卫星红外遥感在地震预报中的应用及研究进展

介绍了卫星红外遥感在地震预报中的应用及研究现状,认为目前该技术的应用离实际的预报要求还存在一定的差距,提出了未来的研究重点,分析了卫星红外遥感技术在地震预报中的作用及应用前景。

基于卫星红外遥感的云顶高度反演算法综述

针对近年来利用卫星可见和红外波段遥感数据反演云顶高度的算法,对国内外研究进展和存在的问题进行综述。首先,主要介绍以红外窗区和CO_2吸收技术为主的红外波段反演算法;在此基础上,进一步介绍目前相关国家和地区的业务算法,对这些方法在实际应用中的优缺点予以评述,提出针对中国地区云顶高度反演的解决方案。将来,有发展前途的方法为基于红外分裂窗的查算表法,利用静止卫星的分裂窗数据及极轨卫星云廓线雷达数据,建立基于分裂窗亮温差和11μm通道亮温的云顶高度查算表,根据分裂窗亮温差和11μm亮温查表得到云顶高度。

从卫星红外遥感图象看黄、东海冬季的海流模式

长期以来，人们对黄海、东海地区的海流进行了大量的观测、研究，有了基本的了解。当然，由于海洋的复杂性，这些建立在传统观测手段基础上的了解还不能说是很完善、详尽的，本文正是在这样的基础上，根据卫星红外遥感图象，对这一海域中海流作更为详尽的描述。

利用卫星热红外遥感探测南海天然气水合物

天然气水合物被誉为21世纪“化石燃料”的清洁替代能源,其意义十分重大。本文首次将卫星热红外遥感应用于南海天然气水合物的勘查中,实践证明效果较好。作者分析了卫星热红外增温异常的机制,探讨了卫星热红外增温异常与海底天然气水合物的关系,指出了南海西沙海槽区、东沙群岛岛坡区、笔架南盆地、北吕宋海槽区、南沙海槽一带等是天然气水合物可能的赋存地带。

卫星热红外遥感在地震预测和断层活动中的应用研究进展

近年来,利用卫星技术通过测量地—气系统的红外辐射来探测地表的热状况,使热红外遥感在地震预测方面取得了显著成就。本文回顾了红外遥感资料应用于地震预测的研究成果,阐述了地震热红外短临预测方法的研究进展及应用实效,介绍了利用热红外遥感信息研究断层活动变化的探索与发展,探讨了地震热红外异常发生的机理,并就该技术的应用与理想效果之间的差距提出了未来工作的研究重点。

基于热红外卫星遥感的火山灰云监测研究

热红外卫星遥感技术能够准确地进行火山灰云监测。针对火山灰云热红外卫星遥感图像,通过利用主成分分析(Principal component analysis,PCA)方法解决了热红外卫星遥感数据具有波段相关性和数据冗余问题,并提高了火山灰云的监测精度。以MODIS热红外卫星遥感图像为例,利用PCA方法对火山灰云进行监测研究,并采用USGS标准光谱数据库对监测出的火山灰云光谱特征进行验证。结果表明:PCA方法能够有效地提取出火山灰云信息,且得到的火山灰光谱特征与USGS标准光谱数据库的光谱匹配度达到了81.65%,具有较高的精度。

卫星遥感热红外辐射信息与云南永胜6.0级地震

对利用气象卫星遥感热辐射信息进行地震监测预报时必须考虑的不同星号、不同通道、不同时段及不同分辨率等问题进行了讨论 ,并为此进行了多种应用方法的计算和比较 ,介绍了相应的气象卫星遥感热辐射信息资料处理方法及研制的计算软件。在此基础上 ,对 2 0 0 1年 10月 2 7日云南永胜 6 0级地震前的卫星遥感热辐射信息及其异常的时空分布特征进行了分析和研究。研究表明 :地震前一个月左右 ,从计算结果中可以发现明显的高频次异常图像 ;同时 ,在空间分布上呈现出“大范围减温异常—大范围增温异常—地震”这样一个过程。

