福建地区MODIS卫星热红外资料异常分析

根据MODIS卫星热红外数据,利用透热指数法和亮温增温异常点比值法,分析福建地区地震震前的热红外时空异常变化,发现透热指数与福建地区中等地震有较好的对应关系,而地表的亮温增温异常区与未来发生的地震震中较为接近。     

MODIS亮温增温异常点比值的时序分析方法及其在台湾一些5级以上地震前的异常变化

首次提出了MODIS卫星遥感数据用于地震预测研究的MODIS亮温增温异常点比值定量化方法以及尽量减少云层干扰的初步方案。结合近期台湾地区一系列中强地震的震例研究,归纳了分析区域内中强地震前的MODIS亮温增温异常的量化指标。研究表明,大部分研究震例在地震发生前1~20天都出现了突跳性质的增温异常比值(活跃度)增强的情况,而正常情况下增温异常比值都在零值附近波动。利用在一定程度上排除了云层影响的MODIS卫星遥感热红外信息得到的亮温增温异常点比值的变化,在一些多震地区有针对性地系统开展研究,有望找到识别地震短临前兆的一种新方法     

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.     

2012年新疆洛浦MS6.0地震前卫星热红外亮温时空演变特征分析

本文处理了新疆洛浦M_S6.0地震前后卫星热红外亮温（TBB）数据,对异常信息的时空演变进行分析,并考虑了天气因素的影响。研究发现,震前亮温异常主要分布在震中西北方向,高值区位于震中以西巴楚县附近,异常呈条带状分布,其西北-东南走向与附近断裂带方向一致;异常出现在洛浦地震前14天,共2次,时间上经历较强-弱-强-弱的变化过程,第1次异常持续时间较短,第2次异常持续长达4天,之后迅速衰减并消失,亮温异常值增幅十分明显。结果表明,新疆洛浦地震前存在明显的红外亮温异常现象,亮温变化与洛浦地震发震似具有较好的相关性。     

理塘MS5.1和杂多MS6.2地震热红外亮温异常分析

利用相对功率谱方法对风云卫星热红外亮温数据进行处理, 发现理塘M_S5.1和杂多M_S6.2地震前存在明显的前兆异常。 异常时空演化特征为2016年8月12日在嘉黎—察隅断裂带、 怒江断裂带和澜沧江断裂带开始出现亮温功率谱高值聚集现象, 随后幅值和面积逐渐增大, 持续至9月1日异常面积和幅度达到最大值, 然后逐渐减弱, 2016年9月21日后基本恢复正常, 异常持续近40天。 异常结束后, 分别于9月23日和10月17日在异常区域内发生理塘M_S5.1和杂多M_S6.2地震。 两次地震震中区域平均相对功率谱值时序曲线与异常区域时间演化过程类似, 地震发生在平均相对功率谱值恢复正常背景值之后。     

震前卫星红外亮温异常时空演化特征分析

主要利用统计方法建立红外亮温背景场及异常检测模型,来提取2012年华北地区的红外亮温异常信息,并对2012年唐山4.8级地震和宝坻4.0级地震前的异常演化过程进行分析研究。结果表明:背景场方面,红外亮温的多年月背景场具有夏高冬低的年变特征,符合季节变化规律,红外亮温与高程呈负相关关系;基于历年同期亮温偏移指数K值方面,2012年5月28日唐山4.8级地震震前在唐山断裂带以南存在明显强烈的K值异常,在震前8小时达到最大约3.3。6月18日宝坻4.0级地震在震前也存在红外亮温异常现象,但是较弱。     

2017年九寨沟MS7.0地震前热红外亮温异常与盆地效应

以中国静止气象卫星亮温数据为数据基础,采用小波变换和功率谱估计方法进行处理分析,并对处理后的数据进行时空扫描。结果表明:① 在2017年8月8日九寨沟M_S7.0地震前,沿龙门山断裂带存在一条热红外辐射增温带,其热辐射异常主要分布于四川盆地边缘,异常面积最大可达6×104 km2,九寨沟地震即发生在增温区域的边缘;② 九寨沟地震的相对功率谱时序演化特征显示,2017年7月初相对功率谱幅值迅速升高以后,长时间持续呈高幅值状态,且与过去十年的数据相比相对功率谱较为突出,直到地震后一段时间才恢复;③ 九寨沟地震异常的分布与汶川地震前热辐射异常展布相似,对其它发生在含油气盆地边缘的地震进行综合分析认为,热辐射异常均具有类似盆地形态的特征,反之,这种类似盆地形态的异常与M_S≥6.5地震的对应率为75%;④ 地震盆地效应是位于盆地边缘的、具有不同发震构造的地震表现出相似的热辐射空间展布的主要原因,与地球放气理论机理解释相一致。      

