日本M_W 9.0级特大地震前电离层扰动初步分析

利用JPL提供的TEC地图数据和日本NICT提供的测高仪数据分析了2011年3月11日日本MW9.0级特大地震(Tohoku-oki Earthquake)前上空的电离层变化.GIM TEC地图数据分析发现,3月1～4日GPS TEC在赤道异常区域出现了不同程度的负扰动,其中3月1日和2日的扰动幅度和范围较大,以上很可能是由于3月1日爆发的9小时磁暴所致;此外,震前3天即3月8日04-14UT期间赤道异常区电离层TEC出现了明显的增强现象,异常最大幅度达30TECU,并伴随有南半球磁共轭区增强现象.日本境内的4个电离层测高仪数据分析显示,3月8日4个台站同时出现了foF2增强现象,其中Okinawa和Yamagawa两个站增幅明显.分析发现震前3天地震上空区域电离层参量异常增强,认为这可能与大气层和电离层垂直电场的变化有关,这种电场的变化有可能是地震产生的电磁信号传播所致.     

红河断裂热红外高温条带的成因及其与地震活动性关系的探讨

针对2003年发生在云南大姚的两次6级以上地震,利用1999年、2003年和2004年的NOAA卫星资料,对川滇地区（22deg;～33deg;N,97deg;～107deg;E）的热红外影像进行了对比分析解译,对红河断裂高温条带的亮温年变特征作了分段和分区统计分析. 结果表明,红河断裂高温条带的成因与水系和地形等地表环境因素有关,是由下垫面热辐射差异造成的红外影像特征. 但在地震年份,高温条带内的亮温年均值明显高于非地震年份,这说明地震年份断裂的热活动性增强,能够引起高温年变异常. 利用卫星热红外遥感资料,通过监测不同年份之间高温条带的相对活动水平, 可以对这种地震前的断裂热活动性进行监测和异常判断.     

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.     

地震科学数据共享工程

地震科学数据共享工程是在国家科技基础条件平台统一规划和管理下, 应用现代信息技术, 整合离散的地震科学数据资源, 构建面向全社会的网络化、 智能化的管理与共享服务体系, 实现数据采集、 加工、 保存的标准化、 规范化。 文中分析地震科学数据资源的现状, 介绍了地震科学数据共享工程的概况、 技术思路、 建设目标和实施步骤。     

塔里木盆地红外增温现象与地震关系的初步探讨

利用NOAA卫星热红外遥感图像对新疆塔里木盆地进行研究,对比分析发生在塔里木盆地周边的2次中强地震,结果发现在震前1个月内均有不同程度的红外增温现象。这两次增温现象的分布范围、异常持续时间和地震三要素的关系不明确。2003年2月在巴楚县东部上空出现的增温现象,形态呈放射状,地点相对固定,在时间上具有连续性,分析认为该现象可能和伽师-巴楚MS6.8地震有关。而1999年1月托克逊MS5.6地震前出现的增温现象主要表现为边界清晰、色调均匀的高温雾状物,其分布地点与未来震中位置无关,却始终沿塔里木盆地边缘分布,认为很可能是与地震无关的大气逆温现象。以上震例说明塔里木盆地出现的红外辐射增温现象,并不完全与孕震机制有关。如何对震前红外辐射异常与大气自然现象进行有效甄别,还需要根据增温出现的季节、地形地貌环境,以及增温区演化特征来判断。     

