青海玉树地震差分干涉雷达同震形变测量

2010-04-14青海玉树发生7.1级地震后,作者利用震前和震后获取的日本ALOS卫星PALSAR遥感数据,开展了差分干涉雷达(D-InSAR)地震同震形变测量与分析。结果表明:玉树地震引起较大范围地表变形,地震变形沿玉树—甘孜断裂带向南东东方向扩展,在N33.7°,E96.81°附近达到最大形变量,D-InSAR监测到雷达视向上的最大形变量为35cm。地表形变特征对于评价玉树地震破坏程度、推断断层性质、研究地震形变和地震孕育特征具有重要的参考价值。     

利用干涉技术定权建立巴姆地区三维形变场

针对传统合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR)只能得到地震区域在雷达视线方向的形变量,即竖直、东西、南北三个方向形变在雷达视线方向的投影,而在研究地震时一维形变量不能满足需求和D-InSAR技术对南北向极不敏感的问题,利用多孔径合成孔径雷达干涉测量技术在监测南北向形变量中的优势与D-InSAR技术在监测垂直方向的形变量中的优势相结合,并用形变图方差法对这两项技术进行定权,建立了伊朗巴姆地区的三维形变场。     

基于ALOS PALSAR数据进行雷达差分干涉提取玉树地震同震地表形变场

本文针对2010年4月14日玉树地震引起的地表形变,使用日本ALOS卫星PALSAR L波段雷达影像数据,应用两轨雷达差分干涉(DInSAR)处理得到了以玉树为中心11 000km2范围内的同震形变场,空间分辨率为8m,并在此基础上对玉树地震的震源机制和发震机理进行了分析。研究结果表明L波段雷达数据适合在地形起伏较大的地区进行DInSAR形变探测。该同震形变场信息可为玉树地震的同震形变反演提供参考数据。该研究进一步证实DInSAR技术在大规模地表形变探测和地学研究领域具有广阔的应用前景。     

Sentinel-1A数据的四川宜宾Ms6.0同震形变分析

为了获取2019年6月17日发生的四川宜宾Ms6.0地震引起的地表形变情况,该文利用欧空局宽幅模式的高分辨率新型Sentinel-1A卫星获取了此次地震的第一对同震干涉像对数据,使用D-InSAR技术获取宜宾市长宁县地区的同震形变场。结果显示,本次地震在震中西北方向分别形成了1个明显的沉降区和抬升区,在雷达视线方向上的最大沉降量为7.9 cm,最大抬升量为8.1 cm。通过与同一时间内的GPS高程测量形变量相比,D-InSAR解算的地表形变量与GPS监测点形变量基本一致,均不超过3 mm,表明了本文的D-InSAR形变解算结果的可靠性,体现了新型Sentinel-1A雷达卫星在地震形变监测领域有着很高的应用价值和潜力。     

九寨沟Ms7.0级地震三维同震形变场提取

针对D-InSAR地震形变监测中存在LOS(line of sight)视线向模糊的问题,该文构建了一种融合升降轨不同视线向干涉测量数据获取三维同震形变场的方法。以2017年九寨沟M_S7.0级地震为例,基于研究区的Sentine1_1A数据和SRTM(1″)DEM数据,采用二轨差分的D-InSAR技术,融合升降轨LOS向以及自定义视线向的干涉测量数据进行联合解算,获取了研究区三维同震形变场,解决了单一轨道雷达LOS提取结果不能准确反映地表三维形变场的问题。实验表明,此次地震造成了震中附近一定范围地表的沉降和东南向的滑移,并通过震区形变剖面图和形变等值线图,分析了形变场的空间分布以及此次地震所造成地表断裂的位置,认为此次地震与塔藏断裂、虎牙断裂存在关联性,其运动形式为主动盘逆冲的走滑型地震。     

利用InSAR数据的汶川地震形变场提取及分析

以2008年5月12日发生在中国四川的Mw 7.9级汶川地震为研究对象,由于汶川地震发生在植被覆盖茂密、地形起伏大的龙门山山区,常规的C波段雷达在这些区域几乎得不到任何有意义的信号,采用日本JAXA的L波段ALOS/PALSAR覆盖震区的震前和震后6个条带的卫星数据,以SRTM-DEM数据作为外部DEM,利用GAMMA软件进行二通差分干涉测量处理,获取了覆盖震区的同震形变场;并使用国家重大科学工程"中国地壳运动观测网络"项目组公布的震区GPS同震观测结果,与InSAR观测结果进行了比较分析,表明两者之间具有很好的一致性,通过传统差分干涉获取到的形变量精度可以达到cm级。     

