地震映像在工程勘察中应用
地震映像在水域勘察中的运用
作者：王兆景，刘轩雄，费建东
（浙江有色应用地球物理研究院312000）
摘要：地震映像法是以固定偏移距激宽频带弹性波，以共偏移距观测方法，近炮点、宽频带、快速、高密度采集多波列弹性波映像，其中含有直达波和来自不同地质体的绕射波、反射波等信息。通过对所接受的多波列地震波的振幅、频率、相位的对比分析，可查明地层的分层情况。它既可以用于陆上，也适用于水域勘察。本文着重介绍地震映像在水域勘察中的实施，并对实际操作中遇到问题进行讨论。
关键词：地震映像宽频纵波
引言：
水域工程物探主要是由陆地工程物探发展而来，它和陆地工程物探的多种方法一样，为了探查水下的第四系土层、基岩分布及地质构造，也可以采用电磁法（瞬态电磁法、地质雷达等）、磁法、重力法、地震手段。但由于水域工程物探较陆地物探有其独特的地方，一是水是低阻体，尤其是海水电阻更低；二是需探测水底地形以下深度，而水的深浅不同，浅的3-5米，深的可达到百米；三是水底是很强的反射界面。这需要选择物探手段，陆地物探中的电法，电磁法就不易在水中采用，尤其在海水中采用。有资料显示，100MHz天线的探地雷达在淡水中的探测不超过10米，而在海水就更浅了。因此，地震物探就作为水域物探的首选的方法。文章主要讨论了地震映像在水域勘察中遇到的问题及实际采用技术方法，并对地震映像的特性及适用范围进行延伸。
1.1方法及原理介绍：
地震映像（又称高密度地震勘探和地震多波勘探），是基与反射波法中最佳偏移距发展起来的。这种方法可以利用多种地震波作为有效波来进行勘探，也可以根据探测目的的要求仅采用某一种特定的地震波作为有效波。地震映像法由于每个记录道都采用了相同的偏移距，则地震记录上的时间变化主要为地下地质体的反映，这给资料解释带来极大的方便，可直接对资料进行数字解释，如频谱分析、相关分析等。
1.2 测区的地质情况与判断的基本原则
地震记录仪之所以能反映各地质体的区别，其原理是地层与地层之间存在着波阻抗差异。如以下工程实例一，根据该工程的钻孔资料可知，测区浅部地层为淤泥、砂砾石混粘土、淤泥与砂砾石混粘的土界面在高密度地震映像图上，均会出现较为连续一致的地震波同相轴，追踪界面的同相轴，即可推断界面的起伏状况。
1.3方法技术选择
根据工作任务及测区地形、地质特征工作条件和工区介质地球物理特征，以及考虑工作开展效率，本次勘探选用走航式地震映像法，以查明弱风化基岩埋深和起伏形态，以及是否存在不良地质作用。
在地震映像测量过程中，激发后在接收点用单个检波器接收，仪器记录后，激发点和接
收点同时向前移动一定的距离（或称为点距），重复上述过程可获得一条剖面上的地震映像时间剖面。记录点的位置是激发和接收距离的中点，实际上此记录反映了此偏移距范围内地下的岩层、岩性的变化，采用不同的有效波时，地震记录上这种波反映的介质情况及位置应有不同的意义。
在水域采用的地震方法较陆地有优势也有困难，优点是：
1、表层结构的不同: 陆地的表层声波速度差异较大，地下水面的松软土层声波一般在300-600m/s ，含水土层的声波大约在1000m/s左右，在往下的正常严密的土层的声波速度大约在1600-2000 m/s 左右，而在水域条件下，海水的声波一般在1500m/s ，水的第四系地层的声波大约在1600-1800m/s ，这对于地震波传播来说，与正常压实的地层几乎没有什么差别。由于水及饱和土层的纵波衰减较小，高频波得以通过，反射波接收频率高，因此勘探精度及薄层探测能力高。
2、陆地表层横向差异较大: 陆地上的地表如河沟、土坡、坑洼等及各种土质变化，对激发和接收条件有很大的影响，而水的一致性很好，激发和接收的一致性使得进行可靠的数据处理。
3、水中声波传播的单一性:水中只能传播纵波，因此，利用其波的传播的单一性，摆脱了陆地地面波的干扰的麻烦。由于纵波能量集中，地震探测深度也较陆地要深。