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     

2018年青海称多MS5.3地震前热红外亮温异常分析及预测回顾

以卫星热红外亮温资料为数据基础,采用小波变换和功率谱估计法,分析2018年称多地震前的热红外亮温异常,并对预测过程进行回顾总结。结果表明：称多地震前的热红外亮温异常演变表现为出现、增强、减弱、消失4个阶段,异常呈条带状分布且与断层走向基本一致,描述异常的一些特征参数均在以往震例研究结果的参考范围内;类比同地区其他震级相当地震的热红外亮温异常情况,发现称多地震前出现的热红外亮温异常可能与其是双震型地震有关;称多地震的预测过程总结为分析-判定-预测-检验4个阶段,可为区域震情判定提供新的经验。     

应用EOS/MODIS卫星资料反演与估算西北雨养农业区地表能量和蒸散量

应用定西地区的陆面过程野外观测资料和四次EOS_MODIS卫星资料,对典型的西北半干旱雨养农业区的基本地表特征参数进行反演,在此基础上对各能量通量和蒸散量进行估算,进而分别分析其季节和空间变化.结果表明：应用卫星数据估算的各参量的相对误差基本都在20%以内,其空间和时间变化基本反映了当地的实际情况;区域各通量和日蒸散量分布极不均匀,表现为四季相差比较大的单峰型变化特征,冬季最小、其次是秋季、夏春两季最大;与面积较大的中、低植被覆盖度区域相比,小范围的高植被覆盖度区域的地表净辐射、潜热和日蒸散量相对较高,土壤热通量和显热通量相对较低,并且都在春、夏季节表现得更加显著.低、中植被覆盖度区的各能量通量的季节变化不显著的特征反映了半干旱西北雨养农业区土壤的干土层相对比较厚的特征.     

湖北西部地区小震活动与台湾强震关系研究

简要阐述了湖北西部地区地震活动和台湾地区强震活动特征, 研究了1981年以来湖北西部地区弱震和台湾地区6级以上强震发生的关系。 结果表明, 二个地区地震活动有较好的相关性。 根据这种相关性实现对台湾强震的临震预测, 对应率较高, 预报效能较好。     

太湖蓝藻水华的MODIS卫星监测

本文基于MODIS卫星影像探讨太湖蓝藻水华的识别、监测问题.通过比较MODIS影像上不同蓝藻浓度的波段反射率值的差别,得到对蓝藻信息响应的敏感波段,利用特定波段的合成,可基本识别蓝藻的分布信息,并基于蓝藻的光谱响应特征,采用比值模型方法、进一步确定蓝藻分布的相对浓度信息.最后通过不同时相蓝藻浓度的叠加分析,得出了蓝藻水华的动态变化信息.     

Evaluation of the snow‐covered area data product from MODIS

The Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), flown on board the Terra Earth Observing System (EOS) platform launched in December 1999, produces a snow‐covered area (SCA) product. This product is expected to be of better quality than SCA products based on operational satellites (notably GOES and AVHRR), due both to improved spectral resolution and higher spatial resolution of the MODIS instrument. The gridded MODIS SCA product was compared with the SCA product produced and distributed by the National Weather Service National Operational Hydrologic Remote Sensing Center (NOHRSC) for 46 selected days over the Columbia River basin and 32 days over the Missouri River basin during winter and spring of 2000–01. Snow presence or absence was inferred from ground observations of snow depth at 1330 stations in the Missouri River basin and 762 stations in the Columbia River basin, and was compared with the presence/absence classification for the corresponding pixels in the MODIS and NOHRSC SCA products. On average, the MODIS SCA images classified fewer pixels as cloud than NOHRSC, the effect of which was that 15% more of the Columbia basin area could be classified as to presence–absence of snow, while overall there was a statistically insignificant difference over the Missouri basin. Of the pixels classified as cloud free, MODIS misclassified 4% and 5% fewer overall (for the Columbia and Missouri basins respectively) than did the NOHRSC product. When segregated by vegetation cover, forested areas had the greatest differences in fraction of cloud cover reported by the two SCA products, with MODIS classifying 13% and 17% less of the images as cloud for the Missouri and Columbia basins respectively. These differences are particularly important in the Columbia River basin, 39% of which is forested. The ability of MODIS to classify significantly greater amounts of snow in the presence of cloud in more topographically complex, forested, and snow‐dominated areas of these two basins provides valuable information for hydrologic prediction. Copyright © 2003 John Wiley & Sons, Ltd.     

