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红外遥感地震短期前兆的异常特征、预测方法和机理研究

Abnormity characteristics,forecast method and mechanism research for short-term portents of earthquake by the satellite remote sensing thermal infrared image
项目编号:02-02-05
刘 放(1) (Liu Fang)
四川省地震局
(Seismological Bureau of Sichuan Province)
研究内容:
2.主要研究内容
⑴ 通过对多个震例的研究得到西南地区强震前热红外遥感短期异常的基本现象,研究其时间和空间演化特征,给出热红外遥感地震短期前兆异常判别指标和实用化预报方法;
⑵研制相应计算机软件模块,研究热红外观测值的数据特性及平面数据的数据库结构,研制热红外数据库管理软件,研制具有热红外数据处理、图象处理等功能的工具软件;
⑶ 研究热红外遥感异常产生的机理和大气、云层等因素对热红外遥感光谱特征的影响及其消除方法,探讨热红外遥感异常的动态演化与地震孕育过程短期前兆机理及其物理解释;
研究进展和取得的成果:
1.继续收集卫星数据资料,利用已经编制的软件,尝试性地进行了地震短临预报实践,对2002年3---7月份西昌地区的卫星遥感热红外辐射信息进行了分析研究,并提交了分析图件及短临异常分析意见;
2.研制了相应的数据接口软件,将我们研制的软件与MapSis实现了成功对接;
3.为完成“GIS平台下的卫星热红外应用软件”进行技术准备。

 

 

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(1)课题组成员:程万正 辛华
项目编号: 102002
课题名称:
川西重点监视防御区康定—西昌段的断裂现今活动习性与强震危险背景研究
Study on Current Faulting Behaviors and Strong Earthquake Potential of the Kangding-Xichang Portion of the Key Region of Earthquake Monitoring and Preventing in Western Sichuan
3.承担单位:四川省地震局
4.计划研究内容:
1) 发展以b值为主、利用多种地震活动性参数值的组合来判定不同现今应力状态和活动习性的断裂段落的方法;
2) 利用地震活动性参数、现今地震活动的平面与深度图象、历史强震破裂时空图象、断裂几何结构及地质分段特征等多种资料与方法综合判定研究断裂带上的凹凸体或潜在的强震震源段;
3)从中长期预测的角度,定量评估出研究断裂带上凹凸体或潜在震源段未来地震的强度与发生时间。
5.研究进展和取得的成果:
利用区域地震台网资料定量研究了川西重点监视防御区内安宁河—则木河断裂带现今活动习性的空间差异,最终鉴别出未来大地震的潜在危险段。引进和采用了Wiemer和Wyss提出的方法,由异常低b值的分布勾绘出断裂带上的凹凸体,发展和应用了由多个地震活动参数值的组合判定断裂分段活动习性的方法,试验并检验了利用震级—频度关系参数估计凹凸体断裂段特征地震平均间隔的方法。
结果表明:研究断裂带存在5个不同现今活动习性的段落:中小地震滑动段、小震滑动段、闭锁段、小震微弱活动段、小震滑动兼蠕动段。其中,冕宁及其以南的安宁河断裂属于闭锁段,核心部分是一个较大尺度的凹凸体;微弱滑动段位于西昌—普格之间,属于1850年大地震的主破裂段。重新定位的小震震源深度分布显示了闭锁段和1850年主破裂段的断层面轮廓。冕宁段是未来大地震的潜在危险段,该段从最晚的1952年地震起算的、至下次7.0~7.5级地震的平均复发间隔估值为55~67年。研究也表明:同一断裂段的活动习性可随时间动态地演变。
6.存在的问题及改进的途径
7.提交的主要报告、论文
本年度已完成论文初稿一篇,参加国际学术两次并提交相应论文摘要,分别为2002年西太平洋地球物理学术会议(2002WPGM)和2002年亚洲地震学会学术研讨会(2002ASC)。
[1] Yi Guixi, Wen Xueze,Fan Jun, Wang Siwei, 2002, Assessing Current Faulting Behaviors and Potential Seismic Risk of the Anninghe-Zemuhe Fault Zone, Western Sichuan, China, from Modern Seismicity. (2002WPGM)
[2] Yi Guixi, Wen Xueze,Fan Jun, Wang Siwei, 2002, Study on Potential Risk of Large Earthquake along the Anninghe-Zemuhe Fault Zone, Western Sichuan, China. (2002ASC)
[3] 易桂喜,闻学泽,范军,王思维,2002,由地震活动参数分析安宁河—则木河断裂带的现今活动习性。(已完成初稿)
8.项目(课题)结束及提交研究成果报告时间
起止时间:2002年7月至2004年7月
9. 课题组成员
课题负责人:易桂喜
课题参加人员:闻学泽、范军、王思维