昆仑山MS81地震震源参数的多破裂段模拟研究

昆仑山MS81地震的已有研究结果在破裂带长度、破裂面方向、破裂面大小等震源破裂特征参数方面存在较大差异.本文采用D-InSAR技术首次获得昆仑山MS81地震干涉同震形变场，结合野外科学考察的实测值，进行了主破裂带InSAR视线向变化量的分解，通过对InSAR分解结果、野外科学考察、遥感解译等多源数据综合分析，重新划分了昆仑山地震的次级破裂段.进而通过对地震南北盘同震应变的分析，发现了昆仑山地震的南北两盘分别受挤压和拉张两种应力作用，研究表明多种岩石在拉张和压力作用下其最小主应力下的杨氏模量表现出非线性弹性特征，从而提出对昆仑山地震地表位移及震源特征参数分析时应考虑非线弹性介质导致的非线性弹性位移分布特征.基于上述原因，本文对Okada线弹性位错模型的算法进行了改进，提出了“多震源、非均一位错分量、多破裂段叠加”的线弹性模型，该模型模拟出的形变场干涉纹图较好地体现了地震形变场的分布特征，并由此获得了一套较为完整的地震发震断层的几何学特征参数，为破裂带长度、破裂面方向、破裂面大小等震源破裂特征参数研究提供了较好的解释.     

基于TM影像的上海地区人口密度数字模拟

人口主要分布在居住区内, 而以人工建筑物为主要特征的居住区正是人类生命财产受地震灾害威胁最大的区域, 所以人口在居住区内的空间分布模拟对震害调查与评估具有独特的作用。 该文利用上海地区TM影像提取出居住区影像, 然后对其进行1 km的格网重采样, 并统计每个格网内的居住面积; 同时根据城镇人口距离衰减加幂指数模型生成人口分布影响参数, 最后生成人口密度图。 结果表明, 上海地区农村区域的人口密度小于5000人/ km², 城镇区域人口密度大于5000人/km², 上海中心区人口密度呈现从1023人/km²到49159人/km²的非均匀分布状态。     

基于WebGIS的地震复发周期与危险性分析

根据地震复发周期模型, 利用现有的地质构造等资料把南北地震带划分为若干相对独立的活动构造区, 对能量积累阶段及地震危险性的预测建立相应的数学模型, 并构建基于WebGIS的网络计算平台, 由客户端任意在研究区选择构造分区, 并输入所选构造分区相应的计算参数, 提交到集群服务器计算模型进行计算, 对所选构造分区的地震危险性阶段及潜在震级进行预测并把结果以WebGIS方式返回给客户端。 实现了利用远程计算技术与并行算法对活动断裂能量积累与释放过程的模拟计算, 其结果可以为判定地震中短期预测的地点和震级提供依据。     

D-InSAR技术应用于汶川地震地表位移场的空间分析

基于星载合成孔径雷达差分干涉测量技术(D-InSAR),利用7个条带共112景日本ALOS/PALSAR raw格式雷达数据,采用两通差分干涉处理模式,获取了2008年5月12日汶川MS8.0地震发震断层周围约450km×500km区域的同震形变干涉纹图。通过对干涉纹图的定性分析,确定了非相干带的分布范围,据此对相位连续条带和相位不连续条带采用不同的相位解缠方案,实现了7个条带的成功解缠,获得了数值化的干涉形变场图像,并通过形变等值线和跨断层形变剖面线等方法对干涉形变场的空间分布和演化特征进行了分析。结果表明:汶川地震造成的地表形变场沿映秀-北川断裂带分布,形变范围很大,但主要集中在发震断层南北两侧各约100km的近场区。其中断层附近由西向东宽约3015km,长约250km的区域为非相干带,是本次地震中变形最强烈并伴有地表破裂发生的区域,其形变梯度已超出InSAR测度能力。在非相干带两侧宽度各约70km,具有清晰可辨连续完整并向发震断层收敛的包络状干涉条纹区域是次一级形变区,距离发震断层越近,形变梯度和幅度越大,其视线向位移为北盘沉降,南盘抬升。相对于数据条带南北边缘,北盘最大累积沉     

应用多种遥感影像处理方法提取玛尼7.5级地震中的热红外异常信息

以1997年11月8日发生在西藏玛尼的Ms7．5地震为例，应用多种红外遥感影像处理方法，提取地震发生前后的红外辐射的时空演变信息。结果发现，在震前4天震中所在的玛尔盖茶卡断层以及东昆仑断裂带，出现3—5℃的增温现象，该异常在地震后逐渐消失。