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1、遙感技術(shù)在地震領(lǐng)域的應(yīng)用奚硯濤中國(guó)礦業(yè)大學(xué)資源地球科學(xué)學(xué)院1目錄地震地震監(jiān)測(cè)中的遙感技術(shù)衛(wèi)星熱紅外異常與地震地震災(zāi)害遙感快速提取技術(shù)3Ｓ技術(shù)防減地震災(zāi)害應(yīng)用2地震地震（earthquake）又稱地動(dòng)、地振動(dòng)，是地殼快速釋放能量過(guò)程中造成振動(dòng)，期間會(huì)產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象。由于地殼運(yùn)動(dòng)引起的地球表層的快速振動(dòng)，地殼快速釋放能量過(guò)程中造成的振動(dòng)，期間會(huì)產(chǎn)生地震波。也是地殼運(yùn)動(dòng)的一種特殊表現(xiàn)形式。全球每年發(fā)生地震約五百五十多萬(wàn)次。地震常常造成嚴(yán)重人員傷亡，能引起火災(zāi)、水災(zāi)、房屋倒塌、有毒氣體泄漏、細(xì)菌及放射性物質(zhì)擴(kuò)散
2、，還可能造成海嘯、滑坡、崩塌、地裂縫等次生災(zāi)害。3地震4地震5地震6地震安徽固鎮(zhèn)山東菏澤長(zhǎng)江口以東海域安徽肥東安徽安慶瑞昌陽(yáng)新交界江蘇高郵黃海海域7遙感地震監(jiān)測(cè)傳統(tǒng)的地震臺(tái)網(wǎng)監(jiān)測(cè)因數(shù)目和觀測(cè)范圍的局限性，很難給出面上的精細(xì)信息而衛(wèi)星遙感技術(shù)以其獲取信息范圍大數(shù)據(jù)更新快可以實(shí)施時(shí)空動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)彌補(bǔ)了傳統(tǒng)觀測(cè)方法的不足使地震前兆的監(jiān)測(cè)從傳統(tǒng)的靜態(tài)定點(diǎn)觀測(cè)模式向動(dòng)態(tài)連續(xù)的大面積觀測(cè)模式發(fā)展為地震活動(dòng)性研究開(kāi)辟了一條新的途徑。常用遙感監(jiān)測(cè)手段：熱紅外遙感微波遙感8遙感地震監(jiān)測(cè)熱紅外遙感熱紅外遙感（infraredrem
3、otesensing）是指?jìng)鞲衅鞴ぷ鞑ǘ蜗抻诩t外波段范圍之內(nèi)的遙感。探測(cè)波段一般在0.76-1000微米之間。是應(yīng)用紅外遙感器（如紅外攝影機(jī)、紅外掃描儀）探測(cè)遠(yuǎn)距離外的植被等地物所反射或輻射紅外特性差異的信息，以確定地面物體性質(zhì)、狀態(tài)和變化規(guī)律的遙感技術(shù)。9遙感地震監(jiān)測(cè)熱紅外遙感原理：所有的物質(zhì)，只要其溫度超過(guò)絕對(duì)零度，就會(huì)不斷發(fā)射紅外能量。常溫的地表物體發(fā)射的紅外能量主要在大于3μm的中遠(yuǎn)紅外區(qū)，是熱輻射。它不僅與物質(zhì)的表面狀態(tài)有關(guān)，而且是物質(zhì)內(nèi)部組成和溫度的函數(shù)。在大氣傳輸過(guò)程中，它能通過(guò)3-5μm和8-14
4、μm兩個(gè)窗口。熱紅外遙感就是利用星載或機(jī)載傳感器收集、記錄地物的這種熱紅外信息，并利用這種熱紅外信息來(lái)識(shí)別地物和反演地表參數(shù)如溫度、濕度和熱慣量等。應(yīng)用：熱紅外遙感對(duì)研究全球能量變換和可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，在地表溫度反演、城市熱島效應(yīng)、林火監(jiān)測(cè)、旱災(zāi)監(jiān)測(cè)、探礦、探地?zé)?，巖溶區(qū)探水等領(lǐng)域都有很廣泛的研究。10衛(wèi)星熱紅外異常與地震研究現(xiàn)狀：1984年蘇聯(lián)學(xué)者在對(duì)中亞加茲利的一系列地震研究中發(fā)現(xiàn)震前10天左右震中區(qū)兩組斷裂交匯部位的上空出現(xiàn)紅外輻射異常的現(xiàn)象由此提出震前有熱紅外異常。1990-1992年中國(guó)科學(xué)家強(qiáng)
