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地震有关的卫星高光谱气体地球化学信息

作　者: 崔月菊
导　师: 杜建国
学　校: 中国地震局地震预测研究所
专　业: 构造地质学
关键词: 高光谱遥感 地球化学 地震 AIRS MODIS
分类号: TP79
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


大地震常给人类带来巨大的灾难。监测、研究地震是减轻地质灾害的重要途径之一。卫星遥感监测技术在地震监测和研究中有重要作用。近年来高光谱分辨率卫星遥感技术的发展,使得我们可以获取更多、更新的地震气体地球化学信息,来探讨地震活动和预测未来地震的空间位置。利用高分辨率卫星遥感数据（AIRS）提取了2008年5月12日汶川MS 8.0地震、2010年4月4日墨西哥下加利福尼亚MW 7.2和2010年4月14日青海玉树MS 7.1地震前后震中及其附近CO总量和CO体积混合比,CH4和CO2体积混合比,H2O和O3总量数据随时间的变化信息,并讨论了CO、H2O气体地球化学变化与地震活动的关系。针对在三个不同地理环境发生的大地震,通过处理高分辨率卫星遥感数据,获取了以下与地震相关的气体地球化学和温度异常:（1）汶川地震后震中区CO总量的峰值与主震和余震发生对应地较好。（2）下加利福尼亚地震前约一个月CO总量升高,高出前两年同期平均值24×1017mole/cm2,在地震发生前后CO总量和近地表CO体积混合比有波动现象,且8日平均数据的标准偏差增大,约为非地震时段的2倍。（3）玉树地震主震后水汽总量明显高于前两年平均值,玉树地震前后CO总量在也有升高变化。利用MODIS L1B数据反演的玉树地震前后的温度数据表明,在主震前亮温和地表温度出现高值,高值异常高于震前几年的同期平均温度并沿NW向断裂带分布;这与测量的玉树地区气温在34月份高于震前10年的同期平均温度的现象一致。反演结果和地震地质资料表明在大地震前后的这些参数异常变化可能主要是地震孕育发生过程中地应力作用使岩石圈脱气增强,地下气体沿活动断裂带逸散引起的,也与地震活动引起的大气化学变化有关。研究结果表明利用高分辨率卫星遥感数据提取与地震有关的地表温度、湿度和大气微量组分（CO）含量的时空变化信息对地震监测预报有重要意义。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-10
第一章 前言  10-23
  1.1 论文的选题、目的和意义  10-11
  1.2 高光谱遥感研究进展  11-15
    1.2.1 高光谱遥感技术  11-13
    1.2.2 高光谱数据处理技术  13-14
    1.2.3 高光谱遥感技术的应用  14-15
  1.3 地震断裂带排气  15-16
    1.3.1 地球排气理论  15-16
    1.3.2 活动断层逸出气的研究现状  16
  1.4 卫星高光谱数据提取断层逸出气信息的研究  16-21
    1.4.1 具有探测气体成分的卫星高光谱传感器  16-18
    1.4.2 卫星高光谱反演气体的方法  18-20
    1.4.3 卫星高光谱数据提取与地震有关的气体信息  20-21
  1.5 完成工作量和主要结果  21-23
    1.5.1 完成工作量  21
    1.5.2 主要结果  21-23
第二章 数据和方法  23-35
  2.1 数据介绍  23-28
    2.1.1.AIRS  23-25
    2.1.2.MODIS  25-28
  2.2 数据处理步骤和方法  28-35
    2.2.1.AIRS 提取CO、CH_4、C0_2 等信息  28-29
    2.2.2.MODIS 提取水汽含量和地表温度  29-35
第三章 三个大地震前后卫星遥感地球化学特征  35-46
  3.1.2008 年汶川M_s8.0 地震  35-38
    3.1.1 地震地质概况  35-36
    3.1.2 遥感地球化学变化  36-38
  3.2.2010 年墨西哥下加利福尼亚M_w 7.2 地震  38-42
    3.2.1 地震地质概况  38
    3.2.2 气体地球化学变化  38-42
  3.3.2010 年玉树M_s 7.1 地震  42-46
    3.3.1 地震地质概况  42-43
    3.3.2 遥感地球化学特征  43-46
第四章 讨论  46-52
  4.1 气体遥感地球化学异常与地震活动的关系  46-47
    4.1.1 大气中CO 变化与地震活动的关系  46
    4.1.2 温度变化与地震活动的关系  46-47
    4.1.3 水汽变化与地震活动的关系  47
  4.2 地震遥感信息异常的形成机理  47-52
    4.2.1.CO 异常形成机制  48-49
    4.2.2 温度异常形成机制  49-51
    4.2.3 水汽异常形成机理  51
    4.2.4 未发现CH_4 和C0_2异常的原因  51-52
第五章 结语  52-54
  5.1 结论  52
  5.2 存在问题和展望  52-54
参考文献  54-64
致谢  64-65
作者简历  65-66

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 遥感技术 > 遥感技术的应用
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