用主成分分析方法综合分析鲜水河断裂带跨断层形变资料

罗 宇，张 文

（四川省地震局地壳形变观测中心，四川 雅安 625000）

在地震前兆监测网络中，地形变测量，特别是短基线和短水准测量，由于其更多地建立在地表而导致其观测结果通常反映的不仅仅是想要知道的断层活动信息，还包含了气温、降雨等外在因素的影响。由于这些外在因素对形变监测的影响不能被直接测量，目前通常的做法是采用一些统计方法或模型，比如回归分析（Matsumoto et al，2013）、周期变化分析法（陈绍绪等，1999）、多元线性回归法（卢良玉等，1990）、模糊数学法（冯德益等，1983）、维纳滤波法（吴大铭等，1983）、褶积滤波法（刘澜波等，1983）以及卡尔曼滤波法（游丽兰等，1992）来估计或消除这些影响。这类方法基本的假设是外在因素对各测段的影响是等量的，但实际研究显示并非如此（黄建平等，2012）。此外在日常的数据分析工作中，常常会出现各项参数在一些地震前后并没有同步性变化；一方面有些参数在同一地震前出现明显的异常，但各项参数间的异常形式并不相同，甚至一些参数并不出现异常；另一方面在无震情况下，有些参数出现了不同形式的异常，而另外一些参数并未表现出异常；诸如此类问题，都会给实际数据分析工作造成很大影响。

主成分分析方法正是解决这类问题的理想办法（方开泰，1989；唐启义，2002）。它是在原始数据的基础上，通过参数特征计算出各个指标所占权重，避免了主观上的随意性；然后按照各个指标所占权重进行高维变量的降维处理，从而得到由若干个指标线性组合而成的综合指标（即若干个主成分）。……