基于红外亮温背景场的地震异常信息提取研究

发布时间：2017-10-09 16:16

  本文关键词：基于红外亮温背景场的地震异常信息提取研究

  更多相关文章： 热红外遥感 地震 FY-2E 红外亮温背景场 地震异常信息提取

【摘要】：灾害性天气以及地震灾害都是地球上影响人类活动的自然灾害。利用气象卫星的红外遥感资料,在大气背景中提取地震信息,体现了学科交叉的优势。我国是世界上地震活动最强烈和地震灾害最严重的国家之一,地震活动频度高、强度大、分布广,加强地震科学研究至关重要。近年来,基于卫星遥感的地震立体观测预测理论与方法研究已成为国际观测领域发展前沿,在国内外引起广泛重视。大量研究证明,热红外遥感是一种极有前景的地震预报新方法。本文基于我国FY-2E气象卫星热红外亮温数据,以新疆地区和川滇地区为主要研究区,介绍了完整的背景场构建方法,构建了多种时间尺度的红外亮温背景场和特征资料库。基于背景场资料,详细分析了两个研究区在不同时间尺度下的红外亮温背景场分布和演化特征,结合地质资料验证了红外亮温背景场对于地表热红外辐射信息反映的准确性,为地震前地表亮温异常提取提供基准资料和参考依据,并根据以上分析结果,对比总结了不同时间尺度下的红外亮温背景场的差异性,分别进行了适用性分析。本文基于现代气象统计方法,提出了一种提取地震前热异常信息的算法——“逐日亮温异常检测算法”,结合该算法与亮温目视解译方法,对比构建的多时间尺度的红外亮温背景场资料,针对2012年新疆洛浦Ms6.0级地震和2014年新疆于田Ms7.3级地震两个典型地震个例开展了地震前红外亮温时空分布、演化特征分析和红外亮温异常信息的提取研究,并验证了亮温异常信息与构造活动及地震的密切关系。本文研究成果有效补充完善了现有的背景场构建方法体系和模型集、加强了背景场在地震红外遥感学科中的应用研究深度、丰富了地震异常信息提取方法。研究成果可提高地震综合预报的准确性,为地震红外定量遥感提供方法支撑,对推动我国地球科学观测技术与地震事业发展具有重要的创新意义。
【关键词】：热红外遥感 地震 FY-2E 红外亮温背景场 地震异常信息提取
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：P315.7
【目录】：

• 中文摘要5-6
• Abstract6-8
• 第一章 前言8-16
• 1.1 研究背景及意义8-9
• 1.2 国内外研究现状及存在问题9-13
• 1.2.1 地震前亮温异常研究现状9-11
• 1.2.2 红外背景场研究现状11-12
• 1.2.3 地震红外遥感研究存在的问题12-13
• 1.3 论文主要研究内容13-16
• 第二章 卫星遥感热辐射原理及地震热红外辐射异常机理16-27
• 2.1 热辐射原理16-20
• 2.1.1 黑体辐射定律16-19
• 2.1.2 真实物体的辐射19-20
• 2.1.3 亮度温度20
• 2.2 地表热红外辐射的影响因素20-24
• 2.2.1 大气对地表热红外辐射的影响21-22
• 2.2.2 地表环境对地表热红外辐射的影响22-23
• 2.2.3 气象因素对地表热红外辐射的影响23-24
• 2.3 地震热红外辐射异常机理24-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第三章 亮温背景场构建与地震热异常提取方法研究27-36
• 3.1 资料收集及预处理27-29
• 3.1.1 FY-2E气象卫星及探测仪器VISSR27-28
• 3.1.2 数据预处理28-29
• 3.2 热红外亮温背景场构建方法29-31
• 3.3 热红外亮温异常提取方法31-34
• 3.3.1 亮温图像的目视解译31-32
• 3.3.2 逐日亮温异常检测算法32-34
• 3.4 本章小结34-36
• 第四章 研究区红外亮温背景场构建与时空演化特征分析36-68
• 4.1 新疆地区红外亮温背景场36-53
• 4.1.1 新疆地区概况36-37
• 4.1.2 新疆地区红外亮温月背景场及时空演化特征分析37-50
• 4.1.2.1 新疆地区红外亮温年度月背景场及时空演化特征分析37-45
• 4.1.2.2 新疆地区红外亮温多年月背景场及时空演化特征分析45-50
• 4.1.3 新疆地区红外亮温年背景场及时空演化特征分析50-51
• 4.1.4 新疆地区红外亮温多年日背景场及时空演化特征分析51-53
• 4.2 川滇地区红外亮温背景场53-66
• 4.2.1 川滇地区概况53-54
• 4.2.2 川滇地区红外亮温月背景场及时空演化特征分析54-63
• 4.2.2.1 川滇地区红外亮温年度月背景场及时空演化特征分析54-62
• 4.2.2.2 川滇地区红外亮温多年月背景场及时空演化特征分析62-63
• 4.2.3 川滇地区红外亮温年背景场及时空演化特征分析63-64
• 4.2.4 川滇地区红外亮温多年日背景场及时空演化特征分析64-66
• 4.3 不同种类背景场的适用性分析66-67
• 4.4 本章小结67-68
• 第五章 地震红外亮温异常提取研究68-86
• 5.1 2012年新疆洛浦Ms6.0级地震红外亮温异常提取研究68-77
• 5.1.1 新疆洛浦地震构造背景68
• 5.1.2 基于背景场的震前红外亮温异常时空演化特征分析68-72
• 5.1.3 基于日值变化的亮温异常提取研究72-76
• 5.1.4 小结76-77
• 5.2 2014年新疆于田Ms7.3级地震红外亮温异常提取研究77-85
• 5.2.1 新疆于田地震构造背景77
• 5.2.2 基于背景场的震前红外亮温异常时空演化特征分析77-81
• 5.2.3 震前红外亮温异常与多种背景场的对比分析81-84
• 5.2.4 小结84-85
• 5.3 本章小结85-86
• 第六章 结论与展望86-91
• 6.1 主要结论86-89
• 6.2 创新点89
• 6.3 存在的问题89-90
• 6.4 研究展望90-91
• 致谢91-92
• 参考文献92-97
• 作者简介97

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本文编号：1001178