地震前卫星热红外亮温变化研究-毕业论文

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1、南阳师范学院20XX届毕业生毕业论文（设计）题目：地震前卫星热红外亮温变化研究完成人：班级：学制：专业：地理信息系统指导教师：完成日期：第13页（共13页）目录摘要(1)0引言(1)1卫星热红外异常的基本概念(1)2地震红外异常识别的基本思路(2)2.1对特定地理区域进行长期跟踪研究(2)2.2重点研究非震因素及其红外影像特征(3)2.3直接利用辐射亮温进行异常判别(4)3红外亮温异常提取(4)3.1汶川地震红外亮温异常提取(6)3.1.1汶川实验区亮温背景场建立(6)3.1.2基于亮温偏移指数提取亮温异常(7)4处理方法(10)5异常分析(10)5.1异常的时间特征(11)5.

2、2异常的空间分布特征(11)6小节(12)参考文献(12)Abstract(13)第13页（共13页）地震前卫星热红外亮温变化研究摘要: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，至今没有一个明确的解释。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[

3、1]。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。一、卫星热红外异常的基本概念地震前出现热异常是一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探索。与传统地面观测相比，卫星遥感具有观测范围广、信息量大、获取信息快等优点。遥感资料的计算机处理技术的广泛应用，也使地学信息提取、地学数据库的建立有了技术上的保障[2]。第13页（共13页）地震前大气层卫星热红外增温异常是指在震前几天至几十天左右，卫星探测器热红外波

4、段监测到的震源区及其周围相当大范围内近地表一低空大气层的温度比背景值明显高出，且在震后立即恢复正常的现象。异常是相对正常而言的，这里的背景值就是选取的正常的温度场，要根据不同地区、不同时间资料获取的情况来确定，一般选择一幅近期地震相对平静、无干扰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8-14um这一特征波长(又叫大气窗口)测得的辐射值，通过应用PLANCK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TBB(black-bodytemperature)，在遥感图像上以不同的色彩表现出来。它与物体的

5、真实温度之间存在一定的差异，可通过换算反演出地表一低空大气层的温度。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，是一个相当普遍的现象，与季节、天气、地形无关。所以，临震前卫星热红外异常是地面一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一个综合性参数，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

6、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，利用震中周围一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[3]。1、针对特定地理区域进行长期跟踪研究第13页（共13页）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的异常演化特点，有些异常在震前1--30天出现，也有些异常在震前4--6个月，1年甚至更长时间出现。异常的

7、而积和距震中的距离也相差很大，异常的幅值多数认为是2—6摄氏度，也有高达10℃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。这些一方而说明震前热红外异常的复杂性，另一方而也说明，钊一对震例的研究，以一次地震发生前后一定时段、一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。本文作者认为钊一对一个特定的构