课题编号:
课题名称: 高新技术(卫星遥感热红外辐射)
在地震监测预报中的应用
High-Tech(Remote Sensing Observation of Thermal Infrared ImageTaken by Satellite) And Earthquakes
承担单位: 四川省地震局监测预报研究所
计划研究内容:
本课题由四川省科委下达。研究时间为1998年11月至2002年5月,共两年半的时间。研究共分为三个阶段:
第一阶段:预研究阶段
研究目的:
利用卫星遥感热红外长波辐射资料(OLR值)对川、滇地区1973年以来18次6级以上震例进行研究,探讨卫星遥感热红外辐射资料研究地震预报的前景探索卫星遥感热红外资料在地震预报研究中的方法及其应用前景。
研究内容:
1. 收集1973年至1998年的卫星遥感热红外长波辐射资料(OLR值);
2. 研制相关的数据及图形处理计算机软件
3. 以长波辐射值研究川滇1973年以来强震震例
4. 提交研究报告及研究论文。
时间为1998年11月至2001年1月
第二阶段:2000年以来我国西部四个6级以上震例的研究
研究目的:
在预研究工作的基础上,根据地震监测预报的实际要求,利用极轨卫星(NOAA)实测资料进行震例研究,以期得到适用于日常地震监测预报工作中的方法和软件,同时发现日常应用时可能存在的问题。
研究内容:
1. 收集1999年以来的极轨卫星(NOAA)实测资料
2. 研究极轨卫星(NOAA)实测资料的数据格式、数据处理方法
3. 提出和讨论极轨卫星(NOAA)实测资料应用于地震预报研究中的一些问题
4. 研究热红外异常的时间分布特征
第三阶段:2001年两个典型震例的研究
研究目的:
针对第二阶段研究中发现的问题提出解决的思路、方法及方案
研究内容:
1. 卫星实测资料的预处理方案及考虑
2. 不同星号的卫星实测资料的统一使用
3. 不同的观测时段(即白天观测和夜间观测)资料使用时应考虑的问题
4. 不同的通道数据对同一地区同一震例热红外异常的反映
5. 对卫星空间分辨率的使用考虑及技术处理
6. 研究热红外异常的时间分布特征
7. 完善并初步形成卫星遥感热红外资料用于地震监测预报的实用化计算机软件。
研究进展和取得的成果:
为了使卫星空间监测技术在地震监测预报的应用研究工作由理论性、实验性阶段进入实用性阶段而进行了探索和尝试。按照地震前兆资料常规处理的格式和要求,对收集的部分卫星遥感热红外辐射观测资料进行了处理。处理过程中开发了包含数据格式转换、数据预处理、异常挑选等内容的计算机工作软件。在此基础上,根据卫星遥感数据资料所具有的二维均匀分布的特性,应用平面和立体的数据图象处理软件,对卫星遥感热红外辐射观测资料所包含的异常场信息进行了初步研究。同时,开发出了使用卫星遥感热红外辐射观测资料的数据接口软件。研究结果令人对卫星遥感技术在地震监测预报领域中的应用充满信心,它也表明,卫星空间监测技术的应用将给地震监测预报带来全新的思维方式及更加快捷实用的数据采集、传送、处理、分析方法。
利用卫星遥感热红外实际观测资料,对2000年1月至2001年2月发生在我国大陆西部地区的4个6级以上震例进行了研究。研究数据全部采用极轨气象卫星观测资料。研究期间,对分析区域、卫星空间分辨率、不同数据通道的选取问题上进行了大量的对比实验计算探索了卫星热红外资料用于地震预报研究的初步方法,总结了卫星热红外异常的一些规律,同时也发现了卫星热红外资料用于地震监测预报实际工作中所必须面对的问题
2.对气象卫星遥感热辐射所依据的相关理论基础和地物辐射特性进行了研究,从地震预报的实际需要出发,分析了卫星遥感热红外接收信息的主要影响因素和遥感热辐射在不同时段不同接收波段的幅频特性,对卫星遥感热辐射信息用于地震热异常分析的有关问题进行了试验和讨论。
3.针对气象卫星遥感热辐射信息进行地震监测预报时必须考虑的问题,运用相应的气象卫星遥感热辐射信息资料处理方法及研制的计算软件,对2001年10月27日云南永胜6.0级地震前的卫星遥感热辐射异常的时空分布特征进行了分析和研究。研究表明: 1).2001年10月27日云南永胜6.0级地震前一个月左右,6组数据计算出的异常频次图均出现了明显的高频次异常图象;2).从空间异常分布图看,所有6组数据的计算结果都反映出永胜6.0级地震前一个月左右,均出现了“减温异常---增温异常---地震”这样一个过程。
存在问题及改进途径:
目前存在的最大问题是数据源问题。没有持续的观测数据,试验性预报无法进行,一些对比性计算实验也无法开展。其解决办法是:
1. 购置卫星数据接收设备;
2. 与有关单位协商,实现数据网上共享。
提交的主要报告、发表的科研论文及发表时间
1.卫星遥感热红外辐射与川滇强震(M≥6)
刘放 程万正 张永久(四川省地震局)但尚民(四川省气象局卫星遥感中心)
已发表,《地震》第21卷 第二期 2001年4月 ;
2.论卫星遥感热幅射信息的影响因素及在地震预测中的应用
但尚铭(四川省气象局卫星遥感中心) 刘 放 程万正 (四川省地震局)
已投交《地震》;
3.卫星遥感热红外辐射信息与云南永胜6.0级地震
刘 放 程万正(四川省地震局) 但尚铭(四川省气象局卫星遥感中心)
已完稿;
4. 课题研究报告
正在编写。
课题组成员:
刘放,男,高级工程师,四川省地震局监测预报所;
程万正,男,研究员,四川省地震局监测预报所所长;
但尚民,男,高级工程师,四川省气象局卫星遥感中心;
张永久,男,工程师,四川省地震局监测预报所。

