遥感技术在地震研究中的应用进展.
地震预测技术的新进展和应用
地震预测技术的新进展和应用地震是一种灾难性的自然现象，其突发性和不可预测性使得我们很难有效地防范和减轻其损失。
因此，地震预测技术一直是研究人员所关注和倡导的一个重点领域。
在最近的几年中，随着科技的不断发展，地震预测技术也有了一些新的进展和应用。
一、地震预测技术的新进展1. 气象卫星数据的利用过去，地震预测主要依靠地球物理学的探测手段，如地震台网、地震观测站等来收集数据进行分析。
而现在，随着气象卫星技术的发展，研究人员开始将气象卫星数据应用于地震预测中。
气象卫星可以捕捉到大气和地壳的各种变化，其中包括地震前兆现象。
因此，通过对气象卫星数据的分析，可以有效地发现可能的地震前兆现象，提高地震预测的准确性。
2. 人工智能算法的应用人工智能技术在近年来得到了广泛的应用，其中包括在地震预测领域。
研究人员使用人工智能算法对超过300万个地震数据进行了分析，成功地发现了一些常规方法难以发现的地震前兆现象。
通过这种方法，可以更准确地预测地震，为地震灾害的预防和减轻提供更有力的支撑。
3. 地震远场遥感技术远场遥感技术是一种利用卫星或无人机拍摄的图像来分析地表变化的技术。
近年来，研究人员开始将这种技术应用于地震预测中。
远场遥感技术可以发现地震前兆现象，如地表移动、地形变化等。
通过分析这些现象，可以更准确地预测地震。
二、地震预测技术的应用1. 安全监控地震预测技术可以帮助我们对可能出现地震的地区进行预警，从而可以采取相应的措施来减轻地震灾害的影响。
例如，在建筑物、桥梁等结构物中增加防震设施，对聚集区域采取疏散措施等。
2. 资源开发地震预测技术还可以帮助我们发现地下资源，如石油、天然气等。
通过对地震数据的分析，可以确定地下构造，进而确定资源在地下分布的情况。
3. 环境保护地震预测技术还可以用于环境保护。
例如，如果在确定某个区域存在地震风险后，可以限制该地区的建设活动，以避免可能的地震灾害对环境造成的破坏。
总之，地震预测技术的不断进步使得我们对地震的认识更加深入和准确，为我们提供了更好地保护自己安全的手段。
3s技术在地震中的应用
3S技术，即遥感（Remote Sensing）、全球定位系统（Global Positioning System）、地理信息系统（Geographic Information System），在地震领域有广泛的应用。
首先，遥感技术以其独特的宏观性、信息丰富性和动态性等特点，为地震灾害研究提供了重要的数据来源。
在地震发生后，遥感技术可以快速获取灾区的影像信息，帮助救援人员了解灾区的受灾程度、道路交通状况、救援资源需求等重要信息。
同时，通过对灾前和灾后影像的对比分析，可以较为准确地评估出地震造成的损失和破坏程度。
其次，全球定位系统在地震中的应用主要体现在实时定位和位移监测方面。
地震发生后，利用GPS可以快速地对滑坡、崩塌等地质灾害进行位移监测，及时掌握灾害体的运动状态和破坏程度，为灾害预警和救援提供关键信息。
同时，对于救援人员和受灾群众，GPS还可以提供准确的定位服务，帮助救援队伍快速找到被困人员。
最后，地理信息系统是处理和分析空间数据的综合性技术系统，它在地震中的应用主要体现在灾情信息管理、灾害损失评估、救援资源调度等方面。
通过地理信息系统，可以有效地整合来自遥感和全球定位系统的数据信息，实现灾区数据的可视化查询和分析，为救援指挥提供决策支持。
同时，利用地理信息系统的空间分析功能，可以对灾区的救援资源进行优化配置和调度，提高救援效率。
综上所述，3S技术在地震灾害的监测、预警、救援和恢复重建等环节中发挥了重要作用。
未来随着技术的发展和应用领域的拓展，3S技术将进一步促进地震灾害防治工作的进步。
遥感技术在防灾减灾中的应用
遥感技术在防灾减灾中的应用在当今社会，自然灾害频繁发生，给人类的生命和财产带来了巨大的威胁。
为了有效地预防和减轻灾害的影响，各种先进的技术手段被广泛应用，其中遥感技术发挥着至关重要的作用。
遥感技术，简单来说，就是通过不直接接触目标物体，利用传感器获取其信息的一种技术。
它就像是给地球安装了一双“千里眼”，能够从遥远的太空或者高空获取大范围、高精度的地表数据。
