横波地震在工程勘察中的应用

横波地震在工程勘察中的应用

许强,张学强

（中国地质大学地球物理与空间信息学院，武汉430074)

摘要:与纵波相比，横波具有波速低、波长短，不受地下水影响的特点，这使横波地震勘探反射方法可以提供传统纵波方法无法比拟的分辨率和解释精度，它所提供的反射地震剖面，是真正意义上的“浅层”,完全可以和工程地基的深度范围相匹配。本文对在塘沽某场地的采集的横波地震数据进行了处理解释,并验证了其与工程勘察中的钻孔数据-柱状图的良好匹配,从而得出了横波地震在工程勘察中具有良好应用前景的结论。

关键词：横波地震,地震解释,工程勘察

The appｌｉｃation of s-wavｅ seismiｃiｎ e ｎgｉneering inveｓｔigatiｏn

Xu Ｑｉａng, Zhang Xueqｉaｎg

（Insｔituｔe oｆ Geｏｐｈyｓiｃs anｄ Geomatiｃｓ, Chiｎａ Uｎiversity of Geoｓciｅncｅs，Ｗuhan 43０074, Ｃｈｉna)

Aｂsｔｒａｃt：Comｐareｄ with ｐ－ｗａve, s-wａve has the chａract ｅrs ｏf ｌoｗｖｅlociｔｙａｎd low wavelｅngtｈ; it ｃaｎａls ｏｇet out ｏf tｈe affeｃtioｎby grounｄwateｒ.

Thiｓ makes S-wave ｓｅismiｃmethｏｄs caｎ provide ｔhe resolｕｔiｏn ａnd pｒeciｓｅｉnterpｒetａtion thａt the tr ａdｉtｉonal P－wave meｔhods can not matｃh． Tｈe ｓeismic sｅcｔion ｉt providesｉs thｅreal meaniｎg oｆ "ｓhａlｌｏw", it caｎｍaｔch thｅ depth ｒange ｏf fouｎdatｉoｎ en ｇiｎｅｅriｎg. Iｎthｉｓｐaｐer, ｗe tｅｓt aｎｄ verify th ａt ｔhe seiｓmｉc dａta caｎｍatｃh thｅｄrilｌing ｄata ｗell afteｒｐｒoｃｅssing aｎd ｉnterpreｔatｉon, and get ａconcluｓｉoｎthat s-waｖe ｓｅｉsmic haｓａｇood prospect in

engｉneeｒｉng ｉnｖeｓtｉgａｔiｏn．

Ｋeｙ worｄs: ｓ-wave seismic, seｉsmic iｎｔerｐretation, enｇinee ｒｉｎｇ iｎｖestiｇatiｏn

作者简介:

许强，(1984—)，男，中国地质大学(武汉)地球物理与空间信息学院，地球探测与信息技术专业研究生，研究方向为，地震数据模拟、处理与解释等。E－ｍail: T：６１1388６2 张学强（1964-),男,博士，副教授，中国地质大学(武汉）地球物理与空间信息学院教师,主要从事地震数据处理及软件开发工作。E-mail:

1 引言:

横波地震反射技术发展现状及应用前景

传统地震勘探方法主要是指纵波勘探方法。对横波技术利用较少，主要是因为横波的激发、接收和识别在技术上要复杂、困难得多,并且其勘探深度也受到限制。１986年,地矿部物探局邀请日本专家介绍反射地震勘探技术,曾提到了横波反射方法。８０年代末,水电、铁路、地矿部门做了大量的工程地震实验工作，掀起了工程地震勘探的小高潮,其中也有些横波反射的实验工作。据悉成都水利水电勘察设计院、天津水利水电勘察设计院、北京水利水电勘察设计院、北京水利水电物探研究所等单位曾做过零星的横波反射实验研究工作。但国内外很少见关于应用横波反射地震勘探技术解决工程问题的正式、详细报导。总体说来，国内横波反射地震勘探技术处于起步状态。

与纵波相比,横波波速低、波长短(软土地区通常为纵波的1/5－1/1０）,不受地下水影响的特点,使横波地震勘探反射方法可以提供传统纵波方法无法比拟的分辨率和解释精度,它所提供的反射地震剖面，是真正意义上的“浅层”,完全可以和工程地基的深度范围相匹配。另一方面，横波反射地震勘探方法可以直接提供土的横波（剪切波）波速——这是工程上非常关心的物性参数。横波地震勘探反射方法作为岩土工程勘察的一种新技术，已得到国内外工程界的广泛重视,到面前为止，横波反射已经在浅层岩溶勘察[1］、浅层松散沉积物勘察、岩性划分、判断砂土液化［2]等几个方面得到了比较广泛的应用。

