景谷6.6级地震前后MODIS卫星热红外信息分析.pdf

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1、第37卷第4期地震地质V01．37．NO．42015年12月Dec．．2015SEISMOLOGYANDGEOLOGYdoi：10．3969／j．issn．0253—4967．2015．04．005景谷6．6级地震前后MODIS卫星热红外信息分析苗崇刚文翔周斌’张华原永东黄惠宁1)广西壮族自治区地震局，南宁5300222)中国地震局地球物理研究所，北京100081摘要收集了2014年7月至2015年1月云南景谷M6．6地震区连续的MODIS／Terra卫星遥感热红外资料，经过去云等数据处理，选取观测质量最佳的北京时间凌晨4—6时的热红外数据进行地表温度反演，分析地震前、后地表

2、温度异常时间演化过程及其异常空间分布与活动断裂的关系，并讨论了震区地形地貌、季节性气候等非构造因子对地温异常的影响。结果表明：1)在景谷6．6地震发生前2个月震中附近出现热红外异常增温现象，异常增温与发震时间有一定的对应性。显著增温主要表现在震前半个月左右，震前7d异常增温幅度达到峰值，震后温度逐步降低，同时景谷5．8、5．9强余震发生前半月也存在一定程度的异常升温；2)与地形地貌、季节性气候等非构造因子的相关分析表明，景谷M6．6地震反映出破年变的震前构造“增温”信息；3)异常升温由震中沿sN—NE向共轭断裂交叉发育，这与景谷M6．6地震区域构造应力场水平最大主应力NNE—

3、SSW向优势分布较为一致，充分考虑地形地貌、季节性气候等非构造因素对异常升温的影响，认为此次景谷M6．6地震前热红外升温可能为震前短临异常现象。关键词景谷M6．6地震地表温度地形地貌季节变化前兆异常中图分类号：P315．2文献标识码：A文章编号：0253-4967(2015)04-0991—130引言卫星遥感热红外异常是指地球大气系统辐射的能量信息，通过反演后得到的地面温度，包含着地球内部的热信息(强祖基等，1992)。通过对卫星热红外异常的时空分析，不仅可以识别已有的地质构造，而且还可能依据热红外异常的变化过程分析地质构造的活动状态，发现地质灾害前兆。20世纪90年代以来，

4、国内外不少地震学者(李茂玮等，1996；孔令昌等，1997；刘德富等，1997；马瑾等，2000，2006；徐秀登等，2000；Gabrieloveta1．，2000；张元生等，2002；邓志辉等，2003；康春丽等，2003；陈梅花等，2003，2007；Freundeta1．，2003；单新建等，2005a，b；郭晓等，2005；Tramutolieta1．，2005；Aruneta1．，2005；Ouzounoveta1．，2006；方颖等，2012)分别对不同地区中强构造地震震前热红外地温、亮温、长波辐射等异常进行了研究，试图找出异常与地震“时、空、强”三要素之间的对

5、应关系。目前，地震前红外异常与活动断裂的热活动状态研究取得了大量有意义的成果，但就现实存在的问题，也有学者提出一些[收稿日期]2015—02—13收稿，2015—10—22改回。【基金项目]广西科技攻关计划(12980052，1377002，12426001)资助。通讯作者：文翔，工程师，E—mail：yaya997@163．com。4期苗崇刚等：景谷6．6级地震前后MODIS卫星热红外信息分析993放等，2007)。本文MODIS数据来源于美国航空局(NASA)网站(http：／／ladsweb．nascom．nasa．gov／data／search。htm1)，MODIS

6、影像空间分辨率为1km，根据热红外辐射在大气中传输的特点，MODIS热红外数据的第31和32波段最适合反演地表温度。考虑到在凌晨05：00前后，太阳辐射造成的影响最小，最能反映地表温度场状况，故本文选用凌晨05：00前后过境的热红外波段31和32数据，利用毛克彪(2004)提出的劈窗算法反演震中附近温度场的变化图像。劈窗算法表达式为Ts=A0+413l—A232(1)式(1)中，为地表温度，和r，3：分别为MODIS第31和32波段的亮度温度，。、A和A：为分裂窗算法参数(毛克彪，2004)，具体算法流程见图2。在遥感影像处理中，由于气候原因，大多时一候获取的信息都有云噪声的

7、干扰，这就直接影响F葡地表温度反演精度，因此云去除就成为MODIS产二历数据预处理中的1个重要环节。考虑到薄云和厚广——====F三二==一]云的成像原理和在图像中成像的特点各不相同，Imodis1／2~I兰．．．针对不同的云层厚度应采用不同的去云方法。在堕薄云去除方面，由于薄云导致图像的动态范围缩I墅宣茎兰I小，影像的细节部分被遮盖，从而降低了清晰程I壁主堕銮些里堡l度；同时薄云噪声造成图像频谱在低频分量上的图2基于MODIS数据地表温度增强。因此，通过增强影像的高频成分、抑制低反演的劈窗算法流程频成