《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(shù)開展地震前的熱異常研究已經(jīng)引起國內(nèi)外學(xué)術(shù)界的廣泛關(guān)注,被認(rèn)為是實現(xiàn)地震短臨預(yù)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(guān)鍵問題,顧及地球系統(tǒng)多圈層耦合效應(yīng),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(guān)系的地震遙感熱異常分析方法,提出了基于美國環(huán)境預(yù)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(yīng)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(guān)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(zhǔn)同步性。 本書可作為從事地震遙感異常識別研究的科學(xué)工作者、研究生的參考用書,同時也可作為地球物理、地質(zhì)遙感等領(lǐng)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(xué)用書
前言 地震是當(dāng)前最不可預(yù)知、破壞性最大的自然災(zāi)害之一,尤其是中強(qiáng)地震,將引起嚴(yán)重的人員傷亡和財產(chǎn)損失。孕震區(qū)在地震發(fā)生前會經(jīng)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(yīng),巖石圈應(yīng)力增強(qiáng)將在局部的地表和大氣層產(chǎn)生多種異常信號,熱異常就是其中之一。經(jīng)過30多年研究,國內(nèi)外學(xué)術(shù)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(jìn)行了反復(fù)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(gòu)造活動異常信息并揭示其時空演變特征,是防災(zāi)減災(zāi)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(guān)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(nèi)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(shù)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(yù)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(yīng)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(dāng)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(guān)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(qiáng)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(jī)理。 本書的內(nèi)容是在自由探索以及之后國家自然科學(xué)基金項目(41401495)資助之下的成果匯總,有些已經(jīng)在國際、國內(nèi)學(xué)術(shù)會議進(jìn)行交流,有些已經(jīng)在有關(guān)學(xué)術(shù)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(xué)科建設(shè)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(nèi)容寫作中給予了幫助或進(jìn)行了有益的討論,鄭碩、孟佳、仲曉紅等在研究生學(xué)習(xí)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(xiàn),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(yán)謹(jǐn),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(xué)目錄
秦 凱,男,博士,中國礦業(yè)大學(xué)環(huán)境與測繪學(xué)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(quán)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(nèi)外研究進(jìn)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(chǔ)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(zhǔn)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(xiàn) 98