考虑的因素：
1、水中定位困难，由于工作区域位于入海口，除了潮水波涛汹涌外，水流速也是很大影响，计算流速，选择船要向上游倾斜，并采用的动态差分GPS定位。
2、水上地震的噪音干扰，如水波的干扰、地震测量船体及螺旋桨、风浪等噪音干扰。字串。作业时一定要做干扰波调查。
3、海底鸣震强，其频率与地震波发射的频率几乎一致。水地的强烈的反射形成鬼波，对地震反射资料的解释精度有很大的影响。
4、作为一个工程项目：野外成本控制也是衡量项目成败的关键：本次在水域上做物探，租船费用相当高。由于工作区域是在入海口：浪花很大，所谓踏浪而来，乘风归去，只是诗人的浪漫情怀。一般内陆的平底船稳定性差，选择排水量200吨的海船，并选择涨潮时的平潮，退潮时的平潮这段较平稳间歇。平潮期只有2个小时，工作有效时间短。准备工作事先一定要做好，才能提高工作效率。
实践出真知。做过一种方法一定要总结，哪些地方可以改进，哪些地方效果不好，怎么改进。这样工作才会有进步。
2，实际野外工作
2.1工作目的和要求
本次地球物理勘探的目的任务主要是配合工程地质钻探：（1）查明桥位方案B下是否存在地质构造、断层破碎带等不良地质作用；（2）查明桥轴线附近水下地形、覆盖层厚度、基岩埋深、起伏形态及特征等。
2.2测线布设
根据勘探工作的目的、任务及甲方的工作要求，给定的工程物探勘察专题技术要求，在桥位方案B区域内沿设计桥轴线平行布设测线3条，线距为50米，测线长均为1640米。另外在桥位方案B的上游1000m处深坑补充物探短测线1条，测线长877米。
依据物探勘察专题技术要求中的测线布设，并结合现场实际情况，首先在1：2000的地形图上预布测线，计算出各测线延伸至陆域上的控制点坐标，用GPS定出可以控制各测线的控制基点。
水上勘探工作选择平潮时进行作业，岸上测量人员通过全站仪观察，用对讲机指挥作业船缓行进行作业，同时作业船内利用手持式GPS（精度±2m）进行校控。
干扰波调查：选择宽频带的100Hz检波器，在水域内长时间采集信号，类似于常时微振动测量和桥梁模态测量。将时间域图像转换到频率域，调查出干扰波主频。
2.2 仪器设备
（1）水上地震映像工作采用重庆奔腾仪器厂生产的WZG—24数字式工程地震仪（24道）和CDJ—100Hz垂直水中检波器；
（2）测量工作采用苏州一光生产的RTS600 型全站仪。
（3）锤击震源选择：水域工程物探的地震法震源的选择和布设较难。陆地的锤击和炸药震源不适宜在水上应用，而作为资源勘察的水域震源又不适合在工程上用。
由于水上勘察要求有较深的探测深度，同时要避开低频的干扰波信号。对比桩基检测中往往采用尼龙锤。本次工作还是采取陆地上使用12磅的重锤，同时在锤击面下垫有一层较厚的硬塑料板。为确保能量集中，尽量往下传播，锤击时垂直重击。激发能量大、频带宽。
在震源位置布置上，曾经采取将震源固定在水上的浮子上，利用浮子浸水导电触发，对比试验后决定将震源放置在船体最底下层板，拆掉底板的木质板，在铁壳船底垫上硬塑料板。
接收选择，CDJ—100Hz垂直水中检波器距离震源位置大于15米，从船头吊下船底下约5米。
图一野外工作布置图
2.3 工作参数
观测方式：连续测量
偏移距：10~15m
采样间隔：0.20ms
记录长度：409.6ms
测区岩土介质地球物理特征表1
2.4成果分析
根据宽频带地震检波器干扰波调查本次波浪及其他机械干扰主频为40Hz。对获得的地震映像图进行预处理，滤掉低通带宽。检查剔除坏道。可以提取纵波的初至，计算速度对照测区岩土介质地球物理特征。压制干扰波，本次地震映像工作触发时间较短，平均1秒钟完成一个勘探点的探查功能，同样每小时3海里的走航速度，实现的勘探点间距为1.5米左右，达到对地层的精细勘察。