攀西地区地震动参数确定及其工程应用
四川省地震局工程地震研究所
唐荣昌 雷建成 周荣军 黄祖智 黄兴建 刘盛利 蒲晓虹 钱洪 张耀国 杨涛 黎小刚 何强
课题完成的内容及主要进展:
1.该课题全面、系统地收集整理了攀西地区十多年来的有关的研究成果,并进行了补充核实,编制了1:10—1:100万的新构造及EPA和Tg地震动参数等基础图件10幅,为科学地研究和评价攀西地区的地震构造环境创造了条件;
2.利用新补充的资料,特别是更多的古地震资料,以及对发震构造和最大潜在地震的新认识,对攀西地区的潜在震源区进行了更为仔细的划分,使其高震级潜在震源区的范围有所缩小,提高了潜在震源区的可信度;
3.在对历史地震资料的完整性和可靠性进行深入分析的基础上,充分考虑了地震活动的时、空、不均匀性特征,所确定的地震活动参数,能够较好地描述研究区未来地震的活动水平;
4.根据攀西及邻近地区的实际地震烈度资料,得到了适合于研究区的地震烈度和地震动参数衰减关系;
5.按地震危险性分析的综合概率法,采用3套潜在震源区方案,2套地震活动性参数和2套地震衰减关系,分别组合成12套计算分析方案,由12套方案的综合平均结果,编制成攀西地区1:100万的基岩地震动参数区划图,比单一方案的结果更为合理、可信;
6.在工程运用方面,根据实际情况对原计划做适当调整,选择冕宁大桥水库面板堆石坝、漫水湾渠首泄洪闸、攀枝花炳草岗金沙江大桥等典型重要工程,进行地震动参数确定与结构抗震验算分析,论证了相应工程抗震设防要求和抗震设计的合理性。
提交的主要报告、发表的科研论文:
1.四川省地震局工程地震研究所,攀西地区地震动参数确定及其工程应用,2002年10月
4.雷建成等,攀西地区地震动参数区划图的编制,中国地震,2002年,第18卷第1期
5.雷建成,攀西地区不同风险水平下基岩地震动参数之间的关系,中国地震,2002年,第18卷第2期
8.黄祖智、唐荣昌、刘盛利,四川较场弧形构造与1933年叠溪地震发震构造的再讨论,中国地震,2002年,第18卷第2期

 

 


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