地震红外背景场研究进展与示范区亮温背景场构建

本文综合阐述了国内外红外背景场的研究进展,进而基于2010—2013年FY-2E卫星热红外亮温数据构建了首都圈和甘青川交界地区的亮温背景场,并对其时空演化特征予以分析. 研究结果表明,红外亮温背景场时间上主要受季节变化影响,空间上主要受地形影响,为地震热异常的判定和识别提供了研究基础和依据.      

张北6.2级地震前的卫星热红外异常

利用张北地震前 1个月华北北部 (37～ 42°N,1 1 3～ 1 1 9°E)的气象卫星 NOAA/ AVHRR热红外遥感资料 ,提取震前热红外温度异常 ,研究其时空变化的过程和特征 ,并对热红外温度异常与地震的关系进行初步的探讨。结果表明 ,在张北地震前 1 3天沿张家口 -渤海断裂带确有显著的热红外温度异常出现。异常区域呈条带状 ,且与 NW向地质构造一致 ;温度异常的动态变化可大致分为初始、平缓发展和临震加速 3个阶段。将热红外温度异常作为一种临震前兆对强震的预报具有一定的映震效应     

汶川M_S8.0地震前的卫星热红外异常

2008年5月12日14时28分,汶川大地震发生后,本课题组迅速开展工作,对收集的FY-2C红外-波段(10.3～11.3μm)的卫星遥感图像进行处理,以期查明震前是否存在卫星热红外异常现象.根据对2008年2月21日至5月12日遥感图像的解译和分析,发现早在2008年3月18日,即汶川大地震前55天,就开始出现了卫星热红外增温异常.作者电子信箱:魏乐军,weilj@publica.bj.cninfo.net     

地震红外长波辐射短期异常特征分析

利用NOAA卫星资料反演的地震长波辐射值OLR对黑龙江及其周边2003年以来8次中强地震进行了追踪研究.结果显示,震前2个月左右OLR场值存在明显的高值异常区,未来震中距离高值区中心点250km(优势距离为160km).该方法对黑龙江及其周边4级以上地震短期判定可能具有一定的指示价值,也为利用卫星遥感技术预测未来可能发震区域并及时做出短期预测预警提供了新途径.     

临震热红外异常形成机理分析与研究展望

临震热红外异常形成机理分析是利用热红外遥感方法预测预报地震的理论基础。不同学者对此提出了各种推论和假说。本文概述了临震热红外异常应用研究的现状,重点介绍了国内外在临震热红外异常形成机理上的研究成果,探讨了其中的不足,对未来的研究难点和发展方向进行了展望。     

从卫星红外亮温与大地热流的关系看地震前的热红外异常

一些强地震前地表可产生热异常是人们比较一致的认识,但能否用卫星遥感技术观测到地下热异常则存在很大的分歧.本文试图通过分析热红外亮温与大地热流值的关系,探讨利用卫星遥感技术观测地震热异常的可能性及其存在的一些问题.研究结果表明:（1）在绝大多数情况下,亮温随大地热流值的升高而升高,升高的速率平均为0.057℃/mW·m-2.如果地震引起的大地热流异常为100 mW·m-2,则有可能产生卫星红外平均亮温约5.7℃的异常.（2）不同地区亮温随大地热流值变化速率不同,即使地震前出现了卫星热红外亮温异常,但不同地区表现也是不同的.（3）在一些地区一些季节,亮温与大地热流值关系不明显,可能是亮温数据受气象因素干扰所致.这说明地震前的热红外亮温异常是复杂的,甚至有时是难于观测到的.     