5、祖基等利用熱紅外影像進(jìn)行地震預(yù)報(bào)研究在判讀衛(wèi)星熱紅外遙感圖片時(shí)發(fā)現(xiàn)一些震前地表溫度異常增高現(xiàn)象認(rèn)為臨震前出現(xiàn)溫度的異常升溫是非常普遍的現(xiàn)象是一種地震前兆熱異常信息并由此開(kāi)展了研究工作并成功地預(yù)報(bào)了一些地震。11衛(wèi)星熱紅外異常與地震研究現(xiàn)狀：1984年蘇聯(lián)學(xué)者在對(duì)中亞加茲利的一系列地震研究中發(fā)現(xiàn)震前10天左右震中區(qū)兩組斷裂交匯部位的上空出現(xiàn)紅外輻射異常的現(xiàn)象由此提出震前有熱紅外異常。1998年蘇聯(lián)學(xué)者在對(duì)中亞地區(qū)的地震衛(wèi)星熱紅外圖像分析時(shí)發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的一些中強(qiáng)地震Ms≥5.5震前衛(wèi)星紅外圖像上存在熱異常現(xiàn)象且與斷裂構(gòu)
6、造的活動(dòng)有關(guān)在活動(dòng)斷層表面存在著穩(wěn)定和不穩(wěn)定的熱紅外輻射異常異常增溫可達(dá)到度的量級(jí)異常的形態(tài)為線性條帶。12衛(wèi)星熱紅外異常與地震研究現(xiàn)狀：1990-1992年中國(guó)科學(xué)家強(qiáng)祖基等利用熱紅外影像進(jìn)行地震預(yù)報(bào)研究在判讀衛(wèi)星熱紅外遙感圖片時(shí)發(fā)現(xiàn)一些震前地表溫度異常增高現(xiàn)象認(rèn)為臨震前出現(xiàn)溫度的異常升溫是非常普遍的現(xiàn)象是一種地震前兆熱異常信息并由此開(kāi)展了研究工作并成功地預(yù)報(bào)了一些地震。目前已經(jīng)有許多成功案例13衛(wèi)星熱紅外異常與地震研究現(xiàn)狀：14衛(wèi)星熱紅外異常與地震臨震熱異常機(jī)理為什么地震前會(huì)出現(xiàn)熱異常或者說(shuō)如何解釋地震前出現(xiàn)
7、的熱紅外輻射異常眾多學(xué)者在不斷努力探索熱紅外異常產(chǎn)生的機(jī)理對(duì)臨震熱紅外異常成因機(jī)理的解釋目前主要有以下兩種觀點(diǎn)：地球放氣學(xué)說(shuō)應(yīng)力致熱學(xué)說(shuō)15衛(wèi)星熱紅外異常與地震臨震熱異常機(jī)理地球放氣學(xué)說(shuō)地震前斷層的破裂-氣體擴(kuò)散-地面增溫-低空電場(chǎng)突變整個(gè)過(guò)程把熱紅外異常原因解釋為地下的CO2、水蒸氣、H2等氣體沿微裂隙溢出地面，這些氣體易于吸收太陽(yáng)和地面的紅外波段輻射和反射產(chǎn)生局部溫室效應(yīng)，導(dǎo)致孕震區(qū)地面-低層大氣增溫，即“地球放氣說(shuō)”。2007年孟丹等以江西11.26地震為例，研究了衛(wèi)星紅外遙感圖像增溫信息，證明CO2和CH
8、4等氣體在震前有增溫2-6℃。16衛(wèi)星熱紅外異常與地震臨震熱異常機(jī)理應(yīng)力致熱學(xué)說(shuō)指在地球介質(zhì)受到附加力的作用時(shí)，隨著應(yīng)力的增大，介質(zhì)的輻射溫度、紅外熱像以及波譜特性都可能發(fā)生變化。這些變化的物理量均可以成為孕震前兆特征指標(biāo)而加以跟蹤監(jiān)測(cè)。崔成禹等通過(guò)一系列巖石加載實(shí)驗(yàn)觀測(cè)到巖石應(yīng)力增加引起紅外輻射增高的物理現(xiàn)象和紅外輻射的前兆信息。劉善軍等通過(guò)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明在巖石加載實(shí)驗(yàn)過(guò)程中