在地震灾害的应对中，遥感技术大显身手。
地震发生后，往往会造成建筑物倒塌、道路损毁等严重破坏。
通过遥感卫星拍摄的影像，我们可以快速、全面地了解受灾区域的范围和程度。
比如，能够清晰地看到哪些地方的建筑物受损严重，哪些道路被阻断，为救援队伍的规划和行动提供重要的依据。
而且，遥感技术还可以监测地震可能引发的次生灾害，如山体滑坡、泥石流等。
通过对地形地貌的变化进行持续监测，及时发现潜在的危险区域，提前发出预警，为人员转移和防范措施的实施争取宝贵的时间。
洪涝灾害是另一个常见且危害巨大的自然灾害。
遥感技术在洪涝灾害的监测和评估中也发挥着不可替代的作用。
在洪水来临之前，遥感可以对降雨量、河流水位等进行监测和预测，帮助相关部门提前做好防汛准备。
当洪水发生时，能够迅速确定淹没范围和水深，为抢险救灾提供准确的信息。
洪水过后，还能对受灾地区的土地利用、农作物受损情况等进行评估，为灾后重建和恢复生产提供有力的支持。
在森林火灾的防控中，遥感技术同样功不可没。
它可以及时发现火源，监测火势的蔓延方向和速度，为消防部门制定灭火方案提供关键的决策依据。
而且，通过对火灾前后森林植被的监测，能够评估火灾造成的损失，为后续的生态恢复工作提供数据基础。
除了上述灾害，遥感技术在旱灾、雪灾、台风等灾害的防灾减灾工作中也都有着广泛的应用。
那么，遥感技术是如何实现这些功能的呢？这主要依赖于其先进的传感器和数据处理技术。
不同类型的传感器能够获取不同波段的电磁波信息，例如可见光、红外线、微波等。
这些信息经过复杂的算法处理和分析，可以转化为有用的地理信息和灾害相关数据。
卫星遥感技术在自然灾害预警中的应用
卫星遥感技术在自然灾害预警中的应用自然灾害是地球上的一种重要的自然现象，如地震、海啸、飓风、洪水等等。
自然灾害时常给人类造成巨大的损失，不仅危及人们的生命和财产，还会给自然环境造成不可逆转的破坏，因此如何预防自然灾害，减少灾害损失成为了人们的研究重点。
卫星遥感技术作为一种无人监测和实时观察工具，被广泛应用于自然灾害预警中。
本文将详细介绍卫星遥感技术在自然灾害预警中的应用。
1.卫星遥感技术在地震预警中的应用地震作为一种无法预测、破坏性极大的自然灾害，一直是人们关注的重点。
卫星遥感技术可以通过地震前的地表变形等参数，来预测发生地震的可能性。
例如，卫星利用合成孔径雷达干涉成像技术（InSAR）可以监测地面形变，从而预测是否可能发生地震。
这一技术在亚洲地区的一些重要地震中得到了成功的应用。
2.卫星遥感技术在台风预警中的应用台风是另一种常见的自然灾害，也是破坏性强的自然灾害之一。
卫星遥感技术可以通过监测海洋表面温度、海面高度以及气象参数等来预测台风的路径和强度，为台风期间的人员转移和物资储备提供依据。
此外，卫星遥感技术还可以监测受台风影响的地区资产状况，这对后续重建工作至关重要。
3.卫星遥感技术在洪灾预警中的应用洪灾是一种常见的自然灾害，人们需要在洪灾来临之前进行预防和减灾工作。
卫星遥感技术可以通过监测流域水文参数、土地覆盖情况、地表水文过程等来实现洪灾预警。
例如，在中国，通过卫星遥感技术可以监测黄河上游区域的积雪融化情况，从而预测下游地区的洪水情况。
4.卫星遥感技术在火灾预警中的应用火灾是一种常见的自然灾害，人们需要及时进行火情发现和扑救工作。
卫星遥感技术可以通过监测地面温度、火场面积等参数来实现火灾的预防和扑灭。
例如，在澳大利亚，卫星遥感技术被用于监测火情，及时发现火灾，并提供灭火信息。
总之，卫星遥感技术在自然灾害预警中的应用，为实现自然灾害的预防和减灾工作提供了有效的工具。
虽然卫星遥感技术存在着一定的局限性和误差，但随着技术的不断发展和改进，相信这一技术将会被更广泛地应用于自然灾害预警中。
遥感技术在地震灾害评估中的应用
遥感技术在地震灾害评估中的应用地震是一种破坏性极大的自然灾害，造成了广泛的人员伤亡和财产损失。
为了准确评估地震灾害的规模和损失，科学家们使用了各种各样的技术手段，其中遥感技术在地震灾害评估中扮演着不可或缺的角色。
遥感技术通过获取远距离的数据和图像，为地震灾害的监测、预测和评估提供了可靠的支持。
