四川汶川Ms8．0级地震同震干涉形变场定量分析

利用星载合成孔径雷达差分干涉测量技术（D-InSAR）和60景日本ALOS／PALSAR1．1级雷达数据,采用两通差分干涉处理模式,对2008年5月12日汶川Ms8．0级地震的同震干涉形变场进行了研究．通过对干涉处理中图象配准、噪声滤波和相位解缠等若干关键算法的优化使用,成功获取了震中周围较大区域的形变干涉纹图和数值化位移场分布图,并通过形变等值线和跨断层剖面线对形变场进行了定量分析,客观揭示了汶川地震地表形变场的全貌及其空间动态变化特征．结果显示,汶川地震造成的地表形变场影响范围很大,但形变主要集中在断层两侧附近区域,在上下盘各约100km以外的远场区形变量较小．按形变幅度和梯度的差异整个形变场可分为三个区域,一个是位于断裂带及其附近的非相干带所指示的强烈变形区,长度约250km,宽度在西南方向约35—15km,在东北方向约15—10km,西南宽东北窄,最大宽度位于汶川和映秀之间,这说明破裂由西南向东北扩展．这一区域是本次地震中形变最强烈,并形成地震地表破裂带的区域,该区域的形变InSAR已无法测出．另一个是位于非相干带南北两侧具有清晰可辨连续并向发震断层收敛的包络状干涉条纹所示的次级变形区,该区域在断层两侧的宽度各约70km,视线向位移为上盘沉降,沉降幅度约在-100cm以上,下盘抬升,抬升幅度约在120-130cm以下．上盘及断层附近干涉条纹相对密集,跨断层形变曲线粗糙锯齿,显示形变过程复杂,变形非均匀性突出．沿发震断层走向出现多处规模不等的局部隆起和沉降．远离发震断层的发散状宽缓条纹分布区域为远场弱变形区,形变量约为-20-30cin．这些形变特征反映了发震断层运动的分段差异性、上下盘之间的相对逆冲性及逆断层型地震上盘破坏的复杂性．初步分析认为汶川?     

联合slipBERI与D-InSAR技术的青海省玛多县地震形变场提取与模拟

针对2021年5月22日青海玛多县Ms7.4地震震区形变信息、形变特征以及滑动断裂特性的提取与模拟等问题,获取了玛多县地震区的Sentinel-1A影像,采用双轨差分干涉法,并优化各项参数,提取出同震形变场,利用slipBERI(slip from Bayesian Regularized Inversion)方法对断层的几何参数及形变场进行反演和模拟。结果表明：玛多地震同震形变场的形状近似于一个椭圆,断层整体呈西北-东南走向,其上部为沉降区,下部为隆升区,最大LOS(line of sight,视线向)形变分别为0.65m和0.81m。地震形变场的运动主要以东西方向的水平运动为主,并伴有明显的左旋走滑,断层上下方相对视线向运动可达1.50m,表明此次地震的地表破裂有明显的错位移动。通过分析形变信息和地表破裂特征,可以判断该破裂带位于巴颜喀拉块体,为昆仑山口-江口断裂,反演结果与观测结果相符,这表明观测结果较可靠。     

基于InSAR的2022年四川泸定地震同震形变与震源模型

2022年9月5日,四川甘孜州泸定县发生Ms6.8级地震。基于D-InSAR技术处理Sentinel-1A卫星升降轨数据得到此次地震的同震形变场,之后基于DEM拟合以大气延迟为主的噪声分布模型并对整个形变场进行观测误差校正,得出升降轨地表最大形变分别达到13 cm和13.5 cm。以InSAR同震形变场为约束,基于弹性半空间位错模型,反演得出此次地震的断层几何参数和同震滑动分布,并基于滑动分布计算出震中附近空间区域库伦应力变化。滑动分布结果表明,此次地震是一次左旋走滑地震,主要滑动集中在深度为2~12 km的范围内,最大滑动量为2.25 m,发生在主断层面深度约为5.8 km处。库伦应力变化结果显示,在鲜水河断裂及安宁河断裂有应力增加,应注意后期强震风险。     

2023年积石山Ms6.2级地震InSAR同震形变探测与断层滑动分布反演

2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生了Ms6.2级地震,地震灾害损失显著高于同震级地震,查明其同震形变场与断层滑动分布特征,有助于揭示此次地震灾害损失严重的原因。利用Sentinel-1卫星升、降轨雷达影像,采用合成孔径雷达干涉技术获取了本次地震的同震形变场,进而基于Okada弹性位错模型,确定了本次地震的震源参数,并基于分布式滑动模型反演了本次地震断层面上的滑动分布。结果表明,积石山地震为逆冲型地震,升、降轨同震形变场沿视线向最大形变量分别为7.1 cm和7.8 cm,断层最大滑动量为0.31 m,主要集中在地下0～8 km。与2019年6月17日四川长宁Ms 6.0级地震对比发现,长宁地震地表最大形变量为8 cm,断层最大滑动量为0.38 m,均大于积石山地震,推测积石山地震灾害损失严重的主要原因为震区居民房屋相对集中、房屋抗震性能差和黄土区场地地震波放大效应等。     

