于地震預(yù)警系統(tǒng)而言，下列哪種情況屬于“漏報(bào)”？（）A.系統(tǒng)正確識(shí)別地震，但發(fā)布預(yù)警時(shí)間過晚B.系統(tǒng)錯(cuò)誤識(shí)別非地震事件，發(fā)布了虛假預(yù)警C.系統(tǒng)未能識(shí)別真實(shí)發(fā)生的地震，未發(fā)布預(yù)警D.系統(tǒng)發(fā)布了預(yù)警，但用戶未能及時(shí)收到二、填空題（每空2分，共20分。請(qǐng)將答案填在橫線上）1.地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通常包含兩個(gè)主要方面：______風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估和______風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。2.常用的地震烈度衰減關(guān)系表達(dá)式中，除了震級(jí)和距離外，還考慮了______因素。3.地震預(yù)警系統(tǒng)的時(shí)間裕度（預(yù)警時(shí)間-到達(dá)時(shí)間）是衡量其______的重要指標(biāo)。4.地震預(yù)警系統(tǒng)面臨的主要技術(shù)挑戰(zhàn)包括信號(hào)快速處理、______和可靠發(fā)布。5.地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型中的不確定性主要來源于______、______和模型假設(shè)等方面。6.地震預(yù)警信息的發(fā)布需要考慮不同區(qū)域的______和______。7.地面運(yùn)動(dòng)記錄儀的響應(yīng)特性，特別是其______，對(duì)地震預(yù)警的準(zhǔn)確性有直接影響。三、名詞解釋（每小題3分，共15分）1.地震危險(xiǎn)性分析2.場(chǎng)地效應(yīng)3.地震預(yù)警時(shí)間裕度4.漏報(bào)率5.不確定性分析四、簡(jiǎn)答題（每小題5分，共20分）1.簡(jiǎn)述基于概率的地震危險(xiǎn)性分析模型的基本思想。2.簡(jiǎn)述地震預(yù)警系統(tǒng)的基本工作流程。3.簡(jiǎn)述影響地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果準(zhǔn)確性的主要因素。4.簡(jiǎn)述地震預(yù)警系統(tǒng)相比傳統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)手段的主要優(yōu)勢(shì)。五、計(jì)算題（共15分）假設(shè)某地震監(jiān)測(cè)臺(tái)站記錄到地震的P波初動(dòng)到達(dá)時(shí)間為時(shí)刻t0，S波到達(dá)時(shí)間為時(shí)刻t1。已知該臺(tái)站到震中距離為R，地震波在該區(qū)域地殼中的P波和S波速度分別為Vp和Vs。請(qǐng)推導(dǎo)計(jì)算該地震震源距R的表達(dá)式。（要求：寫出推導(dǎo)過程）六、論述題（共10分）論述地震預(yù)警系統(tǒng)在減輕地震災(zāi)害損失方面的重要作用，并分析其目前面臨的主要挑戰(zhàn)及可能的改進(jìn)方向。試卷答案一、選擇題1.C2.B3.C4.B5.B6.B7.B8.C9.B10.C二、填空題1.地震烈度；隱含經(jīng)濟(jì)損失2.場(chǎng)地條件3.效率4.通信5.地震發(fā)生概率；震源參數(shù)估計(jì)；模型假設(shè)6.人口密度；經(jīng)濟(jì)重要性7.響應(yīng)頻率（或頻率響應(yīng)特性）三、名詞解釋1.地震危險(xiǎn)性分析：指在特定地區(qū)、一定時(shí)間內(nèi)，發(fā)生達(dá)到一定強(qiáng)度或影響程度的地震的可能性進(jìn)行分析評(píng)估的過程。2.場(chǎng)地效應(yīng)：指地震波在傳播過程中，由于經(jīng)過不同地質(zhì)條件的場(chǎng)地（如軟土、基巖）而引起的地面運(yùn)動(dòng)幅值、周期等參數(shù)發(fā)生改變的現(xiàn)象。3.