２横波地震的处理及解释

2．1 横波地震反射数据的采集和处理

在震源上,首先要选择一块大小和重量合适的枕木，在枕木底部钉上锯齿状铁钉,以保证枕木可以和地面良好接触，而后应用铁锤侧敲枕木作为触发。

12次覆盖观测系统如下:单边放炮；偏移距2米;道间距1米;每炮共移动距离1米；接收道数24道。其中需要注意的是一定要使用横波检波器。

数据处理上，处理方法和纵波地震基本相同，基本操作步骤如下:预处理,抽道集,求速度参数，动校正,叠加，修饰处理。

2．2 横波地震反射数据的解释

经由以上步骤，得到了如下的地震时间剖面，参考以往的天津各个地区的地震和地质资料,对剖面进行解释。

图中水平道距离为0.5米,纵坐标为反射时间。根据剖面上反射波的特征，将其划分为5

个波组[3]，按时间（埋深）顺序简述如下：

1T

2

T

3T

4T

5T

图1 塘沽某学校场地时间地震剖面地质解释图形

T1波组:反射时间在0-150ms 之间，在这个区域内一个振幅相对较强,同相轴断断续续(峰值时间大约在15０ms)。这个波组视周期为３０ms 左右，对应的

全新统中组第一海相层（m Q 24

）顶界形成的反射。 Ｔ２波组:反射时间在150－30０m ｓ之间,在这段时间内有6个反射段,其中有3个振幅强，连续性好的反射段和3个连续性弱,振幅强弱间断变化的反射段。其中反射波组（峰值时间在200ms)是一个强反射层，为全新统中组第ⅰ海相层

(m Q 24)的底界与全新统下组第ⅱ陆相层的沼泽相沉积(h Q 14）的顶界形成的反射。反射波组（峰值时间在225ｍs 左右)是一个很弱的反射层,反射波组（峰值时间在240ｍｓ）是一个较强的反射层，这两个反射层对应的是为全新统下组第ⅱ陆

相层河床-河漫滩相沉积(al Q 14

）的顶界和底界形成的反射。强反射波组（峰值时间在270ｍs 左右)与弱反射波组(峰值时间在290ms 左右),应该是上更新统五组第ⅲ陆相层()3al Q e 的顶界和底界形成的反射。反射波组（峰值时间为320m ｓ）也是一个强反射层，为上更系统四组第ⅱ海相层（mc Q d 3)的顶界形成的反射。

T3波组:反射时间在3２０－460ms 范围内，这段范围只有视周期约30m ｓ的两个强相位反射波。这两个反射波组振幅最强，横向连续性极好。在这段时间范围内出现了一些断续的反射段，连续性不好,振幅变化也较大，这表明这些反射形成的原因是由于土质不同而造成的,不是明显的地质年代界面。反射波组(峰值时间为440ms 左右）的反射波组是一个强反射段，为上更新统三组第ⅳ陆相层（al Q c 3）底界所形成的反射。反射波组(峰值时间为４60ms 左右）也是一个强反射层,为上更新统二组第ⅲ海相层（m Q b 3)的底界形成的反射。

T ４波组：反射时间在460-60０ms 之间。反射振幅较大，这段时间内之有2

个比较明显的反射段,其中一个反射波组振幅能量强,同相轴连续性好，另外一个波组振幅能量间断性变化,同相轴分段连续，但都在一个水平线上,为一个弱反射层。弱反射层（峰值时间为5３0ms 左右）经判断，应该是上更新统一组第ⅴ陆相层(al Q a 3）的顶界形成的反射。强反射波组(峰值时间在５５0m s 左右）应该

是中更新统上组第ⅳ海相层()32

mc Q 的顶界形成的反射。 T 5波组：把反射时间在6０0ｍs 之下的反射序列统称为Ｔ5波组,在这段时间区域内,只有一个振幅能量强，同相轴连续性好的反射波组，深度大概估计在130

米左右，反映中更新统上组以下的沉积地层[4，5]。

2.3 剖面的时深转换及与工程对比

把反射时间转换为埋藏深度,即将地震时间剖面转变为地质剖面，将大大方便工程上利用地震资料。这只要通过一个简单计算即可：

t t V H ?=)(2

10 式中H 为埋深,ｔ0为反射走时，V （ｔ0)即速度函数(场地平均波速)。

可以在场地上用反射地震资料分析计算Ｖ（0t )，也可以用检层法实测H-0t 曲线进行剖面的时深转换。经过对测井资料和速度谱分析资料，我们求得了塘沽进

修学校（贻港城项目）场地地震时间剖面的时深转换速度(平均剪切波速）如表3．3所示：

表3.3 塘沽进修学校场地速度随深度变化表

深度（米）时间（秒) 平均剪切波速（米/秒)

10 0．１８2 110

20 ０.285 14０

30 ０.375 １6０

40 0.44４180

５００．500 200

6０0.５５4 220

70 ０．583 240

８0 0．６14 2６０

90 0.6４3 280

100 0.66７３00

根据上表的速度时间关系,我们把塘沽学校的时间地震剖面转化为了深度剖面(见图2)以便和工程钻孔资料进行对比。图中深度刻度的变化是由于由地面到地下横波速度逐渐变大，在时深转换后，导致同样的时间段所表示的深度不同。

图２塘沽某学校场地地震深度剖面

图3 场地柱状图

根据天津市地质工程勘察院2006年6月编制的港通（天津）置业有限公司贻港城岩土工程勘察报告中钻孔资料(KC20０7ⅰ３６4)的柱状图(见图３）,我们再来分析深度时间剖面上的反射层和工程上的土层的对应关系。观察上面的深度剖面，1４米左右的反射是一个弱反射，对应的是淤泥质粉质粘土和粉质粘土的分界。后面14米到22米深度之间的一系列反射在工程地质上反映了粉质粘土层的变化。22米处有一个强反射,对应了粘土和淤泥质粉质粘土的分界。2３米—３７米之间有一系列的弱反射层，对应的土质变化为：淤泥质粉质粘土-淤泥质粉质粘土-粘土-细粉砂。在37米和41米处有2个强反射，对应的土质界面为细粉砂和粘土的界面与粘土和粉质粘土的界面。60米左右有一个强反射,对应的土