汶川地震频次场异常特征分析

地震频次场是描述地震发生频次时空特征的一种数学方法。将2008年5月12日汶川8.0级地震震中附近区域(30.0°～33.0°N、101.5°～105.5°E)作为研究对象,以自然正交函数展开方法分析频次场典型场时间因子的时间变化特征。当取前8个特征值对应的典型场时,拟合精度可达0.936 8;其中6个典型场显示有异常变化,占总场比重的0.691 1;异常出现时间最早在2004年9月,即震前3年7个月,最迟在震前1个多月,表现出短临异常特征。研究结果表明利用地震频次场方法能够较为理想地提取汶川8.0级地震震前异常。     

2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前热红外异常分析

应用中国静止气象卫星FY-2E红外遥感资料对2013年甘肃岷县漳县6.6级地震前的热红外异常信息进行研究,结果表明：由地震黑体辐射热异常时空演化图分析知,中强地震前,往往会有较大范围的热异常演变,热异常大面积沿断层分布,震中位置往往位于边界或热异常变化最大处.对比实时的长波辐射涡度场变化,能更好的对应未来地震的发震区域,涡度异常经常分布在震中边界.     

地震活动热红外异常的影响因素分析

对地表热红外辐射的基础理论和各类地物的热红外辐射特性进行了简略介绍;对地形地貌、地物类型和气象等非震因素对地表热红外辐射的影响及地表热红外亮温的时空变化特征进行了详细的分析;对各类非震因素的去除方法进行了探讨。初步认为,充分研究活动构造区带在各类非震因素影响下的热红外影像特征,掌握无震条件下的红外亮温时空演化过程,建立红外亮温变化的基准模型及各类非震因素的扣除模型,将有可能较好地排除非震因素的影响,检测出与地震活动有关的热异常。     

民乐—山丹地震地下流体异常场特征及其成因分析

介绍了2003年10月25日民乐-山丹MS6.1地震前地下流体异常场的时空特征及其演化,分析了地下流体异常场的成因。研究结果表明,民乐-山丹地震地下流体前兆场具有异常时间长、异常项次多、异常范围大的特征,其原因是受青藏块体整体构造和地震活动水平增强以及2001年11月14日昆仑山口西8.1地震的影响。     

2010年玉树地震多参量热异常研究

本文对玉树地震前后的热异常多参量变化进行分析研究,主要包括长波辐射（Outgoing Longwave Radiation）,地表温度（Land Surface Temperature）,NCEP地面气温（National Center for Environmental Prediction）和地下水温。研究结果证实玉树地震前确实存在热异常现象。在多参量中,地下水温最早出现异常并且异常持续时间最长;其次出现热异常的是反映地表介质辐射属性的长波辐射;地表温度出现热异常的时间要晚于长波辐射;NCEP地面温度反映了一定垂直厚度的平均大气温度,因此最晚出现热异常现象。同时,玉树地震前的多参量热异常区域都位于震中南部或西南部。     

卫星热红外遥感资料在地震预报中的应用研究

利用NOAA—AVHRR数据通过Becker ＆ Li地温计算模型反演，得到有关地震发生前后每日的地表温度分布图像，然后进行逐日的地表温度分布图像以及震源区地表温度平均值日变时序曲线分析。结果表明震前出现了较明显的热红外地震前兆异常。最后指出，从NOAA—AVHRR数据中利用分裂窗技术反演陆地表面温度结果容易受到云层的干扰，但是更高空间分辨率和光谱分辨率的EOS／MODIS数据的产生以及由于EOS／AMSU能够透过云层探测到地表亮温，必将使卫星遥感热红外信息在地震监测预报中的应用范围及深度上得以拓展。     

大震前的热红外异常研究

本世纪以来,中国大陆内部发生了3次7级以上地震,分别是2001年11月昆仑山口西8.1级、2008年3月于田7.3级和2008年5月汶川8.0级,尤其是汶川8级大震造成了巨大的人员伤亡和经济及财产损失.就这3次地震所处区域的地震监测能力而言,汶川地区的监测能力要好,但在震前也未能捕获到能够做出中短临预报的前兆异常.     