前文已经说过，地震映像又称高密度地震勘探和地震多波勘探，是基与反射波法中最佳偏移距发展起来的。这种方法可以利用多种地震波作为有效波来进行勘探，也可以根据探测目的的要求仅采用某一种特定的地震波作为有效波。反射波，折射波在地震映像中有不同的同相轴。本次地震影像根据计算深度选择了反射波的最佳偏移距15米，同时大致算出各个界面的初至时间：初至时间= 传播距离/ 平均速度
水底界面初至时间= 求根（偏移距的平方+（水底深度*2）平方）/ 海水纵波速度
= sqrt ( 225 + 400 ) / 1.5 = 16.7 ms
淤泥和松散软土大致初至时间约为100 ms ，弱风化顶面初至时间为约180 ms
由于水底地面线和基岩面影响，纵波在地震映像内很有可能多次反射成像，结果追踪到多条同相轴。根据大致计算时间分析，对同相轴是水底面时间倍数的初步进行排除。
地震映像波列成果图及工程地质推断解释图如下
所有测线的地震映像波列成果图，无反射同向轴明显缺失、杂乱等现象，且弱风化基岩面无陡降、陡升段，表明本次地球物理勘探测线范围内不存在地质构造、断层破碎带等不良地质作用。
本次通过该法的勘察，了解了测区范围内的地层状况，为工程的正常施工创造了有利条件，达到了预期目的。
2.5实例讨论：
地震映像原理即为高密度地震单道反射。利用了地震波在向地下传波过程中,遇到地下介质存在物理力学的(如波阻抗) 差异。便会产生反射波并反射回地面。当介质分布均匀,无地下空洞、软弱地层等不良地质体存在时,则所得到的同相轴连续稳定,不会出现错断、拱起等现象。若地下存在空洞、软弱地层等不良地质现象,则地震波在其分界面上产生波的绕射等现象,使得同相轴出现错断、拱起、反相位及波周期变化、能量较快。如实例二（图六），基岩面突然丢失，推断为岩溶。
由于这个特性，地震映像可以清晰勾勒出不同波阻抗对应的淤泥、砂砾石混粘土及基岩界面。同样，由于这一特性，地震映像已实际应用于调查水域底抛石及沉渣厚度，测到淤泥厚度以及其底部的地质构造。抛石层内由于排列不均，差异较大，反映在高密度地震映像图上地震波波形杂乱，并会出现明显的绕射波，由此可测出抛石层的厚度。
2.6与其他方法对比：
高密度地震映象技术作为一种简单实用的地震勘探方法 , 应该说有点“反朴归真“的味道，相交其他物探方法手段，它不采用多道检波器接收，也没有那么多的时频分析及正反演。地震映像与较普通折射波，反射波法对比。图象直观，野外使用方便，工作效率高。特别是不用多次叠加，动校正。这在水上工作来说，尤为重要。常规水域走航式地震反射波的采集，一般是3~5分钟采集一次，以船速每小时3海里计算，每测点的间隔为255~425米，如此大的测点间隔往往不能满足工程勘察要求；而地震映像工作触发时间较短，平均每秒采集可以一次。
对比地质雷达测试：虽然地质雷达可以保持精细测量，而且计算方法类似地震映像，但由于天线发射的是电磁波，由于海水的电磁耦合及吸收，电磁波穿透深度浅，选择50MH z 的非屏蔽天线穿透深度大致在15米左右，对于浅层填土，塘渣有一定应用，这在以后工程实例中可以尝试。
工程地震勘察的发展，越来越走向多道地震波勘察。单次采集地震道数越来越多，采集信号包括了，直达波，折射波，反射波，面波等多种波数据，采集和分析软件也走向智能化，
多用途，可以三维成像，切片，做各种时频分析，滤波分析，节省了大量劳动强度。而地震映象技术，应该说是最简单的方法，直观，简便却有广泛用途。
衡量一种方法好坏不在于有多少先进，仪器设备多少好坏。而在于他能解决实际问题。成本小，效率高，才是创造最高的效益比。
3，结论
多个实例证明高密度地震映像法是检测和勘察水域地层状况的有效手段，它具有准确、快速、价廉等优点，并可与普通地质钻探相互补充。在工程中得到广泛应用,取得了很好的效果。
参考文献
参考文献
[1] 丁华，王兆景，刘轩雄，椒江二桥桥址及接线工程地球物理勘察报告。
[2] 单娜琳,程志平，地震映像方法及应用[J]. 桂林工学院学报 2003， 23（1）：36-40.
