东日本大地震电离层异常分析

目前空基和路基等电磁信号探测手段已经应用于地震电离层异常的探测。自从GPS数据可以用于计算电离层电子总量(TEC), 这项技术被广泛关注的同时作为一个可行的手段用于探测地震前后电离层异常。本文利用东日本大地震震中附近多个IGS网络站点的数据, 分析2011年3月11日发生的Mw9.0东日本大地震震区上空电离层信息, 计算出TEC时间序列并进行波谱分析、包络线法异常分析、全球电离层异常地图绘制及震后3 h扰动异常分析。通过分析发现, 震前存在明显的电离层异常, 在3月8日即震前第3天存在异常;同时也计算了震后3 h的各站与卫星路径上等价TEC的P₄值;且多个站与多星路径上存在着明显的电离层扰动异常, 并且不断远离震中, 能量逐渐衰减, 证明电离层异常的发生与地震有较明显的关系。     

断裂活动及孕震过程遥感热异常分析的研究进展

断裂活动及孕震过程遥感热异常分析是对地观测及遥感应用的重要主题。本文从遥感数据应用、异常分析方法、异常认知理解3个方面系统回顾了近30年来该主题的研究概况与主要进展。具体包括:(1)关于遥感数据应用的红外亮温、微波亮温与长波辐射、对地观测同化数据及多源数据综合的4个方面;(2)关于地震遥感异常分析的目视解译定性分析、图像处理定量分析以及多参数时空关联分析的3个发展阶段;(3)关于地震遥感异常认知理解的地球放气、应力致热、地壳岩石电池转换、氡衰变潜热释放与多圈层耦合效应等理论学说。展望未来,提出了面向典型断裂活动区的遥感监测分析与异常识别、基于地球系统地震响应的遥感异常理解分析、空天地立体观测数据的时空关联分析等3个方面的攻关重点。     

基于移动Chapman－Millre方法的汶川Ms8．0地震电离层异常研究

基于IGS全球电离层TEC地图数据,提取到汶川地震上空TEC时间序列。使用移动Chapman－Miller太阳日变化分析方法,研究了地震前后15天TEC异常现象。结果显示,地震前6天（除5月9日外） TEC都出现了不同程度的减小现象,5月9日TEC周日峰值出现延迟现象;5月3日,即地震前第9天出现了TEC增大现象。离发震时刻较远的4月29日出现了TEC减小现象;震后3天也出现了明显的减少现象。排除磁暴等因素后,认为这些异常现象可能是汶川地震引起的地震－电离层耦合效应。     

多尺度ARMA残差修正模型震前电离层TEC异常探测

为提高电离层总电子含量（total electronic content，TEC）扰动探测参考背景值的预测精度，提出了多尺度自回归移动平均（autoregressive moving average，ARMA）残差修正模型。通过对比该方法、ARMA模型、四分位距法（inter quartile range，IQR）及滑动时窗法对TEC背景值的预测精度，结果显示修正模型预测的TEC背景值平均相对精度为89.78%，分别比ARMA模型、IQR及滑动时窗法高5.18%、1.41%和1.42%，且预测值的残差绝对值小于等于3.0 TECU的百分比为91.67%，明显优于其他3种方法，说明修正模型探测震前TEC异常是可行的。利用该方法探测2013-04-20芦山县Mw7.0级地震震前电离层TEC扰动情况，验证了该方法的有效性。实验结果表明，震前第9天和第13天电离层明显的正异常和震前第1~4天明显的负异常极可能是孕育地震引起的，且正异常主要出现在08:00-10:00 UT，而负异常主要集中在0:00-14:00 UT。     

2014年鲁甸6.5级地震震前TEC异常分析

2014年8月3日云南省鲁甸发生了6.5级地震.针对震前电离层异常问题,利用IGS提供的全球电离层数据,采用滑动四分位法对鲁甸地震震中及其周围格网点的TEC进行异常探测,发现震前3d、6d和13 d电离层有明显的异常,其中震前3d、6d的异常最为显著.在进一步分析了太阳地磁活动及这几天的全球TEC异常分布后,认为这3d的电离层异常可能与震前的孕育地震有关.另外,这3d的TEC异常分布区域都满足在经度方向跨度和纬度方向跨度长度比约为3:1,且异常的峰值点并不位于震中的正上方,而是位于震中偏向赤道方向,同时赤道共轭区域也存在异常,但范围和幅度都较小.     