升降轨道ASAR雷达干涉揭示的巴姆地震（Mw6．5）3D同震形变场

通过对覆盖同一地区的升降轨道ASAR雷达数据进行两路差分干涉（D-INSAR）处理，得到了2003年12月26日伊朗巴姆（Bam）地震（Mw6．5）在两种成像几何状态下的视线向（LOS）同震形变场。利用Okada弹性形变模型对形变场进行正演计算，得到地震断层的几何参数及形变的南北向分量。对得到的干涉条纹图进行相位解绕处理，综合分析两种不同的雷达成像几何关系，并利用模型估计得到的南北向分量，计算了该地震造成的3D同震形变场，结果显示了典型的单断层右旋走滑活动特征。研究表明，合并升降轨道雷达数据，能够为形变模型提供有效约束，用一条简化的断层模型就可以解释升降两条轨能的干涉形变场，更为复杂的双断层模型是不必要的。     

D-InSAR技术在地面沉降监测中的应用

阐述了D-InSAR技术中影像数据处理过程,包括对其中复影像配准、干涉图滤波、去除平地效应等进行了说明,然后利用三轨法差分干涉测量技术和ENVISAT ASAR雷达影像数据成功地获取了Bam地震引起的地表形变场,对形变场进行了详细的解译,并生成了地形3维图。     

雷达差分干涉测量技术在地面沉降监测中的应用研究

雷达差分干涉测量技术作为地面沉降调查的一种方法,已经越来越多地得到了专家和政府部门的认可。目前,已经成为与水准、GPS并列的地面沉降调查的三种手段之一。国内启动了全国地表形变遥感地质调查工程,本研究目的就是利用雷达差分干涉测量技术开展大面积地表沉降监测调查。     

“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。     

卫星大地测量成像地震周期形变研究综述

近年来,卫星大地测量技术的快速发展为精确测量地壳形变和断层行为提供了前所未有的多维观测数据。它与地震学的结合使得地震周期形变监测的时空分辨率大大提升,为更加深入地研究地震周期过程和机理提供了一个窗口,地震大地测量学应运而生。它能够对地壳运动进行定量描述、对断层活动进行精准建模,从而为洞悉整个地震周期过程的应力应变演化提供科学依据,同时为评估地震危险性、实现地震预测预警提供科学指导。以卫星大地测量观测探究断层形变为主线,分析了断层处于地震周期不同阶段的运动学特征（震间、同震和震后）,回顾了地震大地测量学在震源物理方面的一些重要发现。研究表明,利用卫星大地测量数据判定断层所处地震周期的阶段是实现地震预测的可行思路。     

大连市地震信息网络发布系统的设计与开发

使用WebGIS技术管理和发布地震信息是一种发展趋势,本文基于Sogou Maps API设计开发了大连市地震信息网络发布系统,提出了三层架构的系统设计方案与地震信息数据库关系结构,给出了主要地震信息查询显示功能的运行界面和关键程序代码,系统的信息查询与显示功能可以全面展示地震信息的现状和分布信息,为用户提供一个便捷的地震信息网络发布平台。     

基于Delphi+GoogleMapApi的地震信息显示平台的设计与应用

地震信息显示软件将Google Maps API技术与Delphi7.0开发环境结合,脱离了Google Maps Api技术在嵌入式网站服务器上的开发,相对避开了API密钥的申请和使用限制,实现了中国地震信息网和美国地震信息中心2个网站的震情数据的实时显示,并增设了全球震情动态和震情报警功能,达到虚拟地震台网功能。     

喜马拉雅块体现今运动学特征的地震矩张量反演分析

利用地震矩张量反演计算了喜马拉雅块体地震主应变率，应变率主方向以及变形速率，探讨了喜马拉雅块体现了形变特征，并与GPS形变监测结果以及地震结果进行了比较分析。地震矩张量反演结果表明，喜马拉雅块体不仅有南北向的压缩变形，而且有显著的东西向拉张运动，其变形量级与GPS形变监测结果，地质资料得出的结果基本一致，与珠峰地区GPS计算结果获得的该地区的应变趋势基本一致。     

GPS地震仪:PANDA软件测试结果与验证

介绍了基于PANDA软件的高采样率GPS数据非差精密定位方法,为了验证高采样GPS技术与地震仪观测结果的一致性,进行了震动平台模拟数据试验。试验结果表明,高采样GPS和地震仪均能有效地恢复平台震动位移和震动主频率。对2010年Baja地震实际观测的GPS和强震仪进行分析,结果表明,利用高采样GPS技术不仅能成功获取地震波信号;而且能同时获得地表永久形变信息;而地震仪只能获取地震波信息,而不能直接获得地表永久形变信息。     