长白山火山热红外卫星遥感监测原理与框架设计

遥感技术的迅猛发展为火山监测提供了无法替代的技术手段 ,探讨火山区热红外遥感监测机理对提高地热异常的监测精度将起到积极的作用。在对地热异常有关因素如 :热辐射、热传导、对流交换等进行深入分析的同时 ,也指出了各种不同类型的噪声干扰着地热异常信息的正常传输 ,并提出了合理解决问题的方法。

热红外遥感在地震监测预测中的应用

卫星热红外遥感技术在地震监测预测中的应用已取得了一定实效,利用这一技术成功预报了一些地震,并对地震的前兆热信息进行了大量实验研究。热红外异常发生的机制主要为地球放气说和应力致热学说。通过分析和总结临震热异常特征,介绍了几种热异常提取方法和判定方法,表明随卫星遥感技术的进步和研究工作的深入,热红外遥感应能在地震监测预报中发挥重要作用。

论地温观测网与卫星热红外遥感的观测系统

在诸多的地震前兆信息中,震前地温突升是较容易捕捉到的前兆信息之一。依据震前有关地温突升的一些观测事实和卫星热红外遥感能够探测到大震前有热红外异常现象的一些事实研究以及有地温突升就必然就伴有地热释放的理念,因而提出了要着手组建地温观测网和与卫星热红外遥感相融合的新型立体化地热观测系统的设想。为了进一步证实这种融合过程的真实性和可信度,本文使用唐山震例的实测资料,做出了简单的模拟演示。

卫星红外异常预测短临地震的系统研究Ⅰ——研究历史与可行性

卫星红外异常预测短临地震是我国科技工作者首先开发研究试用的开创性新方法。简介了该方法的国内外研究现状;对我国震前增温异常反映地震的历史到运用卫星红外异常预测短临地震的开发研究过程进行了系统的回顾。从红外异常时空动态与地震活动的对应关系的统计分分析,论证了红外异常预测短临地震新方法的科学性、普适性和可行性,并对相关的影响因素,如地形、地物、气象等的干扰和排除。

祁连山和首都圈卫星热红外背景场变化特征

掌握非震情况下的热红外亮温背景场及其时空变化规律是有效提取地震红外异常信息的关键。利用2003—2011年NOAA卫星夜间热红外遥感数据构建祁连山和首都圈亮温背景场,分析其时空演化特征。结果表明:红外亮温背景场受季节、地形和断裂活动等多种因素的影响,其中受季节变化影响最大,年变规律明显;不同地理环境,亮温年变特征呈现不同形式,对于地形地貌复杂的地区,亮温变化曲线不稳定,红外亮温与地面高程呈显著的负相关关系,地面高程每增加100 m,亮温降低约0.21～0.63℃,这与我国气温直减率基本一致;活动断裂带在红外图像上表现为明显的高亮温线性条带或亮温分界带;多年平均背景场平滑了气候等突变信息,呈现出稳定性较强的规律性变化特征,为断裂活动和地震所引起的增温异常检测提供了稳定的亮温变化基准场。

文安地震前卫星热红外亮温变化

利用MODIS卫星热红外数据和静止卫星热红外遥感亮温资料,对2006年河北文安5.1级地震进行时间特征和空间特征两种异常分析方法。研究表明,地震前一个月左右,透热指数和异常比值同时出现高值异常,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。

