汤头温泉开发引起的环境地质问题及防治对策

山东省临沂市汤头温泉历史悠久、闻名遐尔。在近20a的开发过程中， 引发了水温下降，水化学组份、医疗效果降低等问题，文中研究了温泉的水位、水质、水温动态特征及热能储量、水资源量等，指出该温热泉热能储量丰富，水资源量不足；过量开采、水位下降、河水回灌是导致诸环境地质问题的根本原因；限量开采、控制水位是防治环境地质问题的基本对策。     

山东地下热水资源的形成与开发前景

山东省天然温泉有18处，自70年代至今，又相继发现地下热水出露点20处。地下热水的赋存形式为层状和带、脉状，其中基岩山区及沂沐断裂带的热储多为带、脉状；鲁西、鲁北平原区的热储多为微倾斜的连续层状或不连续层状，且具多层叠加特征。地下热水的形成和分布与断裂构造及中生代花岗质岩浆活动具有密切关系。     

岩石受力红外与微波辐射变化机理及地应力遥感关键问题

地应力遥感是遥感科学的新范式,是打开地震遥感预测大门的金钥匙;岩石受力附加电磁辐射的产生机理、感知模型及定量分离是地应力遥感的理论基础。本文简要回顾了地震红外及微波遥感异常研究的历程,系统梳理了固体力学中电磁辐射实验观测的研究成果,包括材料应力与损伤的热像分析、岩石受力破裂过程的红外成像观测、红外波谱辐射观测及微波辐射观测。系统总结了岩石受力电磁辐射变化机理研究的代表性成果,包括矿物晶体压电效应、裂纹尖端放电效应、自由电子逃逸效应、孤立系统能量平衡等岩石物理机制;分析了岩石受力附加电磁辐射变化的量子力学机理,包括晶体原子振动能级跃迁及矿物分子转动能级跃迁;讨论了岩石介电常数变化效应、地表发射率变化效应等遥感物理机制。结合地应力变化驱动下的地球系统耦合现象,分析了地壳岩体电流激发效应、地下氡气逸出效应的原理与不足,总结提出了地球系统地震响应的多尺度性。最后,面向中国地球物理卫星重大计划,提出了地应力遥感亟待突破的三大关键问题,即地应力遥感卫星的波段优选与组合配置、构造活动及地震前兆的遥感识别与复合诊断、地应力响应现象的协同观测与智能分析。     

矿山安全与环境的多源遥感监测技术

随着我国矿产资源的大力开发,矿山环境问题日趋严重,利用遥感手段进行矿山环境与灾害动态监测成为保护环境和防灾、减灾的重要手段。本文针对单一遥感手段在矿山监测中存在的缺陷,开展了天、空、地多源遥感监测技术在矿山环境监测中的应用研究,分析了该技术的特点和优势,提出了将天基的卫星遥感技术、空基的无人机遥感技术以及地面的热成像、测量机器人等遥感测量方法结合起来,进行矿山生产、安全、环境、灾害的协同观测。     

“雷达干涉测量”课程教学设计与实践

雷达干涉测量作为遥感对地观测领域中的热点学科,受到测绘、地质、矿业、水利、国土资源、航空航天、地震等各行各业的广泛关注。为了适应科技发展对雷达干涉测量高级人才的需求,许多高校开设了或即将开设“雷达干涉测量”等相关课程。结合东北大学在“雷达干涉测量”课程教学及实践中的经验,围绕课程教学设计、教学方法、教学实践中遇到的问题及解决方案等方面进行了详细探讨,为促进高素质雷达遥感人才培养工作贡献力量。     

多波段多极化被动微波遥感地震应用研究进展与前沿方向探索

被动微波遥感卫星具有多波段多极化观测能力,其全天候、高灵敏度特性契合了地壳活动及地震的监测分析需求。近年来,地震孕育和发生过程中的热异常遥感监测与分析得到了广泛关注。本文从星载被动微波传感器发展和地震被动微波遥感应用两方面,梳理了多波段多极化被动微波卫星遥感用于地震监测与异常识别的研究现状,剖析了微波数据选择、异常分析方法、观测粗差剔除和信息机理认知等方面的进展与不足。总结了近年微波遥感地震应用的研究进展,阐明了多波段多极化被动微波卫星遥感用于地震异常识别的科学逻辑与复合链条。提出了地震遥感的两个前沿探索方向,即地震微波异常的可靠识别、地应力场变化微波遥感的信息物理。指出了遥感-岩石力学基础试验研究和地震遥感综合分析层面亟待解决的关键问题。进而呼吁,多学科联合、交叉乃至融合是地震遥感科学与技术向纵深发展的必由之路。     

山东新泰煤田采空区地面变形特征及影响因素

矿山采空区地面变形受多种因素影响和制约,同一矿层在不同地质条件和开采条件下,不仅地面变形形式及其发生、发展过程存在明显差异,而且造成的危害程度差别很大。因此,开展矿山采空区地面变形及影响因素研究,将有助于推动矿山地质环境和地质灾害的科学防治。     

含孔岩石加载过程的热辐射温度场变化特征

选择含圆孔岩石作为试样,利用单轴加载试验系统和红外热像仪,并结合数值模拟分析手段,对模型受力及破裂过程的热辐射时空演化特征进行了试验研究。结果表明：含圆孔岩石在加载过程中压、拉应力呈对称分布,导致热像的升温和降温区对称分布,即压应力区升温,拉应力区降温,应力场与红外辐射温度场之间呈很好的对应关系。试件加载后期发生破裂,破裂的性质与红外辐射温度变化有密切关系,剪性破裂辐射温度升高,而张性破裂辐射温度无明显变化。试件最终呈剪性破裂,而该区域的带状升温是岩石破裂失稳的重要红外前兆。试验结果再次揭示,利用热成像技术可以监测岩石的应力与灾变现象。     

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。     

地壳形变与地面温度异常及其关联分析:以汶川地震为例

地壳形变和地面温度异常是构造地震活动监测的两项重要指标,时间序列分析是提取地震活动异常信息的主要方法.该文以汶川地震为例,分析发现汶川震前位移、基线长度、应变分量时间序列出现显著的地壳形变动态异常,同震形变最为显著.分析地面温度增量时间序列,发现震前震中附近出现3次异常,持续时间为9～13 d,地面异常增温高达10°C,增温高值区主要沿龙门山断裂、鲜水河断裂、红河断裂展布,与活动断裂的空间分布具有很好的一致性.对同一像元应变与地面温度增量时间序列进行关联分析,发现地壳形变与地面温度异常特征具有一定的对应关系.