质变化为粘土过渡到粉质粘土。８０米以下在80米处、１08米处和１２7米处分别有一个强反射，但是由于没有钻孔资料，已经无法准确考证,但是参考其它文献,可以分析其可能为以河流相和湖沼相沉积为主形成的粉砂、细沙、粘土等界面的反射。

表３.1塘沽进修学校地震剖面地质解释表

3 结论：通过如上对横波地震的研究,我们可以看到横波地震勘探的数据分辨

率高，成图效果好，能精确地反映出地层的土质变化情况和提供连续的地质剖面，并且可以与钻孔资料非常完好的吻合。综上,横波地震勘探在工程勘察中有巨大的应用前景，可以为工程勘察带来新的技术活力,值得大家在其上面进一步分析、研究。

参考文献:

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[2］张虎生．浅层地震横波技术在工程勘察中的应用[J] 江西地质，2000,14(1)：54~58

[3]杨晓平，郑荣章等. 浅层地震勘探资料地质解释过程中值得注意的问题[J] 地震地质,2007，2９(２）: 282~293

[4]程梦洁. 地震剖面的地质解释[J］科技论坛，2009, 11: 2５~27 ［5］陈宇坤，李振海. 天津地区第四纪年代地层剖面研究[J]地震地质，２008,30(2)：383~３9９

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遥感技术在地震中的应用 长期以来，地震预报监测、灾害调查、灾情信息获取主要依靠实地勘测手段，其获取的数据精度和置信度虽然较高，但存在工作量大、效率低、费用高和信息不直观等缺点。遥感技术手段可在一定程度上克服传统实地勘测手段的缺点，并具有其他实地勘测手段不可比拟的优势，因此，在地震领域中得到了广泛的应用。 遥感技术最早应用于地震始于国外，早在1906 年G.R.劳伦斯利用风筝成功拍摄美国旧金山8.3 级地震的震后灾情，标志着人类利用遥感技术记录地震灾害信息的开始。20 世纪60 年代以来，航空遥感在日本、美国、加拿大、印度、新西兰、泰国等国均被广泛地应用于地震灾害调查。由于早期航天遥感影像分辨率较低，其在地震中的应用局限性较大。近年来，随着高分辨率影像的日益普及和空天地一体化对地观测网络的形成，极大地促进了遥感技术在地震各阶段中的应用，本文将从地震发生不同阶段中，对遥感技术的应用进行分析。 震前监测预报 地震预报是当今世界科学届的一大难题，由于地震的成因非常复杂且多样化，目前的技术手段还难以高效、准确地开展地震预报监测。目前，利用卫星遥感技术进行地震预报研究还仅处于初级阶段，主要集中在震区热异常探测研究。地震发生前出现的地表温度异常早被人们察觉，历史上亦不乏记载，我国史料中就记载了许多强震前出现的热异常现象。我国1978 年的唐山大地震，其震前就出现了地表热异常，表现在气压高、多雨，地表下0.8m 处地温与常年相比差异较大，震前3天突然增温，其增温中心即为后来的震中区。研究表明，强震前在震中区较大范围内出现增温异常是一种普遍现象，这种增温异常不仅表现在气温上，还表现在地表温度和地表下浅层地温上。传统的震前热异常研究主要是利用全国台网实测的气温、浅层地温以及（中、深）层水温等数据对震中附近局部地区的地表及地下一定深度的热状况进行时空演变的分析。这种方法虽然也能较真实地反映局部地区热异常状况，但难以获取地震范围内大面积的温度动态演变资料。热红外遥感具有覆盖范围大、全天候动态监测、信息丰富等特点，因而基于热红外遥感手段可快速获取震区大面积热异常影像，连续不间断监测则可得到震区热异常影像序列。 震后紧急救援、灾情监测及评估 地震往往具有极强的破坏性，从过去的地震实践来看，震后几小时到24 小时内是人员抢救的关键时段，这就要求我们有能力在震后几个小时内，即使在灾区通信及交通中断的情况下，也可快速获得极震区和高烈度区的震害信息，为震害快速评估及抢险救灾提供快速、准确的决策依据。现有的航天及航空遥感，包括CCD摄像、航空目测、航空遥感、微波遥感等技术手段则恰恰可满足灾后救援需求，高时间分辨率卫星及众多静止卫星的日益普及使得遥感手段对于灾情过程的监测十分有效。灾情监测主要包括气象监测、山体滑坡监测及次生灾害监测，次生灾害监测则包括次生火灾、次生水体污染、次生地质灾害、次生堰塞湖监测，其对灾后救援及灾区的影响最大。在灾害应急阶段，灾害评估主要包括房屋倒损、房屋受损、交通受损、受灾人口等方面，其中又以交通受损评估最为关键。地震灾害通常导致通

