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基于高光谱遥感数据,通过RST算法提取2020年7月12日唐山5.1级地震前不同参数异常信息,发现震前CH4、CO、H2O、O3均出现了高值异常,且异常均位于震中附近,异常幅度高于2倍均方差,CH4、CO、H2O异常机理不同于O3。通过统计2018—2020年CH4、CO、H2O三种气体出现频次,发现同步异常具有可靠性,认为高光谱多参数异常出现的同步性,可提高异常性质判定的信度。通过对不同参数进行连续跟踪观测,提取多参数同步异常信息,对地震短临预报具有一定参考意义。 相似文献
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利用印度尼西亚Bukit Koto Tabang(BKT)观测站的地面和大气红外探测仪(AIRS)卫星观测数据,分别提取了该观测站2004年和2005年苏门答腊两次M8.0地震前后地面和卫星观测所获得的CO总量、近地面(1 000 hPa)CO体积分数和O3总量的高光谱气体地球化学信息,对BKT台站附近卫星观测数据和地面观测数据进行了相互验证。结果表明两次大地震前卫星和地面观测均捕获到了CO和O3异常,其中卫星观测获得的CO总量和CO体积分数与地面测得的CO浓度呈强正相关,相关系数分别为0.83和0.75,表明CO浓度异常可能主要源于孕震过程中地下逸出的气体,大气中的化学反应对CO异常的贡献次之。O3卫星观测结果与地面观测结果也呈正相关关系(r=0.49),地震前O3异常可能主要归因于地震前地下逸出的气体在大气中的化学反应。地面观测的CO和O3浓度在两次地震前标准偏差变大,且CO和O3浓度变化与分别以地面观测站和地震震中为中心从卫星数据提取的气体浓度与地面观测数据变化趋势一致。研究结果丰富了利用高光谱卫星数据提取地震前后气体地球化学异常信息的方法。 相似文献
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利用卫星光谱分析技术进行断层逸出气体监测 总被引：1，自引：0，他引：1
在不少震例中,临震前地壳出现气体异常,震前地下岩石受力产生裂隙,隐藏在地层中的CO2、CH4等温室气体逸出地表或水面。利用卫星光谱分析技术对断层逸出气体组分含量和总量进行监测,筛选出能够反应地震孕育过程中地下逸出气体异常演化特征的参数,建立地震短期预测的动态演化方法。对于认识震前地表气体异常机理,了解流体震兆的演变规律与这些气体异常的动态关系,改善卫星遥感地震预测,是很必要的。 相似文献
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基于高光谱遥感数据分析CH4与CO的影响因素,应用于京津冀地区异常性质判定。通过不同地形高光谱气体与水汽、温度、长波辐射、气压等参数进行相关系数计算。发现陆地与海洋具有不同的特性,CH4与CO呈较强的负相关,且相关系数盆地大于山区大于平原;CH4与水汽、温度、长波辐射呈负相关,与气压呈正相关,且相关系数平原大于山区大于盆地。分析认为在陆地环境CH4浓度受水汽、温度、气压等气象因素影响较大,CO因为海洋源的影响,与不同参数相关系数较低。通过RST算法提取近期京津冀地区高光谱气体异常,发现北京西南与河北交界地区在6月有明显的高值异常,通过回归方程检验,认为该异常是气象因素引起的可能性较大,为震情跟踪判定提供了依据。 相似文献
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地震是地球系统复杂变化过程中的一种突变现象,具有高度的复杂性和不确定性。在大地震前后的活动断裂带常会有大量地下气体（Rn、Hg、CO2、CH4、CO、H2O、He、H2、O2等）向上逸出到大气中,引起大气中气体组分和浓度的变化。近年来随着高光谱分辨率卫星遥感技术的发展,人们逐渐开始应用具有探测大气成分的高光谱分辨率传感器对地震前后的气体地球化学异常开展新的探索研究。如郭广猛等利用MOPITT数据监测到2002年3月31日台湾Ms7．5地震前1天震中区附近的圆形CO异常区;Singh等（2010）同样用MOPITT监测到2001年Gujarat地震前大气不同高度的CO含量明显升高,震后急剧下降。这些资料都说明可以利用遥感数据获取气体地球化学异常,进行地震监测。 相似文献
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基于卫星高光谱数据讨论鄂尔多斯西缘CH4和CO气体背景场特征和2015年4月15日内蒙古阿拉善左旗MS5.8地震前后气体异常变化。 结果表明, CH4和CO气体总量在时间上均存在显著的季节变化, 空间分布上受构造地质背景、 地形地貌影响, 高值区位于银川、 吉兰泰、 河套断陷盆地。 2015年4月15日内蒙古阿拉善左旗MS5.8地震当月, CH4异常沿鄂尔多斯西缘断裂带呈线性展布, 地震前1周左右, 震中两侧油气田出现CH4异常, 异常幅度达到6倍标准偏差, 与地震引起附近油气田CH4逸出增加有关; CO异常空间分布与CH4基本一致, 时间上滞后CH4异常1周左右, 持续2周左右后消失。 CH4和CO关系密切, CO异常部分源自CH4氧化。 相似文献
