无人机在地震现场应用探索

在2008年建成“无人机灾情快速获取系统”(为4人操作维护的小型无人机系统)后,对于小型无人展开了无人机飞控、灾情全景图、断层调查、极端环境飞行等一系列关于无人机在地震现场工作应用进行了相关探索和试验(部分结果见图1).     

无人机地震灾情监测系统在四川高原山区的应用研究

无人机地震灾情监测系统主要由无人机飞行平台、飞行控制系统、遥感系统、软件系统和无线电遥控系统等几部分组成,具有运行成本低、执行任务灵活性高等特点,是快速获取震后灾情信息的重要手段。结合四川高原山区的自然地理和气象条件,对无人机地震灾情监测系统在四川高原山区的应用进行了研究。该系统在高原山区的应用将在提升地震灾情现场勘查能力,迅速获取灾情信息,增加救灾工作的时效性,及为后期科学考察提供辅助信息等方面提供重要的技术支撑。     

无人机技术在新疆塔县地震的应用及实现

目前,地震灾情信息的获取主要依靠地震现场调查,费时费力,为第一时间快速了解灾区灾情,以便尽快做出救灾决策,指挥调度救援力量,引进新的技术手段辅助获取灾情信息十分必要。进行了无人机技术在新疆塔什库尔干县地震的应用研究,利用无人机技术,获取了地震极灾区库孜滚村高分辨率影像数据,结合震前GF-1遥感影像数据及地震现场震害调查数据,获取极灾区灾情信息。结果表明:无人机遥感技术可快速采集极灾区遥感影像,有利于对灾情做出正确判断和评估。根据无人机遥感影像结合震前遥感影像和地震现场调查数据,进行区域建筑物结构类型和损毁程度遥感解译,可快速获取灾情,无人机技术在地震应急方面应用效果显著,为灾情评估、救援和灾后重建工作提供了科学决策依据。     

无人机遥感技术系统在辽宁地震应急中的应用研究

无人机遥感技术系统作为新时期应急救援装备是震后快速获取灾情信息的重要手段,分析了无人机遥感技术系统在地震应急中的技术优势,详细的阐述了无人机遥感系统的组成和开展地震应急工作的流程,通过组建辽宁无人机遥感技术系统,开辟地震应急灾情获取新途径,推广无人机遥感技术在各系统的应用研究。     

震后极灾区无人机最优航拍区域选择

基于蚁群优化算法,提取震后极灾区的震中距、房屋户数、人口数量、地形条件、无人机飞行时间等影响因子,提出震后极灾区无人机最优航拍区域选择方法,并将该方法应用于2016年云龙5.0级地震,实践表明该方法对极灾区开展无人机航拍,为地震后第一时间获取可靠的灾情信息提供有力的技术保障。     

特殊区域旋翼无人机航磁测量研究

为解决地面人员难以到达的特殊区域大比例尺磁测数据获取问题,本文提出一种基于三轴磁通门传感器,采用旋翼无人机进行航空磁测的方法.项目组研制适合旋翼无人机搭载的航磁数据记录仪,并完成旋翼无人机、三轴磁通门传感器、航磁数据记录仪的集成工作,开展了三轴磁通门传感器安装点位噪声水平试验、地面空中对比试验、磁性体识别试验、动态飞行一致性试验、区域飞行试验.旋翼无人机航磁系统具有操作简单、设备轻便、效率高的特点,能在地面人员难以达到的区域开展低空航磁测量.中国四川省黑竹沟地区是地磁异常区域,项目组在该区域内的沟壑、峡谷、湖泊等实地开展了野外应用测试,完成了这些特殊区域的航磁调查工作.     

基于无人机热红外遥感数据的地震倒塌房屋提取

遥感技术具有高效、快速获取大范围地表信息的能力,因而被广泛应用于建筑物分布和高度等参数的获取,以及震后灾情快速获取等工作,如震后倒塌房屋的研判和提取、震后滑坡、堰塞湖等次生灾害的识别等.但是,目前常用的可见光遥感技术无法在夜间获取信息.为了提高震后夜间获取灾情信息的能力,文中以北川地震遗址作为研究区,尝试利用无人机获取热红外遥感数据,并进行倒塌房屋的提取研究.将可见光遥感数据提取的倒塌房屋作为真值进行对比,发现热红外遥感数据可用于夜间倒塌房屋的识别,其总体精度为0.86,其中3种破坏类型房屋的用户精度都在0.8以上.     