地震預(yù)警時(shí)間裕度：指從地震發(fā)生到地震波到達(dá)特定地點(diǎn)，地震預(yù)警系統(tǒng)能夠成功發(fā)出預(yù)警并被用戶接收利用所具有的時(shí)間余量。4.漏報(bào)率：指地震預(yù)警系統(tǒng)未能識(shí)別并發(fā)布真實(shí)發(fā)生的、達(dá)到設(shè)定閾值強(qiáng)度的地震事件的概率。5.不確定性分析：指在地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估過程中，對(duì)影響評(píng)估結(jié)果的各種因素（如地震發(fā)生概率、地震動(dòng)參數(shù)、場(chǎng)地影響等）的不確定性進(jìn)行量化和評(píng)估的方法。四、簡(jiǎn)答題1.基于概率的地震危險(xiǎn)性分析模型的基本思想是：通過統(tǒng)計(jì)分析歷史地震資料和地質(zhì)構(gòu)造信息，獲得特定區(qū)域內(nèi)不同強(qiáng)度地震發(fā)生的概率分布（如年超越概率、概率分布函數(shù)），并結(jié)合場(chǎng)地效應(yīng)分析，評(píng)估該區(qū)域在未來一定時(shí)期內(nèi)可能遭受不同強(qiáng)度地震動(dòng)的作用概率。2.地震預(yù)警系統(tǒng)的基本工作流程：地震波監(jiān)測(cè)->信號(hào)快速處理與震相識(shí)別->震源定位與震級(jí)估計(jì)->預(yù)警計(jì)算（時(shí)間裕度判斷）->預(yù)警信息生成->通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)布->用戶接收與響應(yīng)。3.影響地震災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果準(zhǔn)確性的主要因素：地震發(fā)生概率和地震動(dòng)參數(shù)（如震級(jí)、震源機(jī)制、衰減關(guān)系）的準(zhǔn)確性；場(chǎng)地條件數(shù)據(jù)的精確性；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估模型本身的合理性和適用性；不確定性分析的充分性。4.地震預(yù)警系統(tǒng)相比傳統(tǒng)防災(zāi)減災(zāi)手段的主要優(yōu)勢(shì)：能夠提供幾秒到幾十秒的預(yù)警時(shí)間，為人員避險(xiǎn)和系統(tǒng)自動(dòng)減震、斷電、斷氣等提供可能，從而有效減少人員傷亡和經(jīng)濟(jì)損失；是被動(dòng)防御向主動(dòng)防御轉(zhuǎn)變的重要技術(shù)手段。五、計(jì)算題推導(dǎo)過程：已知P波和S波到達(dá)時(shí)間分別為t1和t0，波速分別為Vp和Vs，震中距為R。設(shè)P波走時(shí)為tP，S波走時(shí)為tS，則有tP=R/Vp，tS=R/Vs。S波比P波晚到達(dá)的時(shí)間為Δt=tS-tP=R/Vs-R/Vp=R(Vp-Vs)/(Vp*Vs)。由題意，t1-t0=Δt。將Δt代入，得到t1-t0=R(Vp-Vs)/(Vp*Vs)。解出震中距R=(t1-t0)*(Vp*Vs)/(Vp-Vs)。六、論述題地震預(yù)警系統(tǒng)在減輕地震災(zāi)害損失方面的重要作用體現(xiàn)在：通過在地震破壞性波到達(dá)前提供短暫時(shí)間窗口，使人員能夠采取避險(xiǎn)行動(dòng)（如躲避在室內(nèi)承重墻角、遠(yuǎn)離窗戶和危險(xiǎn)品），顯著降低人員傷亡風(fēng)險(xiǎn)；同時(shí)，也為關(guān)鍵基礎(chǔ)設(shè)施（如電力、交通、供水系統(tǒng)）提供機(jī)會(huì)進(jìn)行自動(dòng)或手動(dòng)緊急處置（如斷電、泄壓、制動(dòng)），減少次生災(zāi)害和系統(tǒng)癱瘓帶來的損失。地震預(yù)警系統(tǒng)是城市和區(qū)域防災(zāi)減災(zāi)體系建設(shè)的重要組成部分，是實(shí)現(xiàn)“有備無患”的重要技術(shù)支撐。目前地震預(yù)警系統(tǒng)面臨的主要挑戰(zhàn)包括：監(jiān)測(cè)臺(tái)網(wǎng)密度和布局的優(yōu)化、地震