《地震遥感热异常时空分析方法与检验》利用卫星遥感技术开展地震前的热异常研究已经引起国内外学术界的广泛关注,被认为是实现地震短临预警的潜在途径。本书介绍了利用地表温度、近地表气温、热红外亮温、温度日较差、长波辐射、地表潜热通量等多个热参数开展地震遥感热异常研究的现状;针对亟须解决的关键问题,顾及地球系统多圈层耦合效应,提出了地震热异常分析的岩石层盖层大气层耦合理论框架,并建立了兼顾偏量时间空间关系的地震遥感热异常分析方法,提出了基于美国环境预报中心提供的最终全球分析资料的地震遥感热异常逐像元分析方法,检验了现代回顾性分析研究和应用分析资料(MERRA)的适用性与优势;此外,还辨析了红外亮温与线性云异常的关系,探索了地表潜热通量与电离层异常在中国西部地震前的准同步性。 本书可作为从事地震遥感异常识别研究的科学工作者、研究生的参考用书,同时也可作为地球物理、地质遥感等领域科研工作者的参考用书。
《地震遥感热异常时空分析方法与检验》综合类高等院校工程类专业教学用书
前言 地震是当前最不可预知、破坏性最大的自然灾害之一,尤其是中强地震,将引起严重的人员伤亡和财产损失。孕震区在地震发生前会经历一个长期的能量积累过程,在孕震过程的后期,通过岩石层盖层大气层耦合效应,岩石圈应力增强将在局部的地表和大气层产生多种异常信号,热异常就是其中之一。经过30多年研究,国内外学术界通过大量震例研究对地震前卫星遥感监测到的热异常现象进行了反复检验和验证。近年来,全球综合地球观测系统(global earth observing system of systems,GEOSS)的发展为地震异常研究提供了海量对地观测数据。如何从中有效识别出构造活动异常信息并揭示其时空演变特征,是防灾减灾的重大需求。 本书针对地震遥感热异常研究中亟须解决的关键问题,介绍了使用地表温度、近地表气温、热红外亮温、温度日较差、长波辐射、地表潜热通量等多个热参数及卫星云图、电离层参数的地震遥感热异常分析方法与检验验证研究。全书共分为5章。第1章介绍了地震遥感热异常的研究背景及国内外研究现状。第2章参考现有的理论假说阐述了LCA耦合框架,提出了DTST方法的技术流程,并分析了20102011年新西兰地震前热参数和位移异常及其线性云异常耦合模式。第3章介绍了3种常用的同化数据集NCEP/NCAR Reanalysis(美国环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NCAR) 联合推出的再分析资料)、NCEPFNL及现代回顾性分析研究和应用分析资料(modern era retrospectiveanalysis for research and applications,MERRA),提出了地震遥感逐像元分析方法,并利用MERRA数据分析了2012年意大利艾米利亚地震前温度异常特征。第4章介绍了热红外遥感的基本理论、基本概念与当前主要的热红外传感器,阐述了2010年青海玉树地震前的红外亮温与线性云异常现象。第5章介绍了国外关于地震地表潜热通量与电离层异常时间同步性的研究,阐述了中国西部4次强震前地表潜热通量与电离层异常的时间同步性特征,讨论了可能的物理机理。 本书的内容是在自由探索以及之后国家自然科学基金项目(41401495)资助之下的成果汇总,有些已经在国际、国内学术会议进行交流,有些已经在有关学术期刊发表。本书的出版也得到了科技部973 课题(2011CB707102)及江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)的共同资助。此外,刘善军、李金平、马未宇、郭广猛等在本书主要内容写作中给予了帮助或进行了有益的讨论,郑硕、孟佳、仲晓红等在研究生学习期间参与了本书编写的部分工作,书中还引用了大量同行的文献,在此一并表示感谢。 目前,地震遥感热异常研究处于快速发展之中,本书在编著过程中力求严谨,但也难免会存在争议及纰漏,希望能够抛砖引玉,不妥之处欢迎读者批评指出。2015年11月于中国矿业大学目录
秦 凯,男,博士,中国矿业大学环境与测绘学院老师。在包括Proceedings of the IEEE等国际*期刊上发表SCI/EI论文10余篇,获得软件著作权1项,主持或参与科研项目多项,任《IEEE TGRS》《IEEE JSTAER》《IJRS》《ATMOSFERA》等SCI期刊审稿员,IEEE-GRSS会员、AGU会员、EGU会员。
第1章 绪论11.1 研究背景 11.2 国内外研究进展 3第2章 多参数DTS-T方法与LCA耦合模式验证 132.1 LCA耦合框架 132.2 多参数DTS-T方法 152.3 新西兰地震前多参数异常与LCA耦合模式 29第3章 基于同化资料的地震温度异常时空特征分析 453.1 同化数据集介绍 453.2 基于NCEP-FNL数据的地震温度异常逐像元方法 513.3基于MERRA数据的2012年意大利北部地震温度异常分析 58第4章 基于FY-2数据的地震热红外与云异常分析 684.1 热红外遥感基础与数据 684.2 基于FY-2数据的2010年中国玉树地震前热红外与云异常分析 75第5章 地震地表潜热通量与电离层异常的准同步性分析865.1背景介绍 865.2中国西部地震前地表潜热通量与电离层异常 90参考文献 98