Differences between magnitudes of Taiwan earthquakes from catalogs of Taiwan and Beijing

IntroductionTaiwanlocatedinthecollisionboundalbetweentheEurasianandthePhilippineSeaplatesisoneofhighseismicityregionsintheworld.HundredsofearthquakeswithM25occurredperyearandmorethan40withM27since1900.Amongtheseevents,shalloweventswithdepthofseveraltensofkilometersandintermediate-deepeventswithdepthof100-200kinexistwhichrepresentsacharacterofthesubductionzone.ThemagnitudesofTaiwaneventslistedinthecatalogofChineseearthquakesaretakenfromsomehistoricaldocumentsandGutenbergandRichter'sworks(19…     

Evaluating the SEBS‐estimated evaporative fraction from MODIS data for a complex underlying surface

With the complex nature of land surfaces, more attention should be paid to the performance of remotely sensed models to estimate evapotranspiration from moderate and low spatial resolution data. Taking into account the characteristic of a stable evaporative fraction (EF) in the daytime, this paper uses the surface energy balance system (SEBS) to estimate the EF from MODIS data for a subtropical evergreen coniferous plantation in southern China and evaluates the stability of the SEBS model in estimating the EF under complex surface conditions. The results show that the SEBS‐estimated EF is larger than the measured EF partly because of the serious lack of energy‐balance closure. This difference can be largely reduced by the residual energy correction method. More evaporative land cover within the MODIS pixel is a main reason for the overestimated EF. SEBS underestimates sensible heat flux, and the underestimation of surface available energy also contributes to the overestimation of the EF. The EF estimated from MODIS/Terra data is in agreement with that from MODIS/Aqua data with a coefficient of determination (R²) of 0.552, a mean bias error (BIAS) of 0.028, and a root mean square error (RMSE) of 0.079, which is consistent with the result from in situ measurements. In addition, the estimation of surface available energy from remotely sensed data is evaluated on this complex underlying surface. Compared with in situ measurements, the available energy is underestimated by 28 W m^?2 with an RMSE = 50 W m^?2 and an R² = 0.87. Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

基于GPS和MODIS的ENVISAT ASAR数据干涉测量中大气改正方法研究

GPS数据用于改正InSAR中大气延迟误差的方法受GPS站点密度的限制,只利用有限的几个站点所观测到的大气数据来生成干涉图的大气改正图,往往达不到很好的效果.本文研究利用GPS与MODIS数据的联合使用来生成大气改正图,首先用GPS数据对MODIS水汽产品进行分块校准,并且对MODIS水汽数据进行了空间结构函数分析,得到研究区域内水汽场的空间分布规律.然后把这种区域水汽场的空间分布信息结合到Kriging内插法中生成更为合理的水汽图.通过上海地区ENVISAT ASAR数据的实验发现,这种加以改正的GPS和MODIS数据联合改正法不仅可以对长波大气信号有明显的消弱,还能消弱一些短波的大气信号,特别是一些幅度较强的短波信号;经过GPS+MODIS算法改正后,短波信号占优和长波信号占优的两幅差分大气延迟图的整体RMS分别降低了32.74%和38.82%,去除幅度较大.与GPS+ATM(大气传输模型)算法比较,我们发现,在上海地区有限的数据条件下（即研究区域内只有6个GPS点）,GPS+MODIS法在大气去除效果或者说大气信号重现能力方面优于GPS+ATM算法.GPS+MODIS算法在捕获短波大气信号方面要比GPS+ATM更有优势,因此也可以改正短波大气误差.     

北京地区小震活跃与首都圈地区中等地震活动关系研究

通过研究北京地区的小震活跃与首都圈地区中等地震活动的关系，发现1999年到2003年间频度异常与首都圈地区Ms4．0以上地震具有一定对应关系，但频度异常对未来地震地点判定的意义不大，需要将北京地区小震频度异常和首都圈及附近地区小震活动的有序性特征有机结合起来，才能更好地把握中等地震发生的时间和地点，最后指出，频度异常指标具有一定的时间性特征。     

千岛群岛大地震与中国东北地区地震相关性的探讨

在分析3次千岛群岛大地震对应东北地区地震的基础上,讨论了在地质构造背景下千岛群岛大地震引起板块俯冲与我国东北地区地震的相关性.结果表明,千岛群岛发生7级以上地震对应东北地区地震有较强相关性;千岛群岛在大地震破裂过程中产生的俯冲作用自东向西对东北板块产生挤压作用,东北地震区相继发生了浅源地震;千岛群岛地区发生地震时,东北...     

Statistical mapping of PM10 concentrations over Western Europe using secondary information from dispersion modeling and MODIS satellite observations

This paper illustrates the use of statistical techniques to standardize ground based measurements of particulate matter (PM10). Concentrations are interpolated over Western Europe using uncertain secondary information from a chemical transport model and of aerosol optical thickness from MODIS satellite observations. A consistent overview of PM10 concentrations over Europe based solely on ground based measurements is complicated by differences between countries. Different monitoring methods are used and calibrations are applied. There also is an inherent limitation to the spatial representativeness of ground based measurements. Validation showed that adding secondary information from either the chemical transport model or the satellite observations improved the PM10 mapping. The URMSE decreased from 5.14 to 4.26 and 4.58, respectively. A combination of both sources of secondary information gave the most accurate and precise predictions, with an URMSE of 3.62. This means that both external sources contain additional information on the spatial distribution of PM10 concentrations and should therefore be preferred.