地震前卫星热红外亮温变化研究.doc格式【15页】

这些方而说明震前热红外异常的复杂性，另方而也说明，钊对震例的研究，以次地震发生前后定时段定地理区域内的热红外影像为研究对象，由于不同学者选用资料的时空范围不同，对同样的地震，有可能得出不同的异常演化特征，从而使研究结果的可比性降低，不利于探索地震异常的规律性和共性。

本文作者认为钊对个特定的构造活动区域进行长期跟踪研究，使研究范围在空间上固定，在时间上连续。

是个相当普遍的现象，与季节天气地形无关。

卫星探测器热红外波段所监测到的温度不是物体表面的真实温度，而是根据卫星通道这特征波长又叫大气窗口测得的辐射值，通过应用函数处理，在经过大气层传输因子的修正之后而确定的，叫物体的热红外亮温，在遥感图像上以不同的色彩表现出来。

它与物体的真实温度之间存在定的差异，可通过换算反演出地表低空大气层的温度。

热红外异常实际上是观测值与背景值的差值。

临震前热红外异常区域的确定就是根据这个差值而定的。

它能实时地在卫星红外云图上被识别出来热红外异常实际上是观测值与背景值的差值。

它与物体的真实温度之间存在定的差异，可通过换算反演出地表低空大气层的温度。

部分内容简介的遥感图像作为正常温度场。

卫星探测器热红外波段所监测到的温度不是物体表面的真实温度，而是根据卫星通道这特征波长又叫大气窗口测得的辐射值，通过应用函数处理，在经过大气层传输因子的修正之后而确定的，叫物体的热红外亮温，在遥感图像上以不同的色彩表现出来。

它与物体的真实温度之间存在定的差异，可通过换算反演出地表低空大气层的温度。

热红外异常实际上是观测值与背景值的差值。

临震前热红外异常区域的确定就是根据这个差值而定的。

它能实时地在卫星红外云图上被识别出来，是个相当普遍的现象，与季节天气地形无关。

所以，临震前卫星热红外异常是地面近空大气层增温异常的真实写照。

二地震红外异常识别的基本思路热红外异常实际上就是地表温度异常，而地表温度是地表热平衡过程中的个综合性参数，它是地壳深部地震活动及地形地貌地物类型和气象等非震因素共同作用的结果。

而来自深部的热信息对地表温度的影响相对于地而以上太阳辐射和气象变化的影响可能是微不足道的，因此，地震活动热红外异常的提取是强背景弱信号条件下的信息获取问题，具有相当的难度。

前人已在这方而做了大量工作。

多数学者以震例为研究对象，利用震中周围定区域内震前震后数月或数十天的红外影像资料进行分析。

本文作者在鉴戒前人工作的基础上采用以下研究思路。

针对特定地理区域进行长期跟踪研究已有的研究成果表明，震前卫星热红外异常是存在的，但异常与地震发生之间的关系复杂多变。

首先，并非每次地震都有明显热红外异常，也并非有此热异常就有地震发生其次，不同震例表现出不同第页共页的异常演化特点，有些异常在震前天出现，也有些异常在震前个月，年甚至更长时间出现。

异常的而积和距震中的距离也相差很大，异常的幅值多数认为是摄氏度，也有高达以上的。

异常与地震发生之间有时有较好的对应，多数情况是很难确定，而目，并非震级越大异常也越大。

这些方而说明震前热红外异常的复杂性，另方而也说明，钊对震例的研究，以次地震发生前后定时段定地理区域内的热红外影像为研究对象，由于不同学者选用资料的时空范围不同，对同样的地震，有可能得出不同的异常演化特征，从而使研究结果的可比性降低，不利于探索地震异常的规律性和共性。

本文作者认为钊对个特定的构造活动区域进行长期跟踪研究，使研究范围在空间上固定，在时间上连续。

首先掌握无震情况下研究区不同季节的热红外影像特征，明确区域内不同地貌及地质构造单元在热红外影像上的反映及其红外亮温随时间的变化过程，建立无震年份研究区的热红外亮温动态背景场，在此基础上通过影像的逐日对比和温度场的统计分析提取出可能的异常，并形成异常动态演化序列。

然后，将异常演化序列与区域内的地震发生序列进行对比，探索二者的相关性将是可取的思路。

重点研完非震因素及其红外影像特征根据已有的研究成果，地震活动引起红外增温异常勿容置疑，但地震红外异常具有什么样的特征及标志，我们还知之甚少。

这方而是因为干扰因素太复杂，另方而是由于地震是小概率事件，加之云层的干扰，可供分析的震例资料非常有限，而仅靠有限的儿个震例分析很难把握地震红外异常的特征，也很难提取异常。