利用卫星遥感技术监测长白山天池火山活动性

位于中朝边界的长白山天池火山是一座具有潜在灾害性喷发的大型近代活动火山。长白山天池火山历史上发生了多次喷发事件，曾造成了巨大的灾难，发生在公元946年的大喷发，就规模和猛烈程度而言，属于全球近2000年以来最大的爆炸喷发之一。鉴于此，“九五”和“十五”期间，中国地震局等几家单位对长白山天池火山进行了较为系统的地质、地球物理探测研究，并进行了以地震活动、形变、地球化学变化为主的固定、流动台网监测研究工作，取得了很多有益的成果。但这些常规的监测方法由于受到天池火山地理位置的特殊性（跨国境）、工作条件的复杂性（原始森林、天池湖水）等限制，虽耗费了大量人力物力，但至今天池火山区下部的浅层岩浆系统在什么位置、如何展布等问题，一直没有探测认识清楚。也有学者基于GPS、水准的形变监测资料进行了岩浆房参数的反演工作，但由于点距的稀疏性，各个学者给出的岩浆房参数不尽一致，存在争议。常规手段的监测结果表明，长白山天池火山2002-2006年发生了较明显的岩浆异常扰动事件，但其机理尚不明确。另外，我国缺少现今正在喷发的活动火山，火山岩浆系统的存储、供给与运移动力机制研究方面比较薄弱。

2009年8月11日安达曼群岛M_S7.5地震热红外变化

应用中国静止气象卫星FY-2C红外遥感资料对2009年8月11日安达曼群岛MS7.5地震以及近年在震中（14.21°N,92.84°E）及周围区域（5°~24°N,82°~102°E）发生的多次强震进行了研究,结果表明：MS7.5地震发生前约两个月震中以南区域开始出现热红外异常,异常区范围随时间逐渐扩大,至震前约20天异常面积达到最大,随后逐渐缩小,震后5天异常消失;区域内系列强震热红外异常呈现为震级大、热异常峰值大等特征。

2011年9月18日印度锡金里氏6.8级地震热红外变化

选用静止卫星红外遥感亮温资料,对2011年9月18日印度锡金里氏6.8级地震热红外资料进行研究,并对比分析该地区2006年以来热红外异常变化,研究结果发现该区大地震之前存在明显的异常变化,相对功率谱最大值达到12,震前42天出现异常,9月15日前后异常幅度达到最大值,显示出明显区域性特征。

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。

基于缨帽变换和热红外数据的地表温度反演

选取覆盖柳州市的Landsat 5 TM数字影像,利用缨帽变换提取研究区的植被指数,应用辐射传输方程法反演研究区的地表温度;并与传统的热红外卫星遥感技术反演的结果进行比较,分析研究区2001~2011年10年间地表温度的变化。结果表明:比较改进方法和传统方法反演结果的标准差,改进方法的标准差略低,证明了改进方法的可行性和有效性。柳州地区11月份的温度主要集中在15~25℃;10年中,该温区间范围减少,有部分区域逐步向高温区转化,表明柳州地区的城市地表亮温有升高的趋势;柳州地区的高温区主要集中在中心城区,主要是由密集的建筑群和工业、居民日常生活等产生的人为热造成的。

青海地区中强地震及震群热红外异常信息分析

应用中国静止气象卫星FY-2E红外遥感资料对青海地区中强地震以及系列震群进行研究。经对比分析,结果表明:由地震热红外时空演化图分析知,异常总体特征为出现—最大—消失的过程,异常都出现在震中附近区域,地震热红外异常形态与断层走向基本一致;地震热红外异常时序曲线基本上很好地对应了地震的发生时段。

京津冀地区多种地球物理观测对天津爆炸事件的响应

本文利用京津冀地区地球物理观测数据和卫星热红外遥感数据,研究了2015年8月12日天津港地面爆炸时的地球物理响应,获得了爆炸点周边的地球物理场扰动信息.结果表明:1事件点附近地电阻率对地面爆炸的响应较为明显,事件发生后地电阻率观测曲线幅值急剧变小,且持续很长时间;2事件发生的前后两天,地电场观测曲线出现了小幅升降异常,且与空间电子流量微小幅度下降的时间相同,而相应时段的地磁场则无相关扰动;3卫星热红外亮温在事件发生后明显增强,持续数天后恢复至事件前水平;4事件点周围的地下水位和形变测量未见明显响应.上述结果表明不同的地球物理观测对该事件的响应有差异,这对于分析和研判与地震等相关的异常具有参考意义,同时本文讨论的观测结果也有利于深入认知天津爆炸事件的过程.