关于地质灾害调查与监测中遥感技术的应用

关于地质灾害调查与监测中遥感技术的应用 发表时间：2018-04-03T15:02:07.303Z 来源：《建筑学研究前沿》2017年第31期作者：尹琳娅 [导读] 目前尚存在一定的困难和技术缺陷，有待于广大遥感工作者和地质灾害工作者不断完善。 河北省水文工程地质勘查院河北石家庄 050000 摘要：遥感技术是一门新兴技术，在地质灾害方面的预测和治理方面是有效的，而且是可行的。遥感技术可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程。而今，随着遥感技术理论的逐步完善，以及遥感图像空间分辨率、时间分辨率与波谱分辨率的不断提高，遥感技术必将成为地质灾害及其孕灾环境宏观调查以及灾体动态监测和灾情损失评估中不可缺少的手段之一。但是要全面推广遥感技术在地质灾害中的应用，目前尚存在一定的困难和技术缺陷，有待于广大遥感工作者和地质灾害工作者不断完善。 关键词：遥感技术；地质灾害调查；监测 1地质灾害遥感监测主要内容 地质灾害遥感监测关键内容归纳起来有下面几点： （1）分析映射地质环境和地质灾害体的电磁数据，探明它们在现有多种高光谱或多光谱遥感图像上的表现。（2）对多种地质环境与地质灾害体的电磁信息分类，查询最好的特征信息，给灾害分析、遥感监测提供依据。（3）选用粗、细、精空间分辨率及长、中、短时间分辨率的遥感数据与非遥感数据的融合，构建遥感动态监测系统。（4）选用“多 S”集成科技，研究以主题数据库为重心的地质灾害遥感监测信息系统。（5）编写土地利用图、植被和别的覆盖分布图、并对地质灾害危害性作出预评估处理。（6）参考地质灾害调查资料，经由遥感解译，参考必要的地面调查，编写1：10000灾害地质图，并构建灾害地质空间数据库对其管理。（7）对可能出现的新的地质灾害体依次识别、预测、评价，编写示范区 1：10000 灾害点分布及别的相关图件。 2 遥感技术调查地质灾害的内容 2.1 遥感技术在地质灾害现状调查与区划方面的作用 地质灾害作为一种特殊的不良地质现象，无论是滑坡、崩塌、泥石流等灾害个体，还是由它们组合形成的灾害群体，在遥感图像上呈现的形态、色调、影纹结构等均与周围背景存在一定的区别。因此，对崩、滑、泥等地质灾害的规模、形态特征及孕育特征，均能从遥感影像上直接判读圈定。在此基础上进行地质灾害区划，划分地质灾害易发区域，评价易发程度，为防治地质灾害隐患，建立地质灾害监测网络提供基础资料。 2.2 遥感技术能够调查与研究的孕灾背景 利用遥感技术有效地调查研究地质灾害孕灾背景，是地质灾害调查中最基础而又最重要的工作内容：①时日降水量；②多年平均降水量；③地面坡度；④松散堆积物的厚度及分布；⑤构造发育程度（控制岩石破碎程度和稳定性）；⑥植被发育状况；⑦岩土体结构（反映岩土体抗侵蚀、破碎的能力）；⑧人类工程活动程度。由于气象卫星可以实时监测降雨强度与降水量，陆地资源卫星不仅具有全面系统的调查地表地物的能力，其红外波段及微波波段还具有调查分析地下浅部地物特征的作用。因此，在上述8种孕灾背景中，第①与第②种可通过气象卫星与地面水文观测站调查统计，其它因子可通过陆地资源卫星并结合适当的实地踏勘资料得以查明。 2.3 遥感技术对灾情实时调查与损失评估提供可靠的技术手段 地质灾害的破坏包括人员与牲畜伤亡。村庄、工矿、交通下线、桥梁、水工建筑等财产损失以及土地、森林、水域等自然资源的毁坏。利用遥感技术进行地质灾害调查，除人员与牲畜伤亡难以统计外，高分辨率的遥感影像对工程设施和自然资源的毁坏情况均可进行实时或准实时的调查与评估，为抢灾救灾工作提供准确依据。 2.4 遥感技术对地质灾害动态监测与预警 地质灾害的发生是缓慢蠕动的地质体（如滑坡体等）从量变到质变的过程。一般情况下，地质灾害体的蠕动速率是很小而且稳定的，当突然增大时预示着灾害的即将到来。由于全球卫星定位系统（GPS）的差分精度达毫米级，可以满足对蠕动灾体测的精度要求。因此，利用卫星定位系统可以全过程地进行地质灾害动态监测，在此基础上有效地行地质灾害的预测、预报甚至临报和警报。 3 遥感技术在地质灾害中的应用 3.1 有效预防灾害 第一，在全区范围内利用遥感技术可以积极了解地质情况，找出容易出现地质灾害的范围。在遥感影像上比较常见的地质灾害都体现出了一些特点，联系这些特点，能够准确将地质灾害频发地区进行划分，进一步绘制地质灾害危险等级。应当在高级别地质灾害地区加强防范安全意识和监测强度，争取在每一个人身上都普及防范安全意识。第二，在容易发生地质灾害的地区利用遥感技术重点进行监测，做好预防和警报工作。发生地质灾害的因素是不断变化的地质体，而暴雨天气是造成地质变化的重要原因，当然也可能是发生大地震之后引发的次生灾害，一般体现出了突发性特征。传统的调查方法在暴雨发生时无法有效监测面积较大的易受灾地区，同时准确性与实时性都需要进一步提高。而通过遥感技术能够对变化的气候进行动态监测，及时提醒人们在容易发生地质灾害地区的人们尽快做好预防工作。此外，针对地质变化情况也可以利用遥感技术及时准确的发现，提前做好预防地质灾害的措施，进而降低损失。 3.2 灾后重建 造成地区受灾严重的关键原因是缺乏科学合理的规划。发生地质灾害之后，需要对规划重新考虑。了解灾害发生地区的地质状况是科学进行规划的前提。由于发生地质灾害之后会出现不同程度的改变地质的现象，假如使用人工传统的勘测方法，对这些变化地质的情况需要更多的时间组织摸底调查工作，致使快速重建灾区陷入困境。通过遥感技术的应用，能够迅速对变化的受灾地区地质情况进行确定，或者对存在于规划中的失误及时纠正。联系监测评估遥感数据的结果，同时联系国家总体规划政策与地方贯彻落实的具体方案，为重建规划灾后地区提供重要的信息支撑。 4 遥感技术在地质灾害调查与监测中的发展趋势 在我国，随着科技的飞速发展，尤其是近年来航空航天技术、数据通信技术的迅猛发展，现代遥感技术已经进入一个动态、快速、准确、和多手段提供对地观测数据的新手段。新型传感器的不断出现，且能够在航空航天遥感平台上获得不同空间分辨率、空间分辨率和光

