SAR遥感图像在汶川地震灾害识别中的应用

汶川地震发生后,受阴雨天气的影响,光学遥感影像在救灾决策中的作用受到了很大的限制,而SAR图像由于其全天候的特点成为这次抗震救灾前期遥感信息保障十分重要的数据源.采用ENVISAT的ASAR作为数据源,利用多时相的雷达数据的幅度及相位信息对映秀及周边地区做了地震灾害识别,其中利用震前震后的幅度图像做比值变化检测,在映秀镇及紫坪铺水库等山区取得了较好的效果;利用相位信息做干涉处理得到的相干图像,经过失相干分析,发现建筑物的破坏等级与相干系数变化指数的大小高度相关.比较这两种方法,在都江堰等平原地区由于失相干现象不像山区那么严重,并且利用比值处理可以去除部分空间失相干及系统热噪声等带来的干扰因素,可以成为幅度图像的有益补充.结果表明,结合SAR幅度影像和干涉相干影像,可以在地震灾害评估中取得更好效果.随着极化干涉雷达技术的日益成熟,多时相幅度信息、相位信息等多特征SAR影像信息的融合会在救灾决策中发挥更大的作用.     

芦山MS7.0级地震InSAR形变观测及震源参数反演

2013年4月20四川省芦山县发生M_S7.0级地震,目前的研究资料表明地震发生在龙门山断裂南段,但地表未发现明显破裂.本研究利用InSAR技术与Radarsat-2雷达数据,获取了芦山地震同震的部分形变场,结果表明,近场区域的LOS位移发生视线向隆升,量值在7 cm左右.随后利用弹性半空间的位错模型反演了断层面参数,综合反演结果及震源机制解最终确定了发震断层的初始模型,以形变场观测数据为约束,基于梯度下降法反演获得了断层面上的滑动分布,反演得到的矩震级为M_w6.45级,断层走向213°,倾角39°~43°,最大滑动位于地表以下约13 km深度位置,最大滑动量0.91 m,平均滑动角71°,整体上仍以逆冲滑动为主,兼具左旋走滑.推测在双石-大川断裂以东12 km处展布一条隐伏断裂,为本次的发震断裂.     

利用星载D-INSAR技术获取的地表形变场提取玛尼地震震源断层参数

以1997年11月8日西藏玛尼地震为例, 通过三通差分干涉处理, 获取了玛尼地震同震位移场. 并在此基础上, 采用弹性半空间介质中的位错模型, 正演了玛尼地震发震断层某些几何学和运动学性质. 结果表明: (1) 发震断层两侧的变形场在垂向距断层110 km的区域仍受同震形变场影响. 地表破裂带所造成的非相干性条带贯穿整个图像, 长约110 km. (2) 发震断层最大水平位错达7.96 m. (3) 发震断层可分为4段. 其中中间两段所产生的变形场较大, 长度分别为27和37 km, 平均滑动值分别为6500和6000 mm, 深度均为35 km, 前者是玛尼地震的主破裂面. 西段和东段规模较小, 长度分别为23和26 km, 前者滑动量为4000 mm, 后者为5800 mm, 两者深度分别为20和18 km.     

利用星载D-INSAR技术获取的地表形变场研究张北-尚义地震震源破裂特征

近 10年来 ,合成孔径雷达差分干涉测量技术 (D INSAR ,DifferentialInterferometricSyn theticApertureRadar,简称 :雷达差分干涉测量 )取得了令世人瞩目的成绩 ,已成为极具有潜力的空间对地观测新技术。但如何利用D INSAR测量结果来揭示震源破裂信息 ,成为目前被关注的问题。本文简单地论述了震源位错模型的基本原理 ,并以 1998年 1月 10日张北 -尚义地震为例 ,利用差分干涉形变场图像 ,采用弹性半空间介质中的震源位错模型 ,正演了发震断层某些几何学和运动学性质。结果表明 :张北 -尚义地震破裂面属左旋逆走滑断层 ,走向SEE NWW2 72° ,倾角 4 6° ;破裂方向为由SEE至NWW的单侧破裂 ;破裂面长 9km ,宽 8km ,深度 8km ;三个方向的位移矢量分别为 :2 90mm、5 6 0mm和 0mm。     

汶川MS 8.0地震InSAR同震形变场特征分析

采用7条地震前后日本ALOS/ PALSAR整轨数据,利用D-InSAR技术提取了2008年5月12日四川汶川地震500km×450km的地表连续同震形变场.形变场覆盖了金川-石棉、黑水-乐山、松盘-彭山、南坪-简阳、康县-重庆所有区域,包括了理县、汶川、茂县、北川、青川等重灾区域.结果显示,整个形变场影响范围较大,四川盆地出现了不同程度的地表形变.发震断层附近的非相干区域显示此次地震地表主破裂带在北川-映秀断裂带上,可以追踪出地表破裂带从汶川县映秀镇西南震中附近一直到青川县苏河北侧,全长约为230km.在发震断层西南段汶川至茂县一带,非相干条带的宽度明显大于其它段落,这与彭县-灌县断裂(前山断裂)的都江堰-安县段地表破裂段密切相关,地表破裂带长约70km.在远离发震断层的区域,西北盘总体表现为抬升,东南盘表现为沉降.但在发震断层附近,断层两侧均表现为局部抬升,且沿断层形变量分布很不均匀,表现出较强的分段性,显示出发震断层以逆冲为主的断层性质.从美国哈佛大学(Harvard)、美国地质调查局(USGS)与美国国家地震信息中心(NEIC)、中国地震台网中心(CENC)所给出的震中位置和发震时刻的差异来看,也反映出汶川地震破裂过程是多点破裂过程.在汶川县映秀镇西侧震中区,最大相对形变量达260cm,如果全部换算成垂直形变,则两个区域的垂直相对形变达3.3m.在雅安、峨眉山一带约有35cm的沉降区,在重庆及其南侧区域约有25cm的小范围隆起.     

