Page 7 - 《武汉大学学报（信息科学版）》2025年第10期
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1942                            武 汉 大 学 学 报  （信 息 科 学 版）                       2025 年 10 月

                法 ［44］ 、模拟退火算法     ［45］ 、遗传算法  ［46］ 和神经网络        壳模型。随着观测种类的丰富，联合多源观测数
                算法  ［47］ 等启发式算法进行求解，而线性模型主要                      据反演地震震源机制成为一种趋势。
                采用约束最小二乘方法进行求解。基于求解模                             3.2 联合大地测量、地震学、地球物理学数据反演
                型参数后验概率密度的贝叶斯反演方法，能够同                                 地震破裂过程
                时对大地测量地球物理联合反演中的线性和非                                 地震破裂过程是地震破裂过程中断层面滑
                线性模型进行求解         ［44-45］ 。随着人工智能技术的发             动 的 时 空 演 化 过 程 ，是 研 究 震 源 特 性 的 重 要 参
                展，机器学习算法在大地测量地球物理联合反演                            数，早期主要通过地震波形数据进行地震破裂过
                领域得到广泛应用，它可以解决常规算法在数据                            程反演   ［61-63］ ，随着大地测量观测能够提供近场同
                融合、特征提取、模型优化等方面无法解决的复                            震形变记录，联合大地测量和地震波数据的地震
                杂反演问题。                                           破裂过程反演成为研究热点             ［64-67］ 。GNSS 技术除
                     文献［44］分析了 InSAR 资料用于地震震源                    了能够提供低频静态观测记录的地表永久位移，
                参数反演的参数特点，提炼了适合地震震源参数                            还可以通过高频动态观测记录地震破裂过程，因
                反演问题的颗粒群优化算法技术路线。文献［45］                          此 也 被 用 来 作 为 一 种 近 场 波 形 观 测 数 据       ［68］ 。
                提出了一种三步法的贝叶斯后验概率密度统计                             InSAR 观测能够帮助地震波数据更好地约束断
                方法，用于解决地震断层滑动分布反演问题，该                            层 的 位 置 和 几 何 形 态   ［69］ 。 文 献［13］联 合 静 态
                方法旨在克服全贝叶斯和线性-非线性贝叶斯反                            GNSS 同震位移、InSAR、高频 GNSS 波形数据和
                演方法中存在的收敛困难的问题。文献［48］将                           地震波数据反演了 2020 年 Mw 7.4 墨西哥瓦哈卡
                变分理论引入地震断层滑动分布反演研究，提出                            州地震破裂过程。文献［34］联合 GNSS、强震仪
                了一种变分贝叶斯地震断层滑动分布反演方法。                            和海啸数据反演了 2017 年 Mw 8.2 墨西哥特旺特
                                                                 佩克地震破裂过程。联合大地测量和地震波数
                3 大地测量地球物理联合反演的现代                                据反演地震破裂过程能够有效利用大地测量观
                     应用                                          测的近场优势和地震波数据所携带的时间演化
                                                                 信息实现互补，最大程度地恢复震源信息。
                3.1 联合大地测量、地震学、地球物理学数据反演                         3.3 联合 GNSS 数据和地震矩张量反演地壳运动
                     地震震源机制                                           速度场和应变率场
                     地震震源机制是描述地震震源特征的一系                              确定地壳应变率场是当前国际地球科学领
                列物理量，包括震源深度、发震断层走向、倾角、                           域的一个重要问题，也是人们了解全球地壳运动
                滑动角等，早期主要通过反演地震波数据获得地                            及其动力学机制的重要途径。早期，单独使用地
                震 震 源 机 制 解 ，目 前 已 经 有 许 多 特 定 算 法 的 变           震矩张量数据，利用 Kostrov 公式          ［70］ 可以计算地
                体，用于从体波、面波或自由震荡数据的波形中                            震应变率参数。单独使用 GNSS 速度场数据，利
                获得地震震源机制         ［49-55］ 。20 世纪 90 年代，一些研        用由大地坐标系中计算应变公式推广得到的大
                究者开始利用 GNSS 记录到的近场同震地表形                          地坐标速度场计算地壳应变率张量公式可以反
                变观测反演地震震源机制            ［56］ 。1993 年，文献［25］       演地壳应变率张量与旋转率张量参数。通过双
                首次利用 InSAR 技术恢复了 1992 年美国兰德斯                     三次贝塞尔插值方法，利用 GNSS 速度场和地震
                地震的同震形变场，之后众多研究者开始尝试利                            矩张量数据可以联合反演地壳运动速度场和应
                用 InSAR 记录到的同震地表形变的视线向观测                         变率场。文献［3］、文献［71］分别联合 GNSS 速
                反 演 地 震 震 源 机 制   ［57］ 。 重 力 恢 复 与 气 候 实 验       度场和地震矩张量数据反演了中国大陆及其邻

                （gravity   recovery   and   climate   experiment，  区和美国西部的地壳运动速度场。
                GRACE）卫星的发射使人们能得到大尺度的全
                球时变重力场，并且有机会观测到质量重分布引                            4 大地测量地球物理联合反演研究
                起的同震重力变化。一些学者尝试使用 GRACE                              展望
                卫星数据反演地震震源机制              ［58-59］ 。文献［33］提出
                了一种基于贝叶斯框架的地震震源机制联合反                             4.1 大地测量地球物理联合反演：从静态到动态
                演 算 法 ，并 开 发 了 贝 叶 斯 地 震 分 析 工 具 。 文 献               从时间维度来看，大地测量地球物理联合反
                ［60］提出了一种利用地震波和 InSAR 数据联合                       演问题中使用的大地测量观测以静态数据为主，
                反演地震震源机制的方法，该方法考虑了三维地                            地球物理观测数据以动态数据为主。目前，大地
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