遥感技术在地震中的应用

遥感技术在地震中的应用 元培学院王丛涵 遥感是指非接触的，远距离的探测技术。一般指运用传感器（遥感器）对物体的电磁波的辐射、反射特性的探测，并根据其特性对物体的性质、特征和状态进行分析的理论、方法和应用。（也就是说，由于地表上不同东西反射的光不太一样，所以人造卫星啊飞机啊（就那些飞在高空的玩意）采集到的地表信息也不同，所生成的遥感影像就是地球表面的“相片”，真实地展现了地球表面物体的形状、大小、颜色等信息。） 地震作为较为严重的自然灾害之一，如何监测一直是一项重要的技术，上世纪90年代之前我国的地震监测主要依靠地面布设观测台站来进行地震活动的地球物理和化学现象观测。但是这种方法有着很大的局限性（1）布点数量有限并且布点位置受地表设站条件影响很大（2）观测数据汇集的时效性要求也无法及时地得到满足（3）不能获取地面上大范围灾害信息（反正基本这种检测就没啥用…可能还没地动仪准呢…）。 所以自然而然的，遥感技术的出现可以在很大程度上弥补台站单一监测手段的不足，遥感技术可获取灾区大范围地面观测数据，不但获取震灾信息速度快，周期短，受到获取信息受气象气条件限制也少，获取手段还多，获取信息量还大（一下子就高端了有木有）。那么遥感技术具体是如何应用的呢？ 一地震监测预报 在地震孕育过程中，随着地壳应力的积累，能量通常以力和热能的形式在震源及其周围地区岩石中释放和传播，引起地区局部地热场的变化，同时热量通过岩石裂隙及孔洞等传导到地面，造成地表的增温趋势。除此之外，地壳受力发生形变时，岩层中部分气体如CO2 、CH4 等可能沿着裂隙、裂缝以及孔隙、断层逸出地面，当地壳发生大破裂时，逸出的大量 CO2 等气体在地表聚集，吸收地面红外辐射，产生局部温室效应，使得孕震区地温升高。因此该地区遥感图像就会有所差别，让人们以此来预测震区。 地震主震和热红外前兆一般有1天~30 天的间隔,以此可预测地震时间，而地震震中的位置可由地震前该区域热红外演化特征判断出来，地震的震级也可由热红外异常区的面积大小进行估计，面积越大地震震级越高。 我国最早将卫星热红外异常影像应用于地震短临预报中，从1900年到1996年共预报了63次地震，其中较准有12次，较好的有30次。至于剩下的那些为啥不准，则是由于热红外异常容易受到多种因素的干扰，其震前识别还有不小的难度（但已经很厉害了嘛=w=）。 二在震害防御中的应用 地震后要做的第一件事就是对灾害的防御，预估震害损失则是震灾防御的核心，是应对突发性地震灾害的基础，也是防震减灾的有效途径。震害分为直接灾害和次生灾害。 地震直接震害是指其释放的能量直接对人类生命财产和资源环境造成的危害，它是地震灾害的最主要的组成部分，包括房屋倒塌、人员伤亡以及公路、铁路、桥梁、机场、水电站等基础设施的破坏。对于直接震害，可对高分辨率光学遥感图像进行目视判读。在2008年的汶川地震中，就对震区居民点密集区房屋倒塌率进行分析，将逐个居民点以房屋聚集区为单位画出图斑，目视判读出图斑区内倒塌房屋所占比率。 地震次生灾害包括：滑坡、泥石流等地质灾害，火灾、海啸、水库溃坝或堰塞湖引起的水灾，传染性疾病毒气泄露和核扩散等。以此可看出，次生灾害虽不直接，但是关系复杂，可能比直接灾害更为严重（比如日本地震引起的滨海核电站冷却系统发生故障，导严重的核泄露事故）。对于这种影响，由于遥感技术不收时空影响也不受地震灾害影响，信息获取优

遥感技术在地震研究中的应用进展.