本文将探讨遥感技术在地震灾害评估中的应用，并介绍其在不同阶段和领域的具体作用。
1. 监测阶段地震发生前的监测是预防地震灾害的重要环节，而遥感技术在此阶段发挥了重要作用。
遥感卫星可以提供大范围的覆盖和高分辨率的图像，无需实地调查即可获取地表特征和构造信息。
这对于监测地壳运动、地表形变以及活动断层等地震前兆现象非常关键。
例如，通过定期获取连续的遥感图像，科学家可以比较不同时间点的形变图像，以识别潜在的地震活动区域。
此外，遥感技术还能够帮助监测岩石破碎、地下水位变化以及地表地震后遗迹等地震灾害相关的特征，从而为地震灾害的预测和评估提供数据支持。
2. 预测阶段地震的预测一直是科学界的挑战，但遥感技术在这一领域的应用仍然具有潜力。
因为地震可能会导致地表和地貌的变化，而这些变化可以通过遥感图像来捕捉和分析。
例如，地震引起的地表破裂、土壤液化和地表水位变化等随之发生的灾害现象，都可以通过高分辨率的遥感图像进行观察和记录。
通过对这些变化的量化分析，可以为地震灾害的预测提供一定的参考依据。
但需要指出的是，目前地震的预测仍然处于研究阶段，并没有取得突破性的进展。
因此，在实际应用中，遥感技术主要用于对已发生地震灾害的损害程度和范围进行评估。
3. 评估阶段地震灾害的评估是指在地震发生后，对其造成的损害进行调查和评估。
遥感技术在此阶段具有无可替代的优势。
遥感图像能够提供大范围、全面和实时的灾害信息。
通过对灾区进行航拍或卫星遥感图像的获取和分析，可以快速获取大量的数据，并用于评估地震灾害的损害程度和范围，形成灾情报告和评估结果。
遥感技术的高精度和高时间分辨率可以使评估工作更加准确和快速，从而及时提供灾后救援和灾情管理的决策支持。
遥感技术在地震灾害监测中的应用
遥感技术在地震灾害监测中的应用地震，作为一种极具破坏力的自然灾害，给人类社会带来了巨大的损失和伤痛。
为了能够更有效地预防和应对地震灾害，减少其造成的人员伤亡和财产损失，科学技术的应用显得尤为重要。
其中，遥感技术凭借其独特的优势，在地震灾害监测中发挥着不可替代的作用。
遥感技术，简单来说，就是从远距离感知目标反射或自身辐射的电磁波、可见光、红外线等，从而对目标进行探测和识别的技术。
它如同我们的“千里眼”，能够在不直接接触目标的情况下，获取大量的信息。
在地震灾害监测中，遥感技术主要通过卫星遥感和航空遥感两种方式来实现。
卫星遥感具有覆盖范围广、重访周期短、获取数据快等优点。
在地震发生前，卫星可以对地壳的形变进行长期监测。
通过对一段时间内的卫星影像进行分析对比，科学家们能够发现地壳运动的细微变化，从而为地震的预测提供重要的参考依据。
例如，当地壳板块相互挤压时，可能会导致地表出现微小的隆起或沉降。
这些变化虽然在地面上难以察觉，但在卫星遥感影像中却能够清晰地显现出来。
地震发生时，卫星遥感能够迅速获取受灾地区的宏观信息。
它可以拍摄到地震造成的地表破裂、山体滑坡、建筑物倒塌等情况，为救援工作提供第一手的资料。
救援人员可以根据这些影像，快速确定受灾最严重的区域，合理规划救援路线，提高救援效率。
此外，卫星遥感还能够监测地震引发的次生灾害，如堰塞湖的形成、泥石流的发生等。
通过对这些次生灾害的动态监测，及时采取相应的防范措施，能够有效避免次生灾害造成的进一步损失。
航空遥感则在地震灾害监测中具有更高的分辨率和灵活性。
在地震发生后，救援人员可以迅速出动搭载遥感设备的飞机，对受灾区域进行低空拍摄。
相比卫星遥感，航空遥感能够获取更加详细和精确的地面信息。
它可以清晰地拍摄到建筑物的损坏程度、道路的阻塞情况，甚至是废墟中的生命迹象。
这对于精准救援和灾害评估具有重要的意义。
遥感技术在地震灾害监测中的应用不仅仅局限于获取影像信息，还包括对这些信息的处理和分析。
地震对地理信息系统和遥感技术的应用
地震对地理信息系统和遥感技术的应用地震是自然界中常见的地球运动现象，给人类社会和自然环境带来了巨大的破坏和影响。
在地震发生后，对灾区进行快速、准确的灾害评估和灾后重建变得至关重要。
地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）和遥感技术作为地震应急响应和灾后重建的重要工具，发挥了不可替代的作用。