[ 3 ] 吕家良高密度地震映像技术在水下工程检测中的应用三航科研所
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-地震勘探实验报告讲解
中国地质大学（武汉）地空学院 地震实验报告 姓名：沈 班级：班 学号： 时间： 2015年05月 指导老师：张
一、实验目的 实验一： 1、浅层地震装备的基本组成； 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构，并学会该类仪器的操作方法； 3、地震波认识。 实验二： 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪（相当于四套独立的24道浅层地震仪）该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中，然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器，每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4.1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图)
2、主要操作功能键及快捷键 注释： 1锁定与解锁；2清除界面；4检测噪声；7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联，通过数传盒与笔记本电脑的USB口连 接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序，并按工作需要设置好各项参数，然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前，应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的是：在正常工作过程中，任何时候移动数传线与GEODE的连接头时，必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须是英语(美国)。
地球物理勘探方法及应用范围
M D 模型空间数据空间地球物理探测空间变换示意图 球物理探测方法简介及应用范围 地球物理学是用物理学的原理和方法，对地球的各种物理场分布及其变化进行观测，探索地球本体及近地空间的介质结构、物质组成、形成和演化，研究与其相关的各种自然现象及其变化规律。在此基础上为探测地球内部结构与构造、寻找能源、资源和环境监测提供理论、方法和技术，为灾害预报提供重要依据。 地球物理学的研究内容总体上可分为应用地球物理和理论地球物理两大类。应用地球物理(又称勘探地球物理)主要包括能源勘探、金属与非金属勘探、环境与项目探测等。勘探地球物理学利用地球物理学发展起来的方法进行找矿、找油、项目和环境监测以及构造研究等，方法手段包括地震勘探、电法勘探、重力勘探、磁法勘探、地球物理测井和放射性勘探等，通过先进的地球物理测量仪器，测量来自地下的地球物理场信息，对测得的信息进行分析、处理、反演、解释，进而推测地下的结构构造和矿产分布。勘探地球物理学是石油、金属与非金属矿床、地下水资源及大型项目基址等的勘察及探测的主要学科。 从数学角度讲，地球物理勘 探的过程可以抽象成从模型空 间通过某种映射关系，映射成可 以感知的数据空间，再通过逆映 射变换到模型空间，其映射关系 见右图。这种映射关系遵循地球 物理学的两大模型原理：滤波器 模型原理和场效应模型原理。因 此地球物理数据处理：一是基于 信号分析理论的信号处理技术， 主要目的是去杂、增益、提取有效信号；二是基于物理场效应理论的反演技术。 地球物理反演，就是在模型空间寻找一组参数向量，这组向量通过某种映射关系，能再现数据空间的观测数据，因此在一定的假设条件下，反演问题可以表示为某种误差泛函的极小化问题 min ‖G cal (M)-D obs ‖2 也就是地球物理反演是利用模型参数和模型正演来获取合成数据，再通过合成数据与观测数据的匹配估算出最佳M 参数。由此可见，地球物理反演实质上是正