第23卷第4期 2008年8月(页码:1273~1281 地球物理学进展 PROGRESS IN GEOPHYSICS VoL 23No.4 Aug. 2008 遥感技术在地震研究中的应用进展 陈或1’2,徐瑞松1,蔡睿“2, 王洁1’2, 苗莉1卫 (1.中科院广州地球化学研究所,边缘海地质重点实验室,广州510640I 2.中国科学院研究生院,北京100039 摘要本文介绍了遥感技术在地震监测和研究中的应用和进展,分析了卫星热红外遥感、InSAR技术和气体遥感方法在地震前后地表热红外增温、形变和气体含量改变的研究现状,初步探讨了该方法的成因机制.本文同时分析了该技术在地震预报中存在的问题,提出了未来的研究重点. 关键词遥感,地震,热红外温度异常,InSAR,气体浓度分析 中围分类号P631文献标识码A 文章编号 1004—2903(200804—1273—09 Application progress of remote sensing technology in earthquake research CHEN Yul~, XU Rui—son91, CAI Ruil~, WANG Jiel一, MIAO Lil?2 (1.Key Laboratory of Marginal Sea Geology,Guangzhou Institute of Geochemistry。Chinese Academy of Sciences?

Guangzhou 510640,China 12.Graduate University of Chinese Academy of Sciences,BeOing 100039,China Abstract This article introduces the application and progress of remote sensing technology in earthquake monitoring and research.We analyze the general situation of using satellite infrared remote sensing,InSAR technology and gas RS method tO detect surface IR temperature increasing,deformation and gas concentration change.We preliminarily dis— CUSS the mechanism of these methods.This article also analyzes the problem of RS technology existing in earthquake prediction,and suggest the research focus in the future. Keywords remote sensing,earthquake,infrared temperature anomaly,InSAR,gas concentration analysis 0引言 地震预报研究是当今世界性的科学难题之一. 自19世纪末第一台近代地震仪问世以来,各国地震学者都相继开展了地球物理、地球化学、地壳形变等手段的观测研究,但地面定点观测手段的局限性,使人们无法获取大面积动态连续的地震前兆场信息, 制约了地震预报研究的发展.随着卫星遥感技术的发展,红外遥感、InSAR、 气体反演等技术相继被应用到地震观测当中,因其宏观性强,精度高、重复观察周期短和不受地面条件限制等诸多优势祢补了常规方法的不足,成为研究断裂活动性及研究地震前后异常现象的观测手段,大大促进了地震监测和预报的发展. 收稿日期 基金项目 作者简介 国内外地震学者已在这方面进行了二十多年的探索研究,发现了地震前后的一些相关现象可以显示在遥感图像上.大量热红外观测表明,由于压力变化和能量积累,

遥感技术在地震预测工作中的应用

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/0e15325464.html, 遥感技术在地震预测工作中的应用 作者：王雨珂 来源：《科技资讯》2016年第36期 摘要：地震是常见的自然灾害，我国是一个地震多发国家，地质构造复杂，是广泛性浅 源地震活动区，加强地震预测工作对于避免人民财产的损失有着重要的意义。能够及时、准确、有效地进行地震预报、监测以及震后救灾工作非常有必要。该文主要针对遥感技术在地震预测工作中的应用展开分析。 关键词：遥感技术地震预测工作应用 中图分类号：TP79 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）12（c）-0009-02 我国位于亚欧大陆板块交界处，大陆板块的缓慢运动，使我国的地震发生频率相对较高。所以，能够及时、准确、有效地进行地震预报、监测以及震后救灾工作就显得非常有必要。遥感技术的特点是高效率信息收集、获取信息量较大、方式多样与间隔时间较短等，可以保证全方面24 h的动态监测，所以其用于地震预测、地震灾害现场调查与震后损失核算等是一个比 较有价值的课题。该文主要对遥感技术用于地震预测工作进行简要描述。 1 遥感技术与地震 遥感技术（RS）指的是通过使用一定的方式能够远距离获取“物体”的各种信息。使用遥感器远距离获取目标对象的各种数据，再采用特定方式对收集的数据进行分析研究，进而得到目标对象的相关情况。遥感技术是根据电磁波和地球表面物质之间的特定关系建立的，目的在于探测、分析、研究地球现有的资源和地理面貌，是对地球表面的空间与时间的特征以及规律变化进行观察研究的新型技术。遥感技术的优点是概括性强、综合性优异、宏观调控力强、具有直观可视性等，由此能够最大限度地预防人为性的干扰，在合理分配有限资源的同时，使震区各项数据能够快速有效地传输。通过将遥感技术和传统地震探测技术进行对比，能够发现遥感技术要更先进、更科学以及更加具有时效性，其使用于地震的预测工作具有重要的现实意义。 地震的实质是地球内部的某种结构产生突然性的破裂引发震波，在某个范围中引发地震的现象。地震现象伴随的是灾难与危险，具有突然性、危害严重性以及影响较大等特征，是国际上公认的最危险的自然灾害之一。我国所处的位置是亚欧大陆板块交界处，地壳运动频繁，因此地震发生的数量也相对较多。世界范围内死亡人数前十的地震中，有一半发生在我国。使用遥感技术进行地震预测、地震灾害调查和损失评估等震前震后各种处理工作，提高了地震预测的准确性，能有效控制和减少震后各种问题的发生。