基于开源GIS的地震灾情速报信息收集与处置研究

针对河南省灾情获取效率低的现实问题,设计基于QGIS的微信小程序,实现灾情速报员属性数据空间化,并自动分配拨打电话任务,灾情调查人员及时将通过拨打电话获取的灾情信息快速上报,实时动态展布,并快速统计灾情速报信息,生成地震有感范围图和地震灾情信息汇总报告,为地震抗震救灾指挥部决策提供支持,满足河南及邻区小震、弱震较多地区地震应急、应急演练工作需求,也为其他应急系统建设提供参考。     

基于GIS的地震现场灾情调查点选取方法研究———以甘肃岷县漳县6.6级地震为例

为了提高地震现场灾情调查效率,增强灾情调查点选取的科学性和合理性,确保地震现场灾情调查快速、高效开展.在充分考虑地震现场灾情调查任务的紧迫性和时效性的同时,结合地震现场调查区域大、灾情调查任务紧、人员有限等特点,通过采用 GIS空间分析功能,在前期预评估理论影响场以及灾害损失等资料的基础上,对基础地理数据进行时空分析,研究制定基于 GIS的地震现场灾情调查点选取方案.结果表明:合理正确的地震现场灾情调查方法,可以帮助现场灾情调查人员快速、科学的开展灾情调查工作从而大大提高现场灾情调查的效率,为地震烈度图制作和灾害损失评估报告编写提供充裕的时间保障.     

面向地震应急的UAV快拼软件比较分析--以辽宁大连城岭村为例

无人机遥感技术系统作为新时期应急救援装备是震后快速获取灾情信息的重要手段,随着无人机的智能化、轻量化的影像处理软件的迅猛发展,无人机领域的应用也越来越广泛。本文选取了辽宁大连城岭村作为实验地点,以大疆精灵4pro无人机获取的1个架次308张照片作为实验数据,选取Pix4D、smart3D、photoscan三款无人机影像处理软件,以处理流程、耗时、正射精度、三维建模等指标作为测试指标对三款软件开展对比研究工作。研究结果表明,小型消费级无人机在飞控系统下的测量精度可达厘米级,处理流程方面从简到难依次为Pix4D、photoscan、smart3D,耗时方面从短到长依次为Pix4D、photoscan、smart3D,正射(dom)精度从高到低依次为Pix4D、smart3D、photoscan,三维建模精度从高到低依次为smart3D、Pix4D、photoscan,该实验结果不仅为搭建地震应急前后方指挥部数据处理平台建设提供技术支撑,同时还对使用此类无人机做行业应用及飞行参数设置提供参考意义。     

2003年新疆巴楚-伽师6.8级地震异常的阶段性特征

对6．8级地震的中期和短期以及短临阶段异常特征进行了系统的分析研究。从新疆大区域范围到震源区,对这次地震前地震活动图像和前兆观测资料的动态演化过程进行了深入分析,研究不同孕震阶段各类异常的基本特征。结果认为,6．8级地震前异常的中期阶段,新疆中强地震平静显著;短期阶段中等地震显著增强．震源区出现前震活动;同时全疆定点前兆观测资料出现较为明显的短期异常,并观测到少量的临震异常。异常具有准同步性、显著性、突发性和响应性等特征。     

Primary study on pattern of general circulation of atmosphere before uplift of the Tibetan Plateau in eastern Asia

The Tibetan Plateau is a key factor for the pattern of the general circulation of the atmosphere (GCA) in eastern Asia. The pattern of the GCA after the uplift of the plateau is well known, while the pattern of the GCA before the uplift of the plateau is lack of direct evidences. Based on the knowability of desert, a section recording wind directions across the Cretaceous northern hemisphere mid-low latitude desert belt is measured and the pattern of the GCA in the Cretaceous is revealed. The result shows that the eastern Asia was really controlled by the planetary circulation before the uplift of the plateau, i.e. westerlies in the north and northeast trades in the south. The convert belt between westerlies and trades had drifted northwards and southwards. The possibility of existence of paleo-monsoon is also dealt with and a possibly imposed paleo-monsoon is suggested.     

地球物理科学中两个有趣的问题

1、关于大气O3层的形成，除了主过程——Chapman过程外，还可能另有一个过程，特别在两极地区，是为带电微粒的电化学过程.2、依照“斥力论”，地球大气外绷，应当类似于慧星，在夜的一侧，拖着一条长长的尾巴.     