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地震勘探实验报告记录
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
中国地质大学（武汉）地空学院 地震实验报告 姓名：沈 班级：班 学号： 时间： 2015年05月 指导老师：张
一、实验目的 实验一： 1、浅层地震装备的基本组成； 2、认识GEODE96浅层地震仪的主要结构，并学会该类仪器的操作方法； 3、地震波认识。 实验二： 1、掌握浅层地震数据采集方法及注意事项 二、仪器介绍 1、仪器简介 全套美国GEOMETRICS公司生产的Geode96浅层地震仪（相当于四套独立的24道浅层地震仪）该仪器能满足折、反射地震勘探、井间勘探、面波调查等地震监测需要,应用Crystal公司的A/D转换器和高速过采样技术达到了24位地震仪的精度。频带从1.75Hz到20,000Hz,使得采样间隔可以从20毫秒到16微秒。采样到的数据叠加到32位的叠加器中，然后传回到主机的硬盘或其它介质上。内置预触发器，每道有16K的内存。用硬件相关器对震源信号进行实时相关运算。Geode包装坚固、防水、防震,有提手,重4.1公斤,用12V的外接电池可以连续工作10个小时。(如下图)
2、主要操作功能键及快捷键 注释： 1锁定与解锁；2清除界面；4检测噪声；7保存 3、操作步骤及注意事项 1、每个GEODE用数传线按规定串联，通过数传盒与笔记本电脑的USB 口连接。 2、每个GEODE接上12V电源。 3、开关接到与笔记本相连的第一个GEODE上。 4、传盒上的开关置于POWER UP处。 5、采集控制程序，并按工作需要设置好各项参数，然后进行正常数据采集工作。 6、出采集控制程序之前，应将数传盒上的开关置于POWER DOWN处。 7、卸下各连接线并清理整齐。 8、注意的是：在正常工作过程中，任何时候移动数传线与GEODE的连接头时，必须退出采集控制程序。另外Y型头上有红色标记的与GEODE的前12道相连接。而且采集控制软件运行的语言环境必须是英语(美国)。
《地震勘探》课程教学大纲
《地震勘探》教学大纲 课程编号： 课程名称：地震勘探 课程类别：专业技术必修课 总学时：60 学分：3 开课单位：地质矿产勘查系 授课对象：地球物理勘查技术专业 前置课程：高等应用数学、普通物理学、线性代数、地质学基础、电子电工技术、构造地质学、地质勘查技术 一、课程的性质、目的和任务 本课程是地球物理勘查技术专业的主要专业课，是理论和实践性较强的一门应用地球物理学科。学生在学习本课程之前，应具有本专业所必须的数理基础和一定的工程、水文地质基础知识，测量学基础知识，以及一定的数学基础知识。 通过本课程理论学习和实践，应使学生掌握工程地震勘探的理论知识、基本野外工作技术和地震资料解释方法，初步具备使用计算机解决工程地震勘探的正、反演问题的能力。二、教学要求 掌握地震勘探的基本理论，及主要的方法技术。 三、教学方法和形式 以课堂教学为主，安排必要的实验课程。 四、理论教学内容和基本要求 绪论 工程地震勘探的主要任务、应用范围以及方法原理，工程地震勘探的发展简介、现状及前景，本课程的教学安排和学习要求。 第一章：地震波的理论基础