浅谈地震监测及其发展历史

浅谈地震监测及其发展历史 强地震发生时会造成大量人员伤亡和巨额财产损失，然而，地震的监测一直是人类不可破解的大难题。不论是08年的汶川地震，还是10年的玉树地震，乃至今年4月的地震，都让人们一次一次的陷入未知的恐惧，也使得我对地震的一些列监测问题产生了浓厚兴趣。 现代地震学的创始人之一的伽里津有过这样一句名言，"可以把一次地震比作一盏明灯，它点燃的时间虽短，但可照亮地球的内部"。继而有很多专家沿用这一比喻，把地震观测系统比作面向地球深处的"望远镜"。但是在这一比喻的过程中，人们发现了两大缺点：第一是，借助地震这盏明灯，我们还无法看清楚地球的内部，确切地说，我们对地球内部的地震学观测的详细程度，还无法满足地球科学的其它分支学科的要求；第二个缺点是，当地震这盏明灯点燃的时候，我们还无法看清楚这盏明灯本身的结构以及它的"发光"过程，在某些情况下，甚至要做到很快地"看到"它也是相当困难的。由此可知，对地震数据的收集、记录、存储、管理、分析和解释，一直是地球科学中最根本的内容。因此，地震的监测系统的提高从某种意义上来说决定着地震科学水平的提高，也关系到人们的生命、财产及其精神安全。 谈到地震监测不得不得使我想起曾经的一个错误认识，在高三以前，我一直认为东汉张衡发明的地动仪是一个可以提前监测地震发生地的仪器，直到高三历史老师在我们复习的时候一直强调地动仪只能在地震发生后检测发生地的仪器，我才清楚认识到它的作用。也许在

媒体通讯事业发达的今天，人们可能会认为张衡地动仪一无是处，但是张衡地动仪可以说是人类历史上的第一台地震仪，为后人对地震监测系统的发展产生了巨大影响。 在随后的历史中，人们一直再不懈的研究、促进地震仪的进一步发展。1875年，意大利人Filippo Cecchi发明了放大倍数仅2倍的两分向地震仪。1881年，日本人John Milne等研制成功了三分向熏烟式记录的三分向摆式地震仪，运行期间记录到1880年11月3日的一次日本地震。1898年维歇尔特研制了了带阻尼的地震仪，记录信号的带宽有了进一步提高。1906年，俄国人B. 伽利津成功地研制出第一台电磁式地震仪，并首次引入了电流计记录。1922年，J. A. Anderson 和H. O. Wood设计了伍德.安德森扭力地震仪，摆的自由周期为0.8秒，放大倍数为2800倍。1930年贝尼澳夫研制出变阻地震仪，放大倍数达20万倍。1935年拉科斯特在长周期垂直向地震仪中发明了零长弹簧。 从1875年第一台近代地震仪诞生以来，地震学家便用它来对地震进行观测，并在这个基础上发展起了近代地震学。1875-1974年的100年间，地震学家主要依靠的是模拟记录地震图。运用这些记录，地震学家对于地球内部结构和地震发生的时间、地点、震源机制等方面的了解都取得了堪称辉煌的成绩。 然而，我国数字地震观测技术的开发最早开始于70年代后期，"八五"期间，中国地震局承担了国家科技公关项目-"地震和前兆数字化观测实验系统研制"。"九五"期间，中国地震局主持实施了"中国数

遥感技术在防震减灾领域中的应用

第26卷第3期 2006年6月地　震　工　程　与　工　程　振　动E ARTHQUAKE E NGI N EER I N G AND E NGI N EER I N G V I B RATI O N Vol .26,No .3Jun .2006收稿日期:2005-11-12;　修订日期:2006-03-15 基金项目:北京市优秀人才项目(20041B0501507) 作者简介:吴焕娟(1982-),女,硕士,主要从事遥感技术用于快速评估地震灾害研究. 文章编号:100021301(2006)0320267203 遥感技术在防震减灾领域中的应用 吴焕娟,郭明珠,张皎 (北京工业大学建筑工程学院,北京100022) 摘要:为了有效地组织救灾和震后重建,快速地获取地震造成的破坏程度、破坏范围成为至关重要的 一环。遥感技术本身所具有的宏观性、时效性、经济高效性使其被广泛应用于防震减灾事业中。本文 简单介绍了遥感技术的原理、特点及其在防震减灾领域中的应用历史及现状。在借鉴已有成果的基 础上较系统地阐述了遥感技术在地震防灾方面的应用及展望。 关键词:遥感技术;地震;次生灾害;应用 中图分类号:P315.6 文献标识码:A Appli ca ti on of rem ote sen si n g technology i n the f i eld of earthquake preven ti on and d is a ster reducti on W u Huanjuan,Guo M ingzhu,Zhang J iao (The College of A rchitecture and Civil Engineering of Beijing University of Technol ogy,Beijing 100022,China ) Abstract:I n order t o organize the disaster relief and reconstructi on after an earthquake effectively,t o obtain the de 2structi on degree that the earthquake caused and the range of the destr oying becomes an essential fact or .The macr o 2scop ic nature,the effectiveness in a peri od of ti m e and the econom ical effectiveness of re mote sensing technol ogy make it extensively app ly t o earthquake p reventi on and disaster reducti on .This paper intr oduces the devel opment hist ory and the feature of re mote sensing technol ogy and p resents its status of app licati on and the p r os pect of re mote sensing technol ogy in the investigati on of earthquake . Key words:Re mote sensing technol ogy;earthquake;secondary disasters;app licati on 引言 地震是人类面临的最大的自然灾害之一,严重威胁着人民生命财产的安全。一次破坏性地震往往在极短时间内造成严重的人员伤亡,甚至摧毁一座城市。20世纪50年代以来,随着计算机技术和空间技术、信息技术的迅猛发展,遥感技术不断发展起来。作为一种新兴的、先进的对地观测技术与传统方法相比,具有独特的技术优势。它利用空中的飞机、飞船、卫星等飞行物上的传感器收集地面上的数据资料,不断监测灾害的进程和态势,及时把信息传输到各级抗灾指挥机关,从而能迅速、准确地对灾害造成的损失进行评估,为抢险救灾提供快速,准确的决策依据。 1　遥感技术及其特点 遥感技术是20世纪中期兴起并迅速发展起来的一门综合性探测技术,它是在航空摄影的基础上,随着空间技术、电子计算机技术等现代科技的迅速发展,同时基于地学、生物学、环境科学等学科发展的需要,发