川滇局部区域甲烷地震监测可行性探索——以2021年9月四川泸县M6.0地震为例

研究表明地震会引起大气中甲烷气体异常，本研究选取川滇固定区域，以2021年9月四川泸县地震为例，基于美国对地观测卫星AQUA/EOS上搭载的高光谱传感器大气红外探测仪（AIRS）获取的甲烷气体产品，采用成熟的RST算法开展地震前后甲烷异常信息提取，并对2008年以来区域内6级以上地震开展甲烷异常指数时序分析。研究结果表明：甲烷异常与地震有一定对应关系，主要表现为甲烷打破区域历史时空特征分布规律，随孕震过程总体呈现出起始增强—异常加强—高峰—衰减—平静的变化特征。异常幅度与震级无明显的关系，但是异常持续时间可能与震级有关，即地震引起的甲烷异常并不是偶发的，具备一定异常持续时间。异常可能对应一定区域内的地震，后续需综合分析区域内构造地质情况、震级、不同研究区域半径，开展更深入的研究。川滇局部区域基于遥感手段开展甲烷气体地震异常监测具有一定的可行性，这与该区域本身富含大量烃类气体有关，地震的发生会促使地下海量烃类气体沿岩石裂隙、断裂带、不整合面等薄弱地带快速运移、扩散释放至大气中。本研究区域以外不具备油气藏条件、构造地质差异大等情况是否可开展甲烷地震监测，监测效能等尚需通过大量工作开展深入分...     

多地球物理场观测的玉树地震孕育过程分析

多地球物理场探测是研究地震孕育机理的关键,而卫星遥感探测为此提供了技术支撑。利用区域GPS应变场、基于汶川震源模型的应力触发效应等,全面综合地震学、重力场、地球化学、红外、电离层等多种参量研究结果,针对2010年4月14日玉树7.1级地震前多地球物理场参量进行整合分析,勾画了玉树地震多参数异常时间序列发展框图,确立了玉树地震独立孕育发生的特性,其中遥感探测技术显示了在地基测站稀疏区域的独特监测优势。结果发现,根据多地球物理探测参量的异常响应,玉树地震可分为3个不同的孕育阶段,不同应力状态下的岩石激发不同的地球物理场异常信息,长期监测GPS应力应变变化比较显著,而临震阶段以空间电磁扰动为主,多地球物理场之间的耦合关联还需深入研究。     

云南地区形变观测资料短临异常指标提取

提出了面应变综合预测指标法,目的是将全球卫星定位系统（global position system,GPS）观测结果应用于地震短临预测。基于云南省GPS连续观测资料,利用GPS高精度数据处理软件（GAMIT/GLOBK）处理后获得位移场。对位移场进行网格化插值获得均匀分布于56个网格的位移场,基于每个网格位移场时间序列求取其面应变时间序列,并对每个网格面应变时间序列的映震能力进行评价、综合,提取出适合于云南地区的地震短临异常识别指标。实践表明,综合预测指标对云南地区2011年以来发生的20次5级以上地震进行3个月短临预测,其中准确预测次数为19次,漏报数为1次,虚报5次,认为该指标对地震发震时间、震中均具有较好的指示意义,可用于云南地区未来的地震短临预测实践。     

基于GIM的芦山地震电离层异常分析

利用IGS(国际卫星定位导航服务组织)提供的GIM数据对2013-04-20发生的Mw7.0芦山地震震区上空电离层信息进行了研究。选取震中附近格网点进行包络线法异常分析及通过绘制全球电离层异常图来分析异常。通过分析发现,震前存在明显的电离层异常,在4月14日即震前第6天存在异常;异常区域沿着赤道共轭分布,不断移动。通过分析地磁指数、太阳活动水平等信息量,发现电离层异常与地震有较明显的关系。     

日本九州岛地震震前电离层TEC异常

采用IGS发布的GIM数据,提出了一种结合滑动时窗法和临近格网点电离层TEC相关性分析法的联合分析方法,研究了震前电离层异常变化与地震的关系。通过分析震区附近5个格网点TEC的异常变化情况,发现震前电离层TEC发生明显异常变化,且格网点之间的TEC序列相关性受地震显著影响;通过分析二维电离层图的TEC异常空间分布,发现震前三天震中附近分别出现6h、12h和6h的异常。最后利用电离层层析的方法,对电离层异常时刻进行了电子密度的反演,进一步分析了电子密度在电离层异常时刻的分布情况。     

