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通过 Copula 对强震演化功率谱密度函数建模

地球物理 2024-03-22 v1 应用统计

摘要

本文提出了一种利用演化功率谱密度函数分析地震加速度记录的新方法。基于振荡随机过程理论,可以从地震加速度记录的谱图中对其进行精确建模和模拟。为了充分表征与响应谱一致的谱图,提出了一个包含 16 个参数的参数化模型。该模型描述了振幅谱的平方、加速度记录平方的包络,以及一个从时间和频率边缘分布构建时频模型的 copula。使用 copula 对二元概率分布进行建模是统计学中的常见做法,特别是在边缘分布已知的情况下。周期图可被视为非归一化的概率密度函数,其中总能量作为归一化常数,因为地震运动的总能量总是有限的。此外,还提出了一个仅包含 10 个参数的简化模型,当仅剪切波效应相关时,该模型可能特别有价值。

关键词

引用

@article{arxiv.2403.13959,
  title  = {Modelling Evolutionary Power Spectral Density Functions of Strong Earthquakes Via Copulas},
  author = {Bañales Isaías and Christen J. Andrés and Josué Tago},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2403.13959},
  year   = {2024}
}

备注

20 pages, 13 figures. Keywords:Spectral Density, Oscillatory process, Copula, Stochastic simulation, Response Spectrum