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基于红外亮温背景场的地震异常信息提取研究

基于红外亮温背景场的地震异常信息提取研究

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作者：邵楠清南京信息工程大学

学位级别：硕士

灾害性天气以及地震灾害都是地球上影响人类活动的自然灾害。利用气象卫星的红外遥感资料,在大气背景中提取地震信息,体现了学科交叉的优势。我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一,地震活动频度高、强度大、分布广,加... 详细信息

灾害性天气以及地震灾害都是地球上影响人类活动的自然灾害。利用气象卫星的红外遥感资料,在大气背景中提取地震信息,体现了学科交叉的优势。我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一,地震活动频度高、强度大、分布广,加强地震科学研究至关重要。近年来,基于卫星遥感的地震立体观测预测理论与方法研究已成为国际观测领域发展前沿,在国内外引起广泛重视。大量研究证明,热红外遥感是一种极有前景的地震预报新方法。本文基于我国FY-2E气象卫星热红外亮温数据,以新疆地区和川滇地区为主要研究区,介绍了完整的背景场构建方法,构建了多种时间尺度的红外亮温背景场和特征资料库。基于背景场资料,详细分析了两个研究区在不同时间尺度下的红外亮温背景场分布和演化特征,结合地质资料验证了红外亮温背景场对于地表热红外辐射信息反映的准确性,为地震前地表亮温异常提取提供基准资料和参考依据,并根据以上分析结果,对比总结了不同时间尺度下的红外亮温背景场的差异性,分别进行了适用性分析。本文基于现代气象统计方法,提出了一种提取地震前热异常信息的算法——“逐日亮温异常检测算法”,结合该算法与亮温目视解译方法,对比构建的多时间尺度的红外亮温背景场资料,针对2012年新疆洛浦Ms6.0级地震和2014年新疆于田Ms7.3级地震两个典型地震个例开展了地震前红外亮温时空分布、演化特征分析和红外亮温异常信息的提取研究,并验证了亮温异常信息与构造活动及地震的密切关系。本文研究成果有效补充完善了现有的背景场构建方法体系和模型集、加强了背景场在地震红外遥感学科中的应用研究深度、丰富了地震异常信息提取方法。研究成果可提高地震综合预报的准确性,为地震红外定量遥感提供方法支撑,对推动我国地球科学观测技术与地震事业发展具有重要的创新意义。

关键词：热红外遥感地震 FY-2E 红外亮温背景场地震异常信息提取

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