ETM+(TM)蚀变遥感异常提取方法研究与应用——地质依据和波谱前提

本文为关于矿产资源预测新参数———蚀变遥感异常系列论文的第一篇。文中论述了蚀变遥感异常信息提取的地质依据和波谱前提,报道了东天山大东沟至赤湖地区两万余平方公里遥感蚀变异常提取及部分异常点的实地查证结果。区内有已知矿床、矿(化)点71个,所取得的遥感异常与其中61个互洽,吻合率达85.9%,且与已知矿床的吻合率为100%。经首批地面查证,扩大了一处已知矿点的找矿范围。文中定义了某些相关的新技术术语。     

GPS高程转换中考虑地形改正的几何方法

讨论了出区地形变化较大,在进行ＧＰＳ高程转换时所应加入的地形改正,给出了改正公式。     

基于B值的Sigma完好性监测算法

提出了两种基于B值的异常监测算法。基于B值σ开方监测算法是在时域开窗求平方和构造检验量;而基于B值σ累积和监测算法是对B值标准化之后求累积和构造检验量,通过将检验量与限值比较判定是否有异常发生。仿真计算结果表明,基于B值开方监测算法和基于B值累计和监测算法均能够有效地监测伪距差分改正数的异常误差。     

新疆遥感矿化蚀变异常分布特征及异常查证

通过对新疆ETM遥感数据进行矿化蚀变信息提取,总结了全区铁染异常和羟基异常的分布特征及示矿意义。部分异常提取结果在野外中的异常查证,证实了蚀变异常与野外情况基本吻合及遥感找矿的有效性。为新疆矿产资源潜力评价提供了一定的依据。     

基于球冠滑动平均的球面重力异常分离方法

将传统直角坐标系中的滑动平均方法(包括圆周法与网格法)运用到球面重力异常分离中。模型实验及实际应用均表明,该方法优于直接截断重力场模型阶次分离异常的方法,能够更好地反映实际地质情况,不仅适用于全球区域也适用于局部区域。     

超高阶重力场模型EIGEN-6C2适应性分析

为了证明EIGEN-6C2是目前较优的超高阶重力场模型,该文将我国全部的共计13个沿海省市的陆地和岛礁上2 917个GNSS水准点的实测高程异常,分别与近几年国际上公布的比较优秀的EGM2008、EIGEN-6C、EIGEN-6C2、GO_CONS_GCF_2_DIR_R4和GOCO03S5个重力场模型的不同截断阶次模型高程异常之差进行外部精度检验,最后得出了到目前为止EIGEN-6C2重力场模型与我国沿海省市实测高程异常符合性最好的结论。     

局部地区布格重力异常的计算

概括了空间重力异常和布格重力异常的计算方法,计算了中安第斯山局部地区的空间重力异常、地形改正和布格重力异常,发现了其在海拔较高地区多为负值。     

热红外图像钾盐异常信息解释

应用不同类型和不同时相的热红外遥感图像,对罗布泊盐湖区内几种主要地物和钾盐异常区的热信息特征进行了分析、提取,探讨了盐湖区内热场变化及其意义,解释了热红外影像表征钾盐异常信息的机理,进而提出了钾盐异常信息的成因模式,认为热红外遥感技术是寻找现代盐湖钾盐异常的一种新方法     

多光谱遥感异常提取技术方法体系研究

详细介绍了多光谱遥感异常提取方法体系——“去干扰（或称掩模）-主成分分析-异常筛选”（De-interfered Anomalous Principal Component Anomaly Filtration，以下简称DPF技术）的内容及工作方法，指出了技术体系应用时需要注意的问题。该 技术体系包括数据预处理、干扰去除、异常提取、异常后处理、异常筛选与推荐等5部分。在天山—北山、昆仑及冈底斯成矿带的 应用证明，该方法体系成效显著。     

水下磁性目标探测中磁异常分量换算方法

为了更加准确地判断水下磁性目标空间位置及形态,有必要研究由磁场标量信息向矢量信息换算的方法.根据总强度磁异常与磁异常分量傅里叶变换后的频率域关系,推导由总强度磁异常向磁异常分量换算的公式.利用获取的总强度磁异常,结合测区地磁场方向信息,即可实现标量场向矢量场换算.采用小尺度与大尺度球体以及直立长方体磁场模型对提出方法进...