遙感技術在地震中的應用

       長(cháng)期以來,地震預報監測、災害調查、災情信息獲取主要依靠實地勘測手段,其獲取的數據精度和置信度雖然較高,但存在工作量大、效率低、費用高和信息不直觀等缺點。遙感技術手段可在一定程度上克服傳統實地勘測手段的缺點,并具有其他實地勘測手段不可比拟的優勢,因此,在地震領域中得到了廣泛的應用。

       遙感技術最早應用于地震始于國(guó)外,早在1906 年G.R.勞倫斯利用風筝成(chéng)功拍攝美國(guó)舊金山8.3 級地震的震後(hòu)災情,标志著(zhe)人類利用遙感技術記錄地震災害信息的開(kāi)始。20 世紀60 年代以來,航空遙感在日本、美國(guó)、加拿大、印度、新西蘭、泰國(guó)等國(guó)均被(bèi)廣泛地應用于地震災害調查。由于早期航天遙感影像分辨率較低,其在地震中的應用局限性較大。近年來,随著(zhe)高分辨率影像的日益普及和空天地一體化對(duì)地觀測網絡的形成(chéng),極大地促進(jìn)了遙感技術在地震各階段中的應用,本文將(jiāng)從地震發(fā)生不同階段中,對(duì)遙感技術的應用進(jìn)行分析。

震前監測預報

       地震預報是當今世界科學(xué)屆的一大難題,由于地震的成(chéng)因非常複雜且多樣(yàng)化,目前的技術手段還(hái)難以高效、準确地開(kāi)展地震預報監測。目前,利用衛星遙感技術進(jìn)行地震預報研究還(hái)僅處于初級階段,主要集中在震區熱異常探測研究。地震發(fā)生前出現的地表溫度異常早被(bèi)人們察覺,曆史上亦不乏記載,我國(guó)史料中就(jiù)記載了許多強震前出現的熱異常現象。我國(guó)1978 年的唐山大地震,其震前就(jiù)出現了地表熱異常,表現在氣壓高、多雨,地表下0.8m處地溫與常年相比差異較大,震前3 天突然增溫,其增溫中心即爲後(hòu)來的震中區。研究表明,強震前在震中區較大範圍内出現增溫異常是一種(zhǒng)普遍現象,這(zhè)種(zhǒng)增溫異常不僅表現在氣溫上,還(hái)表現在地表溫度和地表下淺層地溫上。傳統的震前熱異常研究主要是利用全國(guó)台網實測的氣溫、淺層地溫以及(中、深)層水溫等數據對(duì)震中附近局部地區的地表及地下一定深度的熱狀況進(jìn)行時(shí)空演變的分析。這(zhè)種(zhǒng)方法雖然也能(néng)較真實地反映局部地區熱異常狀況,但難以獲取地震範圍内大面(miàn)積的溫度動态演變資料。熱紅外遙感具有覆蓋範圍大、全天候動态監測、信息豐富等特點, 因而基于熱紅外遙感手段可快速獲取震區大面(miàn)積熱異常影像,連續不間斷監測則可得到震區熱異常影像序列。

震後(hòu)緊急救援、災情監測及評估

       地震往往具有極強的破壞性,從過(guò)去的地震實踐來看,震後(hòu)幾小時(shí)到24 小時(shí)内是人員搶救的關鍵時(shí)段, 這(zhè)就(jiù)要求我們有能(néng)力在震後(hòu)幾個小時(shí)内,即使在災區通信及交通中斷的情況下,也可快速獲得極震區和高烈度區的震害信息, 爲震害快速評估及搶險救災提供快速、準确的決策依據。現有的航天及航空遙感,包括CCD 攝像、航空目測、航空遙感、微波遙感等技術手段則恰恰可滿足災後(hòu)救援需求,高時(shí)間分辨率衛星及衆多靜止衛星的日益普及使得遙感手段對(duì)于災情過(guò)程的監測十分有效。災情監測主要包括氣象監測、山體滑坡監測及次生災害監測,次生災害監測則包括次生火災、次生水體污染、次生地質災害、次生堰塞湖監測,其對(duì)災後(hòu)救援及災區的影響最大。在災害應急階段,災害評估主要包括房屋倒損、房屋受損、交通受損、受災人口等方面(miàn),其中又以交通受損評估最爲關鍵。地震災害通常導緻通往災區的道(dào)路嚴重受損,緻使救援物資、設備和救援人員不能(néng)夠及時(shí)趕往一線進(jìn)行抗震救災,同時(shí)也延緩了受災民衆的安全轉移和撒離。

災後(hòu)重建

       遙感技術手段可作爲災後(hòu)重建科學(xué)規劃的重要技術保障,對(duì)于強震區,其災後(hòu)重建進(jìn)展情況監測及評估工作可借助遙感手段開(kāi)展。同時(shí)遙感手段還(hái)可對(duì)災後(hòu)的生産生活情況監測評估,爲決策者及管理者提供不可或缺的技術依據。基于遙感手段,還(hái)可獲取震區基礎地理數據,爲災後(hòu)重建提供及時(shí)、可靠、适用的科技保障。

       我國(guó)是一個地震多發(fā)的國(guó)家,因而準确、高效地開(kāi)展地震預報、監測、救災工作具有十分重要的應用價值及現實意義。遙感技術具有獲取信息快、信息量大、手段多、更新周期短,能(néng)多方位、全天候地動态監測等優勢,爲地震預測、地震災害調查及損失評估提供了一種(zhǒng)新的高科技手段。随著(zhe)高時(shí)間分辨率、高空間分辨率、高光譜分辨率、多傳感器遙感影像的普及與深入應用,遙感技術在地震領域的應用將(jiāng)會(huì)越來越廣泛, 其綜合應用不僅可從單一信息源分析向(xiàng)複合分析方向(xiàng)發(fā)展,還(hái)可從定性判斷向(xiàng)定量分析方向(xiàng)發(fā)展。

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