《地震遙感熱異常時空分析方法與檢驗》利用衛(wèi)星遙感技術開展地震前的熱異常研究已經引起國內外學術界的廣泛關注,被認為是實現(xiàn)地震短臨預警的潛在途徑。本書介紹了利用地表溫度、近地表氣溫、熱紅外亮溫、溫度日較差、長波輻射、地表潛熱通量等多個熱參數(shù)開展地震遙感熱異常研究的現(xiàn)狀;針對亟須解決的關鍵問題,顧及地球系統(tǒng)多圈層耦合效應,提出了地震熱異常分析的巖石層蓋層大氣層耦合理論框架,并建立了兼顧偏量時間空間關系的地震遙感熱異常分析方法,提出了基于美國環(huán)境預報中心提供的最終全球分析資料的地震遙感熱異常逐像元分析方法,檢驗了現(xiàn)代回顧性分析研究和應用分析資料(MERRA)的適用性與優(yōu)勢;此外,還辨析了紅外亮溫與線性云異常的關系,探索了地表潛熱通量與電離層異常在中國西部地震前的準同步性。 本書可作為從事地震遙感異常識別研究的科學工作者、研究生的參考用書,同時也可作為地球物理、地質遙感等領域科研工作者的參考用書。
《地震遙感熱異常時空分析方法與檢驗》綜合類高等院校工程類專業(yè)教學用書
前言 地震是當前最不可預知、破壞性最大的自然災害之一,尤其是中強地震,將引起嚴重的人員傷亡和財產損失。孕震區(qū)在地震發(fā)生前會經歷一個長期的能量積累過程,在孕震過程的后期,通過巖石層蓋層大氣層耦合效應,巖石圈應力增強將在局部的地表和大氣層產生多種異常信號,熱異常就是其中之一。經過30多年研究,國內外學術界通過大量震例研究對地震前衛(wèi)星遙感監(jiān)測到的熱異,F(xiàn)象進行了反復檢驗和驗證。近年來,全球綜合地球觀測系統(tǒng)(global earth observing system of systems,GEOSS)的發(fā)展為地震異常研究提供了海量對地觀測數(shù)據(jù)。如何從中有效識別出構造活動異常信息并揭示其時空演變特征,是防災減災的重大需求。 本書針對地震遙感熱異常研究中亟須解決的關鍵問題,介紹了使用地表溫度、近地表氣溫、熱紅外亮溫、溫度日較差、長波輻射、地表潛熱通量等多個熱參數(shù)及衛(wèi)星云圖、電離層參數(shù)的地震遙感熱異常分析方法與檢驗驗證研究。全書共分為5章。第1章介紹了地震遙感熱異常的研究背景及國內外研究現(xiàn)狀。第2章參考現(xiàn)有的理論假說闡述了LCA耦合框架,提出了DTST方法的技術流程,并分析了20102011年新西蘭地震前熱參數(shù)和位移異常及其線性云異常耦合模式。第3章介紹了3種常用的同化數(shù)據(jù)集NCEP/NCAR Reanalysis(美國環(huán)境預報中心(NCEP)和國家大氣研究中心(NCAR) 聯(lián)合推出的再分析資料)、NCEPFNL及現(xiàn)代回顧性分析研究和應用分析資料(modern era retrospectiveanalysis for research and applications,MERRA),提出了地震遙感逐像元分析方法,并利用MERRA數(shù)據(jù)分析了2012年意大利艾米利亞地震前溫度異常特征。第4章介紹了熱紅外遙感的基本理論、基本概念與當前主要的熱紅外傳感器,闡述了2010年青海玉樹地震前的紅外亮溫與線性云異,F(xiàn)象。第5章介紹了國外關于地震地表潛熱通量與電離層異常時間同步性的研究,闡述了中國西部4次強震前地表潛熱通量與電離層異常的時間同步性特征,討論了可能的物理機理。 本書的內容是在自由探索以及之后國家自然科學基金項目(41401495)資助之下的成果匯總,有些已經在國際、國內學術會議進行交流,有些已經在有關學術期刊發(fā)表。本書的出版也得到了科技部973 課題(2011CB707102)及江蘇高校優(yōu)勢學科建設工程項目(PAPD)的共同資助。此外,劉善軍、李金平、馬未宇、郭廣猛等在本書主要內容寫作中給予了幫助或進行了有益的討論,鄭碩、孟佳、仲曉紅等在研究生學習期間參與了本書編寫的部分工作,書中還引用了大量同行的文獻,在此一并表示感謝。 目前,地震遙感熱異常研究處于快速發(fā)展之中,本書在編著過程中力求嚴謹,但也難免會存在爭議及紕漏,希望能夠拋磚引玉,不妥之處歡迎讀者批評指出。2015年11月于中國礦業(yè)大學目錄
秦 凱,男,博士,中國礦業(yè)大學環(huán)境與測繪學院老師。在包括Proceedings of the IEEE等國際*期刊上發(fā)表SCI/EI論文10余篇,獲得軟件著作權1項,主持或參與科研項目多項,任《IEEE TGRS》《IEEE JSTAER》《IJRS》《ATMOSFERA》等SCI期刊審稿員,IEEE-GRSS會員、AGU會員、EGU會員。
第1章 緒論11.1 研究背景 11.2 國內外研究進展 3第2章 多參數(shù)DTS-T方法與LCA耦合模式驗證 132.1 LCA耦合框架 132.2 多參數(shù)DTS-T方法 152.3 新西蘭地震前多參數(shù)異常與LCA耦合模式 29第3章 基于同化資料的地震溫度異常時空特征分析 453.1 同化數(shù)據(jù)集介紹 453.2 基于NCEP-FNL數(shù)據(jù)的地震溫度異常逐像元方法 513.3基于MERRA數(shù)據(jù)的2012年意大利北部地震溫度異常分析 58第4章 基于FY-2數(shù)據(jù)的地震熱紅外與云異常分析 684.1 熱紅外遙感基礎與數(shù)據(jù) 684.2 基于FY-2數(shù)據(jù)的2010年中國玉樹地震前熱紅外與云異常分析 75第5章 地震地表潛熱通量與電離層異常的準同步性分析865.1背景介紹 865.2中國西部地震前地表潛熱通量與電離層異常 90參考文獻 98