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对新疆新10号泉溶解气的变化特征进行了研究。通过对13组MS≥4.6地震的分析可以看出:(1)深、浅源气体的异常形态和异常时间有所差别;(2)不同气体各有其异常特点,同源气体的同步性很好。在所统计的13组15次地震中,来自深源的CH4、He震前发生异常次数分别是11次和10次,两者同步的有9次,它们异常起始时间接近,异常形态都表现为趋势性中短期异常;来自浅源的Ar、N2映震率接近,15次地震前Ar异常有4次,N2异常为3次,两者同步性好,以高值异常为主,短临异常明显;来自深、浅源的混合气体CO2多表现为趋势性高值中短期异常,在恢复背景值的过程中发震。 相似文献
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2008年汶川地震导致了大量地下含碳气体释放. 本文基于卫星高光谱数据采用差值法获取了汶川地震前后川西地区含碳气体异常的时空分布特征. 结果显示汶川地震前后不同含碳气体异常的时空分布特征不同. 空间分布上,CH4,CO2和CO异常分布于震中附近且受断裂控制明显,与热红外异常特征类似;CO和CO2异常的范围较CH4大,CO除沿断裂带分布外,在四川盆地也大面积出现. 异常出现时间上,CO2异常最早,其次为CH4和CO. 气体来源上,CO2和CH4主要来源于地球内部沿断裂带释放,在地球内部还原条件下,CH4还可由CO2还原形成;CO异常除了沿断裂带释放和由断裂带释放的CH4氧化生成外,还由四川盆地渗漏的CH4氧化生成. 本文结果可用于地震监测预测研究,不仅提供了新的地震前兆观测参数,还为地震热红外异常机制“地球放气温室效应”提供了科学依据,同时对地震引起的地质碳排放研究也有重要意义. 相似文献
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综合已经在红外异常提取中应用的涡度和RST(Robust Satellite Technique)算法优点,提出了红外异常指数算法.并基于长时间尺度的中国静止卫星FY-2D和美国极轨卫星NOAA长波辐射数据,应用RST和异常指数算法,分别对2015年4月25日尼泊尔M_s8.1和5月12日M_s7.5地震前后卫星长波辐射变化特征进行了分析,开展了多轨道、多时空分辨率长波辐射同步地震热红外特征研究.结果表明,运用RST算法,两次地震前后,未能在震中周围发现明显的长波辐射异常.运用异常指数算法:(1)对于NOAA卫星,4月15日在M_s8.1地震震中以西出现热红外异常,到4月24日震中以西约100 km处出现异常最大值,随后逐渐消失.5月10日在M_s7.5地震震中以东约200 km发现异常;(2)在NOAA卫星长波辐射异常发现最大值当日,采用FY-2D卫星每3 h的数据分析可发现红外异常的动态演化过程,弥补NOAA卫星分辨率不足.以上结果为利用多轨道卫星监测地震热辐射变化提供了依据. 相似文献
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地震预测是地震科学研究的主要领域之一。震前热异常现象(地表温度异常升高)普遍存在并且与地震三要素有复杂的非线性关系。文中结合神经网络的优点,提出将热异常信息作为地震预测的信息源,通过构建神经网络,进行地震预测的思路,并进行了试验。基于8d合成的1km分辨率的MODIS数据,利用RST算法提取震前热异常信息,在分析震前热异常信息时空变化的基础上,确定出BP神经网络的结构,利用该网络对中国及周边100个5级以上震例,以及70个随机无震样本进行训练和仿真。试验结果表明,通过RST算法提取的震前热异常指数值,用于BP神经网络地震预测是可行的,其预测的试验结果刻画出了地震要素与热异常值间的非线性相关性。未来预测区域范围的选取以及神经网络中隐层神经元的数量将对地震预测效果产生较大的影响。 相似文献
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《地震地质》2016,(3)
地震发生前普遍存在的热红外辐射异常现象,是当前评估区域发震危险性的重要参数之一。然而,并非所有的地表红外异常都与构造活动或地震有关,如何排除非构造因素对地表热红外辐射的影响,从强噪声背景中提取微弱信号,是当前利用热红外遥感技术研究构造活动的难点。地表温度(LST)背景场是热异常提取的基础,而以往研究中所建立的背景场不能有效反映当年气候变化对其的影响,造成热异常提取精度受限。为此,文中在提取热异常的过程中对背景场进行了改进,结合地表温度时间序列的周期性特征,引入谐波分析,采用傅里叶逼近的方法拟合地表温度离散时序,从中提取其年趋势,建立1个动态的、同时包含局地信息和年际特征的、更加可靠的地表温度背景场;将其引入RST模型,基于"kσ"准则识别地震热异常信息;最终采用异常方向、异常强度和距离指数这3个指标对异常结果进行分析,验证算法的有效性。利用MODIS地表温度产品,基于所提算法对2008年汶川地震进行了再研究,结果表明:1)汶川地震前存在明显的热异常,沿龙门山断裂呈带状分布,持续时间较长;2)发震期无明显的异常现象;3)震后热异常的发生具有循环往复性,但异常幅度和影响范围明显缩小。与传统的空间温度均值RST算法异常提取结果相比,文中方法所提取的热异常在空间分布上与活动断裂带更为吻合,对异常的产生消散过程刻画更加细致,表明以地表温度年趋势作为地震构造热异常提取的背景场更加可靠。 相似文献
