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基于卫星热红外遥感数据的异常提取及其对地震的预测

宋晓麟  
【摘要】: 地震是一种常见的自然灾害,它的爆发往往给人类带来重大的经济损失以及人员伤亡。因此研究地震具有重要的现实意义。地震前出现热异常是一种比较普遍的自然现象。应用卫星遥感技术监测地震前的热异常现象是地震预测研究的新探索。与传统地面观测相比,卫星遥感具有观测范围广、信息量大、获取信息快等优点。在过去的十多年里,利用卫星遥感观测热异常并进行地震预报研究取得了一定的进步,但仍然存在许多问题。比如:在卫星热红外异常信息提取方面,虽然已有许多学者对此进行了大量的研究,但由于受地形、地物、气温、云层等影响,识别异常非常困难。近十几年的实践证明,利用卫星热红外异常进行地震预测是一种很有发展前景的新方法。 本文在理解地震前热异常的物理过程的基础上,从实际震例的分析入手,针对EOS Terra卫星数据,把热红外信息作为非平稳信号,利用小波分析处理突变信号的优势,列其进行了分析研究,以便找出地震前的热异常规律。另外,本文还以地震前后卫星热红外亮温差值分析为研究方法,定量研究了卫星红外增温与活动断裂的时空关系,挖掘和提取出了有明确构造意义的热红外异常信息。 震例分析结果表明,小波分析方法和地震前后卫星热红外亮温差值分析法,都是较有效的热红外异常信息提取的方法。在正常情况下,两种方法都表明,卫星热红外亮温的变化趋势比较有规律,符合年变化规律。而在发生地震前阶段,小波分析结果表明,震前出现明显突变,可以看作热红外异常。热红外亮温差值分析不但在一定程度上消除地形、地物及气象等因素的干扰,而且定量地刻画了热红外异常的时间、强度等,并挖掘出一些直观分析难以发现的热异常信息。因此,运用以上两种方法分析都得到了理想的效果。


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