GPS技术与地震监测

GPS技术与地震监测 2008-01-09 12:59 来源: 作者: 大中小 地球动力学是从地球的整体运动出发，由地球内部和表层的构造运动来探讨其动力演化 板块构造概念带动了地学的一次重大革命，板间构造和板块运动理论能否成立或被人接受，均需得到全球板块运动的最新直接测量结果的支持。此外，板块运动的动力学机制、板 中国大陆东部受西太平洋洋型板块俯冲、削减的影响，造成了一系列与弧后扩张有关的陆缘海伸展和断陷盆地；西部和西南受印度板块与青藏块体陆壳碰撞后的构造效应，形成不同地质构造时期的推覆构造带。现代地壳运动则以青藏高原的快速隆起和沿巨型活动带的走滑或逆走滑的强烈变动为特征。据有限的观测，其水平运动速率每年高达l～4cm，垂直运动速率每年达1cm。这说明同时存在当代板块构造学说两种最具代表性的边界，即陆-陆壳 里的现代地壳运动类型多样，性质复杂，地貌清晰，是全球动力学研究中具有重要特殊地位的实验场 因此，不论从地球动力学、板块运动还是青藏高原隆起，运用高精度、高时空分辨率、动态实时定量的观测技术，建立符合实际的地球动力学基础的全国统一的观测网络，势在必 对于地震监测预报而言，这种紧迫性尤为显著，因为我国地震台网，尤其是地震前兆网， 第一，自1988～1999年，我国大陆共发生6级以上地震53次，其中7级以上地震9次，若以东经105°为界，西部地区发生8次，东部地区为1次，为8∶1。可是，在东经105°以西，由于人烟稀少，交通不便，台网布局极为稀少。一个释放地震能量90％以上的地区，台网过稀，无疑浪费了宝贵的地震信息的天然资源，大大延迟了人类的实践，从而延缓了提 第二，全国地震前兆台网都是以“点测”形式进行相对变化量的日常观测，各台站的观测数据都是相对独立的，台站之间数据没有相互关系。一旦出现异常时，由于是点结构观测，没有面上的联系，则难以判断其真伪。 第三，地震活动是区域性和全球性的，而前兆观测是独立的，不相关的，则难以研究其

地震监测发展

1.当前地震监测技术发展现状及走势分析 长期以来，地震的发生是对人类危害相当大的地质灾害，我国在公元前就有地震的记录的历史。地震是怎么产生的?如何预测预防地震，从而减少对人类的危害，这一问题一直困扰着我们。虽然科学家们到现在为止仍无法给出确定论，但经过人们的不懈努力，也探索出了具有说服力地震模型。其中就有弹性回跳模型。科学家们认为，地表岩石的大规模迅速错动是强烈地动的原因。地球深层构造力造成地球外层大规模变形是地震的根源，沿地质断裂的突然滑移则是地震波能量辐射的直接原因。在有的突发破裂中，断裂把岩石切开，两侧岩石相对滑动，多条裂纹把岩石裂成碎块。 现在广为接受的地震发生的物理模式，最初源于美国工程师里德对1960年圣安德列斯地震的研究中产生的。里德发现，1906年以前的50年时间内，断裂西侧向北北东方向相对移动了3.2米。当这些测量数据与地震后测量的第三组数据比较时，发现地震前和地震后，平行于圣安德列斯破裂的断裂，都发生了明显的水平剪切。科学家据此认为，地震是由于变形岩石的弹性回跳，是地球上部沿地质断裂发生的突然滑动，这种滑动沿断面扩展，这种滑移破裂传播的速度小于周围岩石中的地震剪切波波速。因而，大多数情况下变形的区域越长、越宽，释放的能量就越多，地震的强度也越高。大地震造成的断层崖可达好几米高，有时沿断列走向延伸几十或几百千米。强地震发生时会造成大量人员伤亡和巨额财产损失。然而，每一次地震却又为人类征服这种灾难和探索不可见的地球内部结构留下了一份珍贵的数据。现代地震学的创始人之一伽里津有一句名言，“可以把一次地震比作一盏明灯，它点燃的时间虽短，但可照亮地球的内部”。 1.3 如果我们设在地球深处的“望远镜”，能对地震数据的收集、记录、存储、管理、分析和解释，能对地震发生提前预测和判断，将大大降低地震对人类的危害。所以我们要建立科学而合理的地震监测系统，观测系统的数量、质量和密度一定要高标准，让其揭示地震运动的程度也就是震级，真正意义上提高地震科学探测水平。 2 地震探测技术发展状况 2.1人类十分重视发展地震监测技术，不同时代的地震科学家总是努力将所掌握的最新技术应用于地震监测。目前尽管不同类型的地震台网已遍布全球，同