教学内容：弹性理论，弹性介质的概念，应力和应变，弹性参数，全空间波动方程，纵波和横波的形成。 基本要求：掌握纵波和横波的形成机制，纵、横波的性质，弹性参数的概念。理解波传播机理。 重点难点：重点讲解全空间波动方程，纵波和横波的形成。 第二章：地震波的传播 教学内容：地震波传播的基本原理，地震波的描述，地震波的反射，透射波和折射波的形成，地震子波的概念及动力学参数，反射波记录道形成的机理。 基本要求：掌握反射波、折射波和透射波形成原理及形成条件。子波的概念，反射系数和透射系数。地震记录的表示方法和形成机理。 重点难点：地震波的反射，透射波和折射波的形成。 第三章：工程地震勘探地质基础 教学内容：影响地震波速度的主要因素，岩石的一般速度特征及介质对地震波的吸收；低速带的特征及工程地质条件。 基本要求：掌握影响地震波速度的因素，一些岩石的速度变化范围，介质吸收对地震波能量的影响，低速带特征。理解岩石特征与波速的关系。 重点难点：影响地震波速度的主要因素。 第四章：折射方法 教学内容：折射波的正演问题，几种简单地质模型上的时距方程和理论时距曲线；隐蔽层问题；折射波法的野外工作方法，观测系统，折射波资料的整理和解释。 基本要求：掌握利用射线追踪法推导简单地质模型上的理论时距曲线，观测系统的特点及能够解决的地质问题。折射波资料反演解释的TO法和广义互换时法。理解折射波法方法实质。 重点难点：折射波法的野外工作方法，观测系统，折射波资料的整理和解释。 第五章：反射波法 教学内容：反射波的正演问题。水平、倾斜界面，断层附近的反射波时距方程和理论时距曲线，反射波的野外工作方法，观测系统，水平叠加技术及获得浅层反射波的一些技术方法，反射波资料整理和初步解释,地震勘探资料数字处理。频谱分析，数字滤波、相关分析和速度分析等基本数字处理技术，速度参数的提取，各种速度的概念，动、静校正和叠加的实
地震映像在工程勘察中应用
地震映像在水域勘察中的运用 作者：王兆景，刘轩雄，费建东 （浙江有色应用地球物理研究院312000） 摘要：地震映像法是以固定偏移距激宽频带弹性波，以共偏移距观测方法，近炮点、宽频带、快速、高密度采集多波列弹性波映像，其中含有直达波和来自不同地质体的绕射波、反射波等信息。通过对所接受的多波列地震波的振幅、频率、相位的对比分析，可查明地层的分层情况。它既可以用于陆上，也适用于水域勘察。本文着重介绍地震映像在水域勘察中的实施，并对实际操作中遇到问题进行讨论。 关键词：地震映像宽频纵波 引言： 水域工程物探主要是由陆地工程物探发展而来，它和陆地工程物探的多种方法一样，为了探查水下的第四系土层、基岩分布及地质构造，也可以采用电磁法（瞬态电磁法、地质雷达等）、磁法、重力法、地震手段。但由于水域工程物探较陆地物探有其独特的地方，一是水是低阻体，尤其是海水电阻更低；二是需探测水底地形以下深度，而水的深浅不同，浅的3-5米，深的可达到百米；三是水底是很强的反射界面。这需要选择物探手段，陆地物探中的电法，电磁法就不易在水中采用，尤其在海水中采用。有资料显示，100MHz天线的探地雷达在淡水中的探测不超过10米，而在海水就更浅了。因此，地震物探就作为水域物探的首选的方法。文章主要讨论了地震映像在水域勘察中遇到的问题及实际采用技术方法，并对地震映像的特性及适用范围进行延伸。 1.1方法及原理介绍： 地震映像（又称高密度地震勘探和地震多波勘探），是基与反射波法中最佳偏移距发展起来的。这种方法可以利用多种地震波作为有效波来进行勘探，也可以根据探测目的的要求仅采用某一种特定的地震波作为有效波。地震映像法由于每个记录道都采用了相同的偏移距，则地震记录上的时间变化主要为地下地质体的反映，这给资料解释带来极大的方便，可直接对资料进行数字解释，如频谱分析、相关分析等。 1.2 测区的地质情况与判断的基本原则 地震记录仪之所以能反映各地质体的区别，其原理是地层与地层之间存在着波阻抗差异。如以下工程实例一，根据该工程的钻孔资料可知，测区浅部地层为淤泥、砂砾石混粘土、淤泥与砂砾石混