一、GIS在地震应急响应中的应用GIS是一种基于计算机平台的信息系统，能够对地理信息进行获取、存储、管理、分析和展示。
在地震应急响应中，GIS可以协助决策者和救援人员进行快速响应和决策。
其应用主要包括以下几个方面：1. 地震监测与预警：利用地震监测仪器获取地震数据，并通过遥感技术获取地表变形等信息，这些数据可以通过GIS进行存储、管理和分析，以实现对地震的实时监测和预警。
2. 灾害评估与决策支持：地震发生后，GIS可以结合灾情报告、遥感影像和地形图等数据，进行灾情评估和损失分析。
同时，GIS还可以提供空间分析模型、路径规划和资源调配等功能，为灾害应急管理提供科学的决策支持。
3. 应急救援和资源调度：GIS可以根据地震灾情和救援需求，实现应急救援资源的快速调度和优化分配。
通过GIS技术，可以实时监控灾区的情况、定位救援人员和物资、制定最优救援路径等，提高救援效率和响应能力。
二、遥感技术在地震应急响应中的应用遥感技术是通过获取地物光谱、形状和纹理等信息，通过卫星、飞机、无人机等远距离传感器对地面进行观测和获取数据的一种技术手段。
在地震应急响应中，遥感技术可以提供灾害快速评估和损失测算的数据支持。
1. 灾情评估：地震发生后，遥感影像可以提供灾区范围、地表破裂带、地形变化、建筑物倒塌等信息。
基于遥感图像的解译与分析，可以实现对灾情的快速评估，为灾害响应和救援提供准确的数据基础。
2. 损失测算：遥感技术可以通过获取地震灾区中建筑物的影像信息，结合GIS技术进行灾后损失测算。
通过比较地震前后的影像数据，可以精确计算出建筑物倒塌的数量和程度，为重建规划和资金筹措提供参考依据。
遥感技术在地震研究中的应用进展
关 键 词 遥 感 ， 震 ， 红 外 温 度 异 常 ，ｎ ＡＲ， 地 热 ＩＳ 气体 浓度 分 析 中 图分 类 号 Ｐ ３ ６１ 文献 标 识 码 Ａ 文 章 编 号 １０ —９ ３ ２ ０ ）４１ ７—９ ０ ４２ ０ （０ ８ ０—２ ３０
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第 ２ ３卷
第 ４期
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第23卷第4期2008年8月(页码:1273~1281地球物理学进展PROGRESS IN GEOPHYSICSVoL 23No.4 Aug. 2008遥感技术在地震研究中的应用进展陈或1’2,徐瑞松1,蔡睿“2, 王洁1’2, 苗莉1卫(1.中科院广州地球化学研究所,边缘海地质重点实验室,广州510640I 2.中国科学院研究生院,北京100039摘要本文介绍了遥感技术在地震监测和研究中的应用和进展,分析了卫星热红外遥感、InSAR技术和气体遥感方法在地震前后地表热红外增温、形变和气体含量改变的研究现状,初步探讨了该方法的成因机制.本文同时分析了该技术在地震预报中存在的问题,提出了未来的研究重点.关键词遥感,地震,热红外温度异常,InSAR,气体浓度分析中围分类号P631文献标识码A 文章编号 1004—2903(200804—1273—09Application progress of remote sensing technologyin earthquake researchCHEN Yul~, XU Rui—son91, CAI Ruil~, WANG Jiel一, MIAO Lil・2(1.Key Laboratory of Marginal Sea Geology,Guangzhou Institute of Geochemistry。