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为探索地震活动性前兆异常图像在1年尺度上的时空演化特征,应用地震活动因子预测方法,对华北地区进行了全时空扫描分析,筛选出对应效果较好的4个因子进行了全程统计。结果表明,震前1年左右扫描区域内异常小区由多到少到发震的现象,以及发震构造单元的异常小区所占比例较高的现象。归纳出根据异常小区数从多-少-发震的时间预测方法和根据构造单元的异常小区高比值的地点预测方法,它是利用地震活动因子进行预测的更易于识别的时空异常特征指标,经R值评分检验在一定程度上提高了预报效能。 相似文献
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通过对1992~2008年间各期观测资料进行全时空扫描,分析华北地区网区重力场的演化特征,总结震前异常的形态、持续时间和变化幅度,指出重力场空间变化易于发生地震的部位,并对一些问题进行讨论。结果显示:华北地区重力场总体变化不具明确规律性;大量测点存在明显的背景性趋势性异常变化;重力场变化与网区及周边地区中强地震的活动联系密切,较明显的重力场异常反应多发生在震前2年左右时间,且常伴有大面积高值异常区出现。重力变化"0"线、高梯度带、异常中心(含极值)附近是重力场空间变化易于发震的部位。 相似文献
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基于AQUA AIRS传感器提取了2014年2月12日新疆于田MS7.3地震前后CO和O3数据, 讨论了数据变化与地震活动的关系。 差值法和异常指数法结果表明, 于田地震后CO和O3在3月份达到最大异常, 且气体柱浓度异常沿NE向发震构造呈线性分布; 不同高度的CO和O3的VMR值变化与差值法和异常指数法得到的结果相吻合; 地震前后短时间内CO和O3气体柱浓度出现下降, 且地震当月最低。 初步推断可能是阿尔金断裂尾部在SW向运动过程中使得震区断裂带在弹性挤压状态下出现闭锁, 气体不流通导致; CO和O3异常更多的可能是由于田地震引起地下气体大量释放, 其次可能是与地下气体逸散在大气圈中发生的一系列化学反应有关。 研究表明, 卫星高光谱遥感数据获得的CO和O3的地球化学信息与地震有密切联系, 在地震监测及预测领域具有重要的应用价值。 相似文献
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聊古─井水溶气体的震前异常特征 总被引：1，自引：0，他引：1
本文对聊古一井水溶气体在１９８３年菏泽５．９级地震、１９９１年大同５．８级地震和１９９２年南黄海５．３级地震前的异常特征进行了分析总结，并结合地震场、源兆进行了初步探讨。认为聊古一井水溶气体的某些组分（如汞、氦气、二氧化碳、气体总量）具有良好的映震能力；氮氦比有利于突出地震异常信息，是提取震前短临异常简单可行的方法；聊古一井水溶气体的震前异常信息具有场兆和源兆的双重特征，来自源的地震异常信息具有良好的同步性，来自场的地震异常信息具有复杂性。 相似文献
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地球化学地震预测方法是常见的地震预测方法,该方法通过研究地球化学组分在地震前的异常变化,得到其变化规律,推导其与地震三要素的关系,从而进行地震预测.气体地球化学预测则是通过震前气体异常给出预报意见.因为地球的脱气作用一直存在,震前震源区岩层岩石力学性质会发生很大改变,导致大量流体涌出,渗透性较好的活动断层为深部流体提供了通道,使它们能更容易地到达地表,造成地表断层带土壤气体(简称断层气)组分异常,为地震预测提供了依据.本文主要介绍断层气气体异常、温泉气气体异常、遥感气体异常几部分.常见的气体地球化学异常组分主要有土壤氡、H_2、CO、CO_2等,这些气体测值在震前会出现明显的异常,多数为突跳式升高、降低,异常幅度变大,异常持续时间增加等等.我们分析了这些异常的特征,并且从地震三要素出发,判断二者之间的关系,从而对气体化学地震预测方法进行评价.由于气体的活动性较好,因而容易将地下孕震信息带到地表,气体化学异常的映震性较高,所以该方法极少虚报,但存在漏报的可能性,仍然需要与其他地震预测方法相结合从而增加地震预测的准确性,不能单独完成地震预测. 相似文献