相反，影响地表热红外辐射的各类非震因素是时刻存在的，研究这些非震因素的红外影像及其亮温变化特征，数据源要相对充足得多。

而旦掌握了非震因素控制的地表亮温正常动态背景场及其变化规律，就有可能通过消除正常动态背景的方法提取地震异常。

因此，作者的思路是建立工作区的地形地貌岩性植被水体等影响因素数据库及多年的红外影像库，通过对两类代表两个区域的地表温度，是时间窗内的本数。

透热指数的取值范围在到之间，取为整数。

同时，对研究区域中的每探测象元的亮温进行增温变化的统计，提取增温异常，找出异常点并画出异常空间分布图，同时做出增温异常比值的时间序列曲线图。

选定区域里，对个象素位置的亮温数据，以为滑动时间窗长，求出这个亮温值的均方差，若亮温值大于倍均方差，则判定为正异常。

由此，可选出选定区域内，每天正异常点数在总有效点数中的比值。

五异常分析异常的时间特征透热指数和异常比值主要可分为三种类别第页共页图汶川地区热红外异常分布透热指数出现异常，而异常比值无异常。

透热指数在较短的时间内几天时间迅速升高并恢复，在这段时间内研究区域内并没有出现亮温增温异常，其后也没有地震发生。

这种情况表明区域内有定的构造活动，但这种活动并没有引发地震。

这种构造活动是否与未来较长时间内的地震活动有关，有待进步的研究。

出现异常比值高值，但透热指数没有发生变化。

所以，几个时间段内的异常比值连续出现高值，说明该时间内地表增温异常点明显增多。

但透热指数没有变化，表明这种亮温的异常变化是由气温变化而不是构造活动引起的。

透热指数和异常比值同时出现高值异常。

当两种参数同时出现异常时，表明了地表亮温的变化受到了地下构造活动的影响，同时这种活动使得区域地表增温。

这种情况的出现后，未来的个月左右时间内，区域内及周边可能会发生中等地震。

异常的空间分布特征第页共页当透热指数和异常比值同时出现异常时，可以认为该异常时地震前兆异常的可能性较大，我们通过分析静止卫星热红外资料的亮温异常空间分布图来推测未来可能发生地震的地点。

图显示了汶川地震前后个月，汶川地区的热红外亮温变化分布特征，可以基本清晰的看到亮温从高到低的整个演变过程。

震前热异常主要分布于震中区及其以西地区，且沿断层分布现象非常明显。

震前天此地区出现大范围的高值亮温异常，最明显地区位于震中西南处。

震前天，热红外异常沿东北方向逐渐向震中附近靠拢，且异常范围减小集中。

震前天，距离地震仅有天时间，热异常分布区已经非常靠近震中区。

年月日的级汶川大地震，从月日月日，从图像我们可以看到，热异常逐渐向震中区收缩，且大范围上的距离震中较远的热异常逐步减小消失。

此次地震，热红外亮温异常的空间分布变化经历了从大范围到较为集中再到逐渐消散的过程，异常最高值区与汶川级地震震中距离很近，震前异常显示较好。

六小节我国是地震灾害最为严重的国家之。

本文对地震前的热红外异常的提取进行了详细的介绍，通过透热指数和异常比值对地震前的热红外异常进行异常分析。

使我们很好的了解到地震前的热红外异常变化，这对于我们预测地震的发生具有重大的意义。

但是热红外异常的提取过程中会受到许多因素的干扰，这就使得我们提取到得数据存在误差，对处理分析产生的结果造成干扰。

我们需要提高异常数据的精度，改进处理方法，加深对异常的分析，这样才能更加精确的预测地震的发生，使人民的生命和财产得到更好的保护。

参考文献韦玉春，汤国安，杨昕遥感数字图像处理教程北京科学出版社，第页共页土贵武，唐伶俐，姜小光地震预报的新方法新途径遥感技术与应用张守洁试论实施防震减灾社会动员的途径与方法西北地震学报，土章豹，乐静加强地震科普巟作，增强全民防震减灾意识和能力来自汉川地震和日本的启小中国科技论坛张微，黄勤，李启敏卫星热红外遥感技术在地震监测预报中的应用杭州科技张培震中国地震灾害与防震减灾地震地质陈或，徐瑞松，蔡容，等遥感技术在地震研究中的应用进展地球物理学进展编号毕业论文设计题目地震前卫星热红外亮温变化研究完班级学制年专业地理信息系统指导教师完成日期第页共页摘要引言卫星热红外异常的基本概念地震红外异常识别的基本思路对特定地理区域进行长期跟踪研究重点研究非震因素及其红外影像特征直接利用辐射亮温进行异常判别红外亮温异常提取汶川地震红外亮温异常提取汶川实验区亮温背景场建立基于亮温偏移指数提取亮温异常处理方法异常分析异常的时间特征异常的空间分布特征小节参考文献第页共页地震前卫星热红外亮温变化研究指导老师杨杰作者尚小东摘要本文介绍了卫星热红外异常的基本概念，卫星热红外异常的识别的基本思路，以及怎样提热红外异常数据。

然后通过热红外异常的处理方法对汶川地震前的热红外异常变化进行分析。

关键字地震热红外异常亮温提取前言有关地震前震中附近及周围会出现低空大气地面增温异常的原因，国内外地震学者进行了大量地研究工作，至今没有个明确的解释。

目前大致有如下几种观点地球放气与顺变电场说应用致热学说断层蠕动摩擦生热应力激活岩石空穴中电荷红外辐射热物质眼裂缝上涌。

前人的研究分别从不同的角度解释了震前热异常现象。

不同的地震会出现不同的前兆现象，如地下井水水位变化地声地光有臭鸡蛋气味的浓雾土地电锯摇摆等，这些现象间接激发或直接导致震前热异常。

卫星热红外异常的基本概念地震前出现热异常是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