Chinese Academy of Sciences・Guangzhou 510640,China 12.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,BeOing 100039,ChinaAbstract This article introduces the application and progress of remote sensing technology in earthquake monitoring and research.We analyze the general situation of using satellite infrared remote sensing,InSAR technology and gas RS method tO detect surface IR temperature increasing,deformation and gas concentration change.We preliminarily dis— CUSS the mechanism of these methods.This article also analyzes the problem of RS technology existing in earthquake prediction,and suggest the research focus in the future.Keywords remote sensing,earthquake,infrared temperature anomaly,InSAR,gas concentration analysis0引言地震预报研究是当今世界性的科学难题之一. 自19世纪末第一台近代地震仪问世以来,各国地震学者都相继开展了地球物理、地球化学、地壳形变等手段的观测研究,但地面定点观测手段的局限性,使人们无法获取大面积动态连续的地震前兆场信息, 制约了地震预报研究的发展.随着卫星遥感技术的发展,红外遥感、InSAR、气体反演等技术相继被应用到地震观测当中,因其宏观性强,精度高、重复观察周期短和不受地面条件限制等诸多优势祢补了常规方法的不足,成为研究断裂活动性及研究地震前后异常现象的观测手段,大大促进了地震监测和预报的发展.收稿日期基金项目作者简介国内外地震学者已在这方面进行了二十多年的探索研究,发现了地震前后的一些相关现象可以显示在遥感图像上.大量热红外观测表明,由于压力变化和能量积累,震前地表和近地表温度约增加3~ 6。
C;通过InSAR观测,地表在震前和震后的三维形变可达数十厘米到数米;进一步研究表明,遥感方法可以观测到地震引起的排气作用,导致了某些气体 (CH。
,CO。
,CO,H:S等浓度的变化.本文介绍了以上几项遥感技术在地震监测和预报中的应用及研究现状,同时分析了该技术的应用所存在的缺点和不足,提出了未来的研究重点.1’地震热红外增温现象研究自20世纪80年代末以来,在地震预测预报中2008—02-10; 修回日期2008—04—20.国家“973”重点基础研究发展计划(2007CB41170501、中国科学院院创新(KzcX3一SW一152,中国科学院知识创新工程重要方向项目(KZCX2一yw一203—2联合资助.陈或,男,1983生。
在读硕士研究生,中科院广州地球化学研究所,遥感与地理信息系统专业.E-mailtesschenyu@gmail.tom 万方数据地球物理学进展 23卷提出了利用卫星红外遥感技术进行地震预测的方法.国内外不少地震学者对几个主要问题作了大量探讨:红外异常与地震和震中的时间空间关系;如何解释温度异常的出现和消失的物理机制;如何识别地震的热红外增温现象.通过大量研究和典型震例对比分析研究,地震学者们取得了许多有意义的研究结果.1.1地震的热红外遥感观测研究80年代,前苏联A.A.Tronin等口3利用10000景NOAA图像,对中亚地区的地震活跃地区进行卫星热红外遥感图像进行分析研究,发现该地区的地震活动性与遥感红外异常、断裂构造的活动有关.异常温度可达到几度的量级,异常的形态为线性条带. 他同时还指出遥感红外异常与地下水、温室效应等环境因素也存在一些联系.随后,Tronin等[2’33在10多年内展开了更深入的研究,对中国、日本和堪察加半岛的热红外遥感研究结果表明:(1异常通常在震前6~24天出现,并持续到震后一个星期;(2异常对M>4.7级地震敏感;(3异常范围超过100km长和10km宽;(4异常温度达到3~6。