利用Sentinel-1A 的时序干涉测量探测蒲县滑坡形变

利用覆盖山西蒲县地区的24景Sentinel-1A升轨影像,分别采用永久散射体雷达差分干涉测量(PS-InSAR)与短基线集雷达干涉(SBAS)技术对研究区域2019-01-2019-12的地表进行时序形变监测,获取蒲县地区疑似滑坡体位置、范围及滑坡速率,并对两种监测结果进行对比,深入分析滑坡隐患的可能性成因.结果 表明,两种时序InSAR技术采集的形变信息大致相同,蒲县大部分地区趋于稳定状态,年平均形变速率在-10 ～10mm/a;其中存在4处位置一致、形变明显的疑似滑坡点,分别是半沟村罗克线两侧、水泉窊015乡道附近、郭家山周边及井子洼村赵克路沿线.     

2008年1月9日西藏改则扎西错Ms6．9级地震的InSAR实测形变场

2008年1月9日西藏自治区改则县以东扎西错附近发生一次Ms6．9级地震,利用欧洲EnviSat雷达遥感卫星资料,获取了该次地震的同震形变场。观测显示地震造成震中区半径30km范围内近东西向升降变形,最大近0．5m。借助均匀弹性半空间位错模型,估计本次地震基本是一次正断破裂过程,其最大倾滑量在2．0—2．4m之间。地震发生在走向N30°E、朝北西向倾滑58°的隐伏正断层,可能没有产生地表破裂。但单一断层的均匀位错不能完全解释InSAR形变场的复杂变化,推测InSAR观测到地表变形是主、余震两次破裂的结果。     

利用Sentinel-1A SAR影像监测尼泊尔“4·25”地震变形

为利用新一代欧洲太空局SAR系统Sentinel-1A卫星获取大面积地震变形数据,对其监测模式和数据特点进行研究,给出针对TOPSAR成像干涉数据处理的拼接方法,并利用Sentinel-1A数据获取尼泊尔"4·25"地震区域约160 km×180 km的地表形变。结果显示,地震导致的雷达视线向相对变形最大达2 m。     

Sentinel-1A影像在山区管道地表形变监测中的适用性评价指标构建

Sentinel-1A卫星数据覆盖范围广、重访周期快、获取成本低,通过合成孔径雷达干涉测量（interferometric synthetic aperture radar,InSAR）技术能够高效获取管道沿线大面积地表形变信息。但是山区管道所处地形复杂、起伏大、植被茂盛,监测中易存在叠掩、阴影、失相干等现象,Sentinel-1A卫星数据在管道不同区段的适用性有差异。为了对Sentinel-1A在山区管道地表形变测量中的适用程度进行评价,本文以三段不同山区地形的管道为研究区,结合Sentinel-1A数据、Sentinel-2数据、ALOS DEM数据进行相关性分析,构建适用性评价指标。结果显示：管道沿线Sentinel-1A影像的叠掩阴影占总面积的比例与坡度的Pearson相关性为-0.914,Spearman相关性为-1,呈显著负相关;影像相干性和归一化植被指数的Pearson相关性为-0.972,Spearman相关性为-0.99,呈显著负相关。使用回归分析和归一化的方法建立了山区管道沿线Sentinel-1A数据的坡度适用性指标和植被适用性指标,指标可对山区管道沿线域使用Sentinel-1A数据进行形变监测的适用性进行评价。     

2023年积石山Ms6.2级地震同震地质灾害初步分析

2023年12月18日,甘肃省临夏回族自治州积石山县发生Ms6.2级地震,触发了大量同震地质灾害,亟需查明同震地质灾害的基本特征、发育分布规律和成因机制,为震后恢复重建与地质灾害防治提供支撑。本文基于多源高分辨率遥感解译和已有研究成果对比分析,初步揭示了此次地震地质灾害的基本特征和发育分布规律,并探讨了草滩村液化滑坡—泥流的成因机制。结果表明：此次地震Ⅶ度及以上烈度区内共发育1 535处同震地质灾害,主要为中小规模黄土滑坡和浅表层岩质崩塌,集中分布于黄土梁和黄土塬内冲沟两侧、单薄黄土梁两侧以及大型历史滑坡后壁等局部地形较陡峭的部位。地震因素控制了同震地质灾害的区域分布规律,而地形因素控制了同震地质灾害的局部分布规律。同震地质灾害在0.1～0.3 g震峰值加速度区域、发震断层下盘区域、南东坡向、30～60 m坡高范围、斜坡中部以上20～40 m范围分布数量最多。受广泛关注的草滩村“砂涌”灾害本质是饱水黄土在地震作用下发生的液化滑坡。2016年完成的填沟造地工程改变了滑源区地表和地下水流通条件,地下水通道被堵塞,导致地下水位抬升和下部土体饱和可能是该处发生液化滑坡的重要原因。     