四川芦山7.0级地震卫星热红外异常解析

以中国静止气象卫星FY-2C/E亮温资料为数据源,采用功率谱相对变化法对2013年4月20日四川芦山7.0级地震进行震例数据处理和分析。结果显示:震前热异常具有明显时空特征,2013年3月底震中及其北部区域出现热红外异常,异常区范围随时间逐渐扩大、幅度陡增;4月13日左右异常面积达到最大,随后缓慢收缩,异常持续时间近一个月,异常幅度最大值达到9倍多,最大值后3天发震。该次地震热红外异常特征显著,易于识别,进一步验证了卫星热红外异常在地震预判方面的作用。     

Fundamentals Of Remote Sensing For Risks Assessment

Remote sensing instruments aboard satellites observe the properties (e.g., intensity) of electromagnetic radiation (e.g., from the Sun) backscattered and/or emitted by the surface. Thus, they record some information about the surface. Different information is obtained in the visible/near infrared, thermal infrared and microwave parts of the spectrum.     

基于遥感震害指数的尼泊尔地震综合烈度评估研究

2015年4月25日在尼泊尔廓尔喀县发生的8.1级地震及后续强烈余震,造成尼泊尔北部严重的人员伤亡和财产损失,灾区建筑物倒塌损失严重。本文利用现场震害调查资料和高分卫星遥感影像,开展建筑物震害遥感解译,得到各个遥感解译点的遥感震害指数,结合现场调查点评估的烈度拟合了遥感震害指数-实际震害指数转换关系,再根据遥感震害指数估计了全部解译点的震害指数及地震烈度。估计的烈度与现场调查结果对比显示出较好的一致性,研究结果为该地区今后发生地震提供了可借鉴的遥感评估震害指数转换模型。     

面向地震应急的遥感影像快速定位研究

为实现地震应急期间非常规手段获取的遥感影像的快速定位, 提出了建立序列影像航线方程实现影像快速定位的思路和方法, 开发了影像快速自动定位程序。 以玉树地震应急期间获取的多景无地理参考信息的高分辨率航空遥感影像为实验对象, 在人工交互方式对初始影像进行粗定位的基础上, 利用本方法实现了系列影像的快速定位。 通过随机抽样点验证定位精度, 二次函数相对于一次函数拟合精度较好, 表明在损失一定精度的同时可大大提高影像快速定位的效率, 满足地震应急的需求。     

云南彝良5.7级地震前卫星热红外异常

针对2012年9月7日云南彝良5.7级地震前在震中区附近出现的大面积热红外异常,利用中国静止气象卫星FY-2C/E红外遥感亮温资料,采用功率谱相对变化法进行研究.结果表明:该次地震发生前一个月震源区附近存在明显的热异常区域,并且随着时间推移不断扩大、迁移;在2012年9月1日左右异常面积达到最大,随后逐渐收缩,相对变化幅度达10倍以上.同时发现该次亮温异常沿断层呈带状分布,应与活动构造分布有关.     

基于地震对应概率谱的多参数综合异常空间特征研究

本文应用基于地震对应概率谱的多参数滑动极值概率方法对新疆南天山西段多种地震学参数资料进行定量化的异常识别提取, 通过对该区中强地震前多参数滑动极值概率的空间演化过程进行全时空扫描, 定量识别了该区中强地震的前兆综合异常时空异常特征。 研究结果表明, 南天山西段1980年以来发生的10次(组)中强地震前1～2年, 震区附近区域多参数滑动极值概率均出现了高值异常变化过程, 震后1年左右高值异常区逐步分散、 缩小乃至消失, 而中强地震平静时段滑动极值概率普遍无高值异常区域出现。     

2020年新疆于田Ms6.4地震前热红外亮温异常研究

获取了2020年4-7月新疆于田Ms6.4地震区周边约400 km范围内连续的中国气象卫星FY-2G遥感热红外资料,选取北京时间凌晨1:00～5:00时的分钟值数据,经过小波变换和功率谱估计法进行处理,得到研究区地震前后相对功率谱异常演化过程,对比分析了 2019年相同频率同期的相对功率谱幅值,并讨论了异常时间演化过程...