单幅高空间分辨率卫星图像提取建筑物三维信息的方法研究

随着防震减灾事业的发展,对基础地理信息的要求日渐提高,利用卫星遥感影像快速补充与更新已有数据成为获取地理信息的主要方法。文中论述了太阳空间位置、卫星空间位置与建筑物空间位置对平面影像上阴影形状的约束,探讨了垂直于建筑物主方向的阴影平均宽度的统计算法和提取建筑物边界的点生长算法,给出了计算建筑物高度的数学公式,并研究出1种基于单幅高空间分辨率遥感图像数据的建筑物边界及高度快速自动生成技术。以上海市宝山区为试验区,得到了该区建筑物位置、面积和高度信息,经实地验证其试验结果可满足相应种类的灾情评估基础信息的要求     

呼伦贝尔草原沙漠化土地的综合整治区划

呼伦贝尔草原的沙漠化土地现在多处于由级向级发展的阶段,有很大的发展潜力和危险性,必须对其进行综合整治。其主要成因是过度放牧,过度放牧不仅直接使砂质草原发生沙漠化,而且还严重影响天然樟子松的天然更新和扩展,因此必须对放牧进行科学的规划和管理。作者遵循地带性和非地带性相结合原则、发生学原则、主导性原则、与已有的相关区划相统一原则,把呼伦贝尔草原划分为2个综合整治亚区和5个综合整治小区,并提出了相应的综合整治对策。     

地震属性分析技术综述

近年来,地震属性分析技术在地层岩性解释、构造解释、储层评价、油藏特征描述以及油藏流体动态检测等方面得到了广泛应用,并且在油气勘探开发中起着越来越重要的作用.地震属性技术能提取隐藏在地震资料中的有用信息,提高对储层有利区预测的准确度.因此,对地震属性技术在储层预测中的应用的研究显得十分重要.本文就地震属性的发展历程、地震属性分类、地震属性提取和地震属性的优化及预测方法进行了归纳总结,并对地震属性技术在国内外的发展情况作了简要的介绍.     

呼伦贝尔沙地沙丘砂来源的定量分析— 逐步判别分析(SDA)在粒度分析方面的应用

以呼伦贝尔沙地砂物质的粒度分析资料为基础,利用两组间的逐步判别分析(SDA) 来筛选决定不同沉积物间差异的主导因子,根据主导因子的个数、Mahalanobis距离D2、通过统计学检验的信度琢等3个因素,来定量地确定两个总体间的相似性大小。分析结果表明:呼伦贝尔沙地的风成沙丘砂主要来源于海拉尔组砂(Q3),但河流冲积砂和古土壤也有不可忽视的作用;在嵯岗镇附近及其以西的海拉尔河下游宽阔河谷中,自然条件下河流冲积砂也可以成为风成沙丘砂的主要沙源。     

基于InSAR与GPS观测的汶川同震垂直形变场的获取

发震断层的形变是断层活动的重要参数之一,对认识断层性质、震源机理有重要作用。文中以逆冲性质为主的汶川地震为例,采用符合地表水平形变特征的Biharmonic样条插值对GPS水平形变矢量插值,然后再分解为EW和SN向分量。利用可靠的GPS观测值对InSAR参考点进行校正,统一两者的坐标系。通过对汶川地震视线向形变场剖面与GPS对比分析发现,断层上盘GPS与InSAR观测参考点相差9.93cm,而下盘则为-11.49cm。在此研究基础上,通过GPS水平形变场与InSAR视线向形变场联合解算,获取了汶川地震垂直连续形变场。结果表明,断层两侧垂直形变衰减较快,横跨断裂带形变量30cm的宽度不超过50km;沿发震断层附近垂直形变高值区分布不均匀,主要集中分布在发震断裂的汶川县城至都江堰段、茶坪—北川—南坝段和青川段。这3段各有特色,南段断层两侧垂直形变极不对称,主要以上盘剧烈抬升为主,最大抬升区域在映秀镇至连山坪一带,抬升量达到5.5m。中段表现为较强的反对称性,断层一侧抬升另一侧沉降。该段上盘最大抬升区域在茶坪东侧,抬升量为255cm,下盘最大沉降量在永庆,沉降量为-215cm。北端垂直形变相对较小,主要分布在青川北侧,呈对称分布,在发震断层最北端,最大抬升量为120cm。