基于AETA电磁扰动对九寨沟Ms 7.0级地震的研究

2017年8月8日中国四川省九寨沟县Ms 7.0级地震前, 在震源200 km范围内的九寨沟、松潘、平武、青川、茂县和汶川布设AETA系统的6个监测台。采用窗口为30日的滑动主成分分析(principal component analysis, PCA)方法, 对6个台站的电磁扰动进行特征分析, 探讨九寨沟Ms 7.0级地震前后AETA系统观测的电磁场变化特征, 并由此提出一种新的临震特征, 即AETA电磁数据经滑动PCA方法处理后得到的“条带异常”。结果显示: 1) 除九寨沟Ms 7.0级地震发震当日, 九寨沟监测台于震前5日至震后15日, 每天在同一时段(5:00 am—6:00 am)出现异常点, 形成“异常条带”, 异常程度在震前大体上呈递增变化, 震后大体上呈递减变化; 2) 震源附近其他监测台也存在异常点, 但发布零散且异常程度较小; 3) 九寨沟Ms 7.0级地震“异常条带”消失后的两个月内, 未出现新的“异常条带”, 且无强震发生。     

九寨沟Ms 7.0级地震的左旋走滑作用与动力机制

2017年8月8日四川九寨沟发生的Ms 7.0级地震是继2008年汶川Ms 8.0地震、2013年芦山Ms 7.0级地震后在青藏高原东缘发生的又一次强震。本文通过综合分析九寨沟Ms 7.0级地震及历史地震的震源机制解、余震和历史地震分布、区域应力场、活动断层等资料,来揭示九寨沟地震的发震构造与动力机制。初步研究结果表明:(1)此次地震的震中位于塔藏断裂、岷江断裂和虎牙断裂之间的交汇区,显示活动断裂的交汇区对此次地震的发生具有控制作用;(2)发震断裂为虎牙断裂,断裂走向为北西西向,倾向南西,倾角较陡,属于高倾角左旋走滑型地震;(3)震中位于虎牙断裂北段的北部地震空区,充填了1973年和1976年4次大于Mw6.0级地震空区;(4)此次地震位于2008年汶川Ms 8.0级地震的库仑应力增加区,应是汶川地震的应力传递和触发的结果;(5)此次地震位于巴颜喀拉块体的东北部顶角区,青藏高原东缘下地壳流向北东方向的挤出是驱动此次地震的动力机制。     

基于张衡一号电磁卫星数据对印尼Ms 7.4地震的研究

以2018年9月28日印尼Ms 7.4地震为背景, 利用张衡一号电磁卫星观测的ULF磁场X, Y和Z三分量数据, 采用滑动四分位(IQR)算法、滑动主成分分析算法(PCA)和短时傅里叶变换算法(STFT), 对震中范围的时空电磁数据进行分析, 结果显示 3 种算法都能有效地提取到震前异常。1) X,Y和Z分量均值震前7天开始出现异常, 随着发震时间临近, Y和Z分量的异常程度逐渐增加, 震前2天达到峰值, Y分量最大异常达到0.7 nT, 震后异常慢慢消失; 2) 震前5天主成分出现异常, 第一主成分占比急剧下降, 下降幅度超过15%, 第二、第三主成分占比急剧上升, 异常持续3天; 3) 震前9天, 13和25 Hz功率谱密度占比同时出现大幅异常, 13 Hz占比上升35%, 25 Hz占比下降超过40%, 13 Hz占比出现正异常, 最大正异常达到0.1, 25 Hz占比出现负异常, 最大负异常达到?0.15, 震后异常消失。结合同时段的太阳地磁活动情况, 认为上述电磁异常可以作为印尼地震的前兆。     

