加利福尼亚州地震地面运动的非平稳空间相关性

评估对空间分布基础设施系统的地震风险需要对空间相关的地面运动进行现实的表征。现有的地面运动空间相关模型依赖于强二阶平稳性假设，在这种假设下，相关结构被认为在空间上是不变的，这可能会掩盖区域差异。由于可重复的场地和路径效应可能在空间上变化，因此所得的相关结构可能是非平稳的。我们提出了一种非平稳空间相关方法，捕捉地理上变化的相关衰减行为。我们使用每对场地中记录的地震计算场地间的皮尔逊相关性，并使用一种通用的指数形式对结果的空间相关性进行建模，其中一个参数控制相关性随着距离的衰减。使用贝叶斯回归框架估计空间变化的衰减参数。为了考虑由于有限数量的配对记录引起的抽样不确定性，我们结合了Fisher的z变换来稳定观察到的场地间相关性的变动。我们使用50公里的网格离散化实施该方法，开发加利福尼亚州的非平稳空间相关模型，并发现结果模型将相关残差方差减少了36%，相对于一个全州范围的平稳模型。在旧金山湾区和大洛杉矶地区观察到了高衰减率的空间相关性。基于模拟的验证研究表明，这两个区域观察到的高衰减率反映了真实的空间变异，而不是密集采样的伪影。