昆仑山脉和喀喇昆仑山脉地区的地壳上地幔电性结构特征

本文简介从新疆叶城至西藏狮泉河的大地电磁测深剖面．它北起塔里木盆地，横跨昆仑山脉和喀喇昆仑山脉地区到冈底斯西段，全长８００余公里．探测结果表明，不同测点的地壳内部有的有两个低阻层，有的则只有一个低阻层，壳内第１低阻层的埋藏深度约１０－３５ｋｍ，第２低阻层的埋藏深度约３０－６５ｋｍ。在南昆仑缝合带以南，壳内低阻层的埋藏深度有从南向北不断加深的趋势；而在其以北的壳内低阻层的埋藏深度则与此相反．上地幔第１低阻层的埋藏深度约在１００－１５０ｋｍ之间，第２低阻层的埋藏深度约在３５０－５５０ｋｍ之间．     

华北中部岩石圈磁场变化与岩石圈结构间的关系

对2016—2019年华北中部地区（34.7°—41.1°N,110.3°—119.7°E）流动地磁矢量观测数据进行处理,得到连续3期岩石圈磁场年变化数据,并对岩石圈磁场空间分布形态进行分析。研究发现,磁异常分布与岩石圈结构之间有一定相关性,在太行山隆起以西、临清坳陷、鲁西断隆和鲁西断隆以东等主要结构单元表现出不同程度的差异性,但在各自单元内却呈现出较好的整体性,岩石圈磁场水平矢量H和东向分量ΔY要素分区特征较明显。从H矢量空间分布形态可以看出,高能量区多分布在太行山隆起以西和鲁西断隆周边。文水—日照ΔY要素剖面幅值变化形态与结构分区间对应较好,对主要结构单元ΔX、ΔY、ΔZ要素异常幅度均值和极值进行统计,结果表明,太行山隆起以西近期岩石圈磁场变化幅度最大,异常能量最强,其次为鲁西断隆及以东地区,而临清坳陷周边磁场变化相对较平稳。     

A RESTUDY OF THE SEISMOGENIC FAULTS OF THE 2014 LUDIAN MS6.5 EARTHQUAKE SEQUENCE

Differently from the existing studies, about 210 days of the original seismic recordings since the Ludian M_S6.5 earthquake are collected from almost all of the nearby stations, and a velocity model and a non-linear location technique are specially selected, in order to relocate the sources of the earthquake sequences. What is more, the same model as used in determining the absolute locations is adopted as the DD technique is used to determine their relative locations. Then the strikes and dips of the seismogenic faults are estimated by linearly fitting the source locations, and finally a new explanation is proposed for the sequence formation. It is shown that the sequence may be divided into 4 sub-areas spatially, each of which corresponds to a nearly vertical fault with but different dimensions and striking azimuths, and that two of them are relatively larger and linked with each other, being the main faults of the sequence, and two others are relatively smaller and separated away from the main faults. These 4 faults, together with the local existing faults, form a radiating-shaped structure reflecting the complicated tectonics, which is very likely to be related with the density variation in lower crust.     

利用漳州深井4分量钻孔应变求测区应变场

利用漳州深井形变综合观测中的4分量钻孔应变观测数据,计算了测区的主应变大小和方向。计算得到的上下两个端面的主应变方位角都在170°附近变化,近东西向性质明显。与利用多个地震求解综合节面解推断出的构造应力场一致。     

内核地球的自转运动和地球固定参考系的研究

本文研究了内核地球模型下的地球表面的旋转运动和地球形变场的复数矢量球函数表示,以及外壳固定参考架、地球参考系的理论定义和它们之间等价性的理论证明.同时给出了液体外核（FOC）、固体内核（SIC）和整体地球的转动惯量张量和角动量的具体表达式.在考虑到引潮力位对地球形变场的影响下,研究了地幔相对角动量的具体表述.本文的工作是对前人有关理论的扩展和改进,对进一步研究内核地球自转的动力学理论是非常重要的.     

对地磁九倍法的思考

地磁九倍法是没有道理的,在地磁地震可能前兆的探讨过程中,应加强科学性。地磁场的变化绝不都是地震所引起的。     

地震预报效能评分讨论

以前的各种评价地震预报效能的方法只考虑预报意见对应实发地震情况，而未顾及预报意见本身中所预报的区域的大小、时间的区间的长短和震级的范围对评分应起的作用。本文首先评价地震预报本身的确定率，而不管此预报意见未来是否报准了地震。其次是本文给出了实际发生的地震超出预报意见所限定的范围时地震预报报准率的计算方法，进而给出了地震预报成功率的计算方法。