C;(5温度异常与断层分布有关; (6地震井水增温异常与地表温度异常看起来是相似的.自从地震热红外异常被前苏联学者发现后,类似研究也在世界各国相继展开.美国地震学家 Ouzounov等[4’5],对世界多个地震的NOAA和 Modis热红外图像以及长波辐射等多种方法进行分析,证明了地震前震中附近2.5。
范围内存在温度异常.我国许多学者也在这一领域进行了大量的探索研究.强祖基¨3等利用卫星遥感热红外图像等资料经过多年的研究,对异常与地震时、空、强三要素的关系进行分析,结果表明:(1地震前在远离震中区出现一大片孤立增温区,比其周围高出2~6℃;(2 震级愈大,亮温增温面积也愈大;(3利用增温异常演化来追寻的未来地震的震中位置,往往是在随着时间迁移的增温异常的前缘或其前锋与地震带、活动构造带交汇部位,或是孤立亮温增温异常凹陷部位,或是两组应力热带交汇部位;(4一般在亮温增温异常发展到鼎盛时期后,在几天至60天内发震即进入短期和临震时期.马瑾等[7]以南北地震构造带为例利用卫星热红外信息,用地表亮温残差低频分量Th,分析了关联断层活动的时空变化.结果表明,在一定时段内,研究区内的一些断层间除地震活动表现出相互呼应关系外,其地表亮温残差低频分量T-ow曲线相似,相关系数高,说明热红外信息与地震信息共同反映一个地区断层的关联活动.另外,结果也存在单独由地表亮温残差低频分量互。
相关表现断层关联活动的情形,即断层间无地震活动的呼应关系,但也存在T.。
曲线的相关性.对T。
的时空过程分析表明,关联活动组合可随时间发生变化.1.2地震热红外增温的机制研究尽管各国地震学者经过lo多年的研究,取得了不少进展,但目前关于热红外异常与强震孕育过程的关系研究尚没有一个理论得到大多数地震学者的认可.现阶段,地震前后的热红外增温机制主要有“气热”、“热一力”耦合、地下水致热和岩石一大气圈耦合等理论.“气热说”认为在地震发生前,地应力的不断增强使岩层出现裂缝,导致油气藏或地球深部的二氧化碳、甲烷、氢气和氮气等气体从裂缝释放和排放出来.这些气体在地下或低空受到突变电场和太阳辐射的影响下,地震前在震中区的周围的会出现大面积增温,从而导致热红外亮温异常.强祖基、卢振权等通过试验证实了密闭容器中不同比例的气体CO。
和CH。
,在瞬变电场和太阳辐射的作用下增温可达 5~6。
C,与遥感观测值一致[6一’9].部分地震学者[1”14]则指出热一力耦合和摩擦热是岩石红外辐射的两个主要机制.他们认为,地震导致岩石的挤压和断层的摩擦生成大量的热量并导致红外辐射的增强.90年代以来,部分地震学者[10￣123进行了大量的岩石模拟试验,测量岩石在不同压力从可见光到远红外的光谱辐射的动态变化, 认为破裂过程存在遥感特征波段,并对各种岩石的热模量进行分析.随后,吴立新等[13]对岩石热弹性和摩擦增热效应做了更为全面和系统的研究,分析了岩石各种应力加载情况下的红外异常:单轴压缩、压剪破裂、双轴压缩、粘滑和冲击效应.结果表明:各种应力加载都会导致岩石出现热红外增温异常,异常部位主要发生在破裂或摩擦冲击区,但不同加载情况出现的热红外图像不同.地下水致热理论认为,地壳中存在着大量的流体,它们以气体、低粘滞性的液体和高黏度的岩浆存在于地壳的不同深度.断层挤压、错动会使地下含水层压力增大,从而导致了地层深部热液上涌,同时加快了地下热水的流动速度和热量交换[15￣17].陈红汉等[173用遥感方法观测到1999年台湾Chi—Chi地震万方数据4期陈或,等:遥感技术在地震研究中的应用进展 1275前短时间内出现大面积热红外温度异常,并结合 Vitrinite反射率对热红外温度异常进行分析.他们认为断层挤压、错动造成的高压,可以导致地壳热液上涌,并使热量在浅层积聚.在近10年提出的岩石一大气圈耦合[2棚则是更为全面的理论.该理论认为,增温主要由于岩石圈应力改变,热量通过深部的液体和气体,从断层等地质构造进入岩石圈的上部.同时,液体在地表下数千米分离成水和气体,这些水可以改变井水和泉水的化学成分,气体则排放到大气圈中.整个过程是一个综合作用,热水和气体导致了热量传输,温室气体在低空受到阳光辐射增温,地下水位和土壤湿度改变了地表的特性.1.3讨论到目前为止,大量的实验例证表明,卫星热红外遥感异常对地震及断裂活动有着一定的指示作用, 地震常常伴随有地表和底层大气增温、地下热水上涌等现象.