基于干涉合成孔径雷达和哨兵-1A的广西岑溪地区滑坡隐患探测与形变分析

近年来广西地区滑坡坍塌灾害频频发生,威胁着人民生命和财产安全。为了给相关部门提供科学的滑坡监测数据以及提前制定合理有效的防治计划,本文以广西岑溪地区为例,利用干涉合成孔径雷达技术和岑溪地区2016年至2019年的20景哨兵-1A数据,提取了岑溪地区地表形变结果,结合地区历史降水数据综合评估了研究区内主要滑坡隐患和进行了形变时序分析。结果显示,岑溪地区的滑坡隐患主要分布在矿山采空区、公路沿线边坡、乡村山岭地带,其地表及边坡沉降多受生产建设等人为活动影响,加之广西地区重山复岭的山体地貌以及结构多变复杂的地质特点,在持续降雨的影响下加速下沉;此外,随着产业转移和地区经济的快速发展,区域内矿山、城乡公路沿线及边坡的沉降呈逐渐增强和扩大趋势。该案例可为岑溪地区的防灾减灾提供有力的数据与技术支持,并为丘陵山区的滑坡灾害隐患与形变分析提供思路与参考,也证明了干涉合成孔径雷达作为新兴雷达遥感测量手段,可以高效准确地对丘陵区域进行滑坡灾害隐患识别。     

Sentinel-1A TS-InSAR地铁沿线地面沉降监测与分析

地铁的建设与运营容易引起地表的纵向沉降,从而影响城市的发展和人民生命和财产安全,因此及时掌握各地铁沿线地表沉降情况具有重要现实意义。本文以南宁地铁为例,利用Sentinel-1A SAR数据和TS-InSAR技术,借助外部高精度的POD Precise Orbit Ephemerides和ASTER GDEM V2去除由去相关引起的相位跳变,获取了2017年6月~2019年1月南宁地铁网络地面沉降速率场,并在此基础上重点分析了地铁沿线地面沉降情况和沉降时空分布规律。试验结果表明,2017~2019年,南宁整体的地表沉降特征较为明显,最大累计沉降达到了-47.41mm。大部分城区相对稳定,沉降区主要分布在各地铁沿线区域,且随着南宁经济的快速发展和城市地铁建设的加快,各地铁沿线地面沉降呈逐渐增强和扩散趋势。     

哨兵-1A合成孔径雷达的深圳围填海区域地面沉降监测

为更好地监测和掌握深圳围填海区域在填海造地工程结束后的地面沉降情况,通过哨兵-1A影像和时间序列合成孔径雷达干涉测量方法研究了深圳围填海区域2016-2019年的地面形变.结果 表明:深圳围填海区域的地面形变速率为-19.85～ 15.60 mm/a,深圳东部宝安区和西部福田区的地面沉降相对稳定,南山区监测到大面积的地面沉降;和年均降雨量的对比分析显示了南山区的地面沉降存在明显的季节变化规律;靠近海岸的形变点目标受降雨的影响明显大于其他点,与深圳的沉积层厚度存在较为显著的相关性.     

汶川Ms8．0地震余震时空变化及影响度分析

本文对汶川Ms8．0地震及其余震的原因进行简要回顾后,根据主震之后至6月2日。时192次Ms4．0以上的余震的统计结果进行时空变化及影响度分析,分别从震型、震源深度、空间位置一震级及影响度、频次一时序和震级一发震时间段四个方面以图表的形式分析阐释余震的发震规律和影响程度。通过本文分析研究,进一步揭示汶川地震整个过程的活动规律,对其后余震的影响进行剖析,进而为在目前全球地质活动活跃期背景下,对中国西部地震灾害环境与可持续发展的研究提供参考意义。     

基于支架-围岩力学场的综放面支架变形研究

针对极软厚煤层综放工作面支架-围岩相互作用关系,通过数值模拟计算,研究了基于支架-围岩力学场的支架受力和变形特征.通过对顶梁受力、位移等力学现象的动态分析,可以看出围岩对支架的作用是一个渐变的过程.研究得出极软厚煤层综放开采不同支架参数对支架变形的影响,提出了轻放支架架型设计的基本原则.图8,参10.     

基于相对高度的曲线特征提取算法

特征是物体匹配和识别的依据.为提高图形图像的识别率,对曲线的特征提取进行了探索,提出了一种基于曲线相对高度的特征提取算法.算法可大致描述如下:利用曲线的高分割曲线,再分别计算各段曲线的相对高度,不断重复前面两个操作,直至相对高度满足小于某个给定的常数.对于每一个相对高度,按照分割曲线的层次存储在二叉树相应的节点.实验结果表明,该算法能够满足曲线在平移、旋转、缩放和对称变换后,其特征不变,而且具有良好的灵敏度.该算法可用于手写汉字和人脸轮廓的识别.     

基于湿度应力场理论的膨胀土增湿变形分析

应用湿度应力场理论对膨胀土的增湿变形进行了分析,并由无荷膨胀量试验和有荷膨胀量试验确定了相关参数．根据湿度应力场与温度应力场的相似性,利用Ansys软件的热分析功能,计算了膨胀土增湿变形．并通过有荷膨胀量试验的模拟分析,验证了应用温度应力场理论模拟湿度应力场的有效性．