Very high-rate GPS for measuring dynamic seismic displacements without aliasing: performance evaluation of the variometric approach

Very high-rate global positioning system (GPS) data has the capacity to quickly resolve seismically related ground displacements, thereby providing great potential for rapidly determining the magnitude and the nature of an earthquake’s rupture process and for providing timely warnings for earthquakes and tsunamis. The GPS variometric approach can measure ground displacements with comparable precision to relative positioning and precise point positioning (PPP) within a short period of time. The variometric approach is based on single-differencing over time of carrier phase observations using only the broadcast ephemeris and a single receiver to estimate velocities, which are then integrated to derive displacements. We evaluate the performance of the variometric approach to measure displacements using 50 Hz GPS data, which were recorded during the 2013 M_W 6.6 Lushan earthquake and the 2011 M_W 9.0 Tohoku-Oki earthquake. The comparison between 50 and 1 Hz seismic displacements demonstrates that 1 Hz solutions often fail to faithfully manifest the seismic waves containing high-frequency seismic signals due to aliasing, which is common for near-field stations of a moderate-magnitude earthquake. Results indicate that 10–50 Hz sampling GPS sites deployed close to the source or the ruptured fault are needed for measuring dynamic seismic displacements of moderate-magnitude events. Comparisons with post-processed PPP results reveal that the variometric approach can determine seismic displacements with accuracies of 0.3–4.1, 0.5–2.3 and 0.8–6.8 cm in the east, north and up components, respectively. Moreover, the power spectral density analysis demonstrates that high-frequency noises of seismic displacements, derived using the variometric approach, are smaller than those of PPP-derived displacements in these three components.     

Absolute seafloor vertical positioning using combined pressure gauge and kinematic GPS data

Knowledge of the position and motion of points on the seafloor can be critically important in both fundamental research (for example, global geodesy and plate tectonics) and for more practical applications such as seismic risk evaluation, off-shore construction and pipeline monitoring. In the Vanuatu subduction zone, for example, measuring deformation underwater could provide valuable information for modeling deformation and understanding the seismic cycle. We report a shallow water experiment in Vanuatu to measure the relative and absolute depth of seafloor points. The experiment differs from previous efforts mainly in that it uses the height of the sea surface determined by kinematic GPS, allowing us to locate the points in a global reference frame. The ITRF2005 ellipsoidal height of a seafloor benchmark was determined with a 1-sigma uncertainty of 0.7–2.1 cm. The estimated ellipsoidal height differs only by a few tenths of a centimeter between measurements made in 2004 and another set made in 2006. These results are encouraging and open new perspectives for vertical underwater deformation monitoring in shallow water areas. Sea-surface GPS measurements can also help to reduce the uncertainty in depth difference determination for relative measurements.     

Research on the deformations in Qinghai-Tibet plateau and its margins by inverting seismic moment tensors and GPS velocities

We have determined approximate average rates of deformation in the Qinghai-Tibet plateau and its margins from the GPS data for last 10 years and the moment tensors from earthquakes between 1900 and 1999. We also determined the strain rate (seismic strain rate) associated with the seismic deformation using 254Mω≥5.0 earthquakes, and estimated the shortening and extension rates for every block in the area as well. We also estimated the strain rate (geodetic strain rate) by 80 GPS sites’ velocity vectors and analyzed characteristic of kinematics by two kinds of strain rates and discussed earthquake potential in the area. As a result, the deformation rates from seismic moment tensors and from GPS velocities are basically agreed with each other. It is feasible to analyze seismic risk by comparing geodetic strain rate with seismic strain rate based on the opinion that strain energy will be released through earthquake. It is concluded that there is no strong earthquake potential (>M7) in the Qinghai-Tibet plateau and its margins, but there is earthquake potential (>M5) in middle Tibet in a few years.     

基于COSMIC技术的震前电离层异常研究

介绍COSMIC技术反演电离层电子密度的研究现状、技术和方法,验证其可靠性;并利用COSMIC掩星数据计算分析2011-03-11东日本大地震震前5d及地震当天震区上空电离层电子密度分布,探测到显著的震前电离层异常现象,证明COSMIC技术研究地震电离层异常的可行性。     

Automatic P phase picking using maximum kurtosis and /spl kappa/-statistics criteria

The identification problem of P seismic phase onset has been addressed, based on the maximum-kurtosis assumption, /spl kappa/-statistics, and the Chebyshev inequality. Depending on two statistical decision criteria, the proposed approach provides either a single P onset peak or an interval in which the P onset exists, both with a confidence percentage. Results on real seismic data evaluated using a performance index justify the contribution of the proposed method toward an accurate and fully automated P onset identification.