但由于卫星热红外遥感受云层等影响,识别异常困难,观测到的热红外异常数量还不到全球地震的10%.因此,该方法尚不能完全作为地震预报的有效手段.且热红外温度受地形地貌、地物类型、气象和断裂活动及地震等诸多因素的影响,地震红外异常的提取有相当的难度,屈春燕等[1叩曾在“一次卫星热红外地震前兆现象的证伪”中,证明了 2004年内蒙古东部一次地震的热红外异常实为该地区季节性的大气逆温现象.为能有效地将深部断裂活动及地震引起的热信息从复杂的红外遥感数据中检测出来,地震学者仍需要在去除大气、地形地貌等干扰信息校正方面作更深入的研究[”].但是值得注意的是,地震热红外增温的机制也还存在很多的问题.多数大陆地震的孕震区以及发生破裂的深度都在5km以下,而且大多数在10km 左右[20|.而多数小于5级的地震的破裂尺度不超过 2km,其孕震区最多达到100m,在如此深的地方如此小的震源区发生的前兆物理过程被地表观测到是有困难的.例如2005年九江地震深度为11km左右[2¨,2003年内蒙古赤峰地震深度超过20kmE221. 如果假定通常的岩石透过率,那么在如此深的震源发生的物理过程引起的温度场或气体场如何在数日至数周到达地表,是一个具有挑战性的问题.总的来说,地震增温机制仍是一大难题.尽管地震学家们通过各种实验,提出了各种增温机制,如岩石热弹性和摩擦增温效应,气热说,地下水致热及岩石一大气圈耦合等理论,但由于地球系统的复杂性, 各种理论存在一定的缺陷,均无法完全解释震前、震后的热红外异常,至今还没有一个理论得到多数人的认可.地震热红外增温机制必然是今后地震学家们研究的一大热点.2地震InSAR方法研究InSAR(Interferometric Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达干涉测量是20世纪后期迅速发展起来的空间对地观测新技术.自从1989年 Grabriel等[23]首次论证了InSAR技术可用于探测厘米级的地表形变;1993年Massonnet等人[243利用ERS-1SAR数据采集了1992年的Landers地震的形变场,并用肛InSAR方法计算出精细的地震位移,获得的卫星视方向上的地形变化量与野外断层滑动测量结果、GPS位移观测结果以及弹性位错模型进行比较,结果非常一致,研究成果发表在《Na-ture上,pInSAR技术在探测地表形变方面的能力被大家所认识.目前,国内外已有地震学者使用DInSAR技术对地震形变场进行成图和研究,如1998年中国的张北地震‘25’261、1999年台湾Chi—Chi地震‘271,1999年美国California Hector Mine地震[2引,2003年伊朗 Bam地震[29￣311,1994~2004年摩洛哥Al Hoceima 地震序列[321等.研究发现,利用地面观测数据和断层位错模型模拟的形变图与DInSAR所得结果基本一致.2.1InSAR原理InSAR技术是利用两颗卫星飞过相同轨道(单轨模式或者一颗卫星两次飞过相似轨道(重复轨道模式时发出波长相同的线性调频脉冲信号,并接收脉冲信号的后向散射回波,来获取同一观测地区的复图像对.所谓干涉,即将一幅雷达图像的复共轭与另一幅雷达图像相乘,其相位图为干涉图.根据干涉成像数据处理方法的不同,可以分为二轨法和三轨法‘33J.运用二轨法来测量地面形变量需要精确的 DEM(Digital Elevation Model数据.通常的处理方式是用两幅SAR图像进行干涉,同时将精确的 DEM数据用模拟算法生成干涉相位,再将二轨法得到的干涉相位与DEM生成的干涉相位差分运算, 就可以得到真实的地面形变产生的干涉相位.三轨法则是采用同一地区的三幅的SAR图像进行相关处理,通过差分和解缠,生成由地面形变产生的干涉图,其中要求至少有两幅SAR图像是形变万方数据1276地球物理学进展23卷前所获取的.利用三轨法测量形变,形变前的两幅图像T涉的作用与二轨法的DEM一致,囚此t轨法不需要精确的DEM数据,对于没有DEM数据的研究区域来说,三轨法是一个理想的选择.但是,与二轨法相比,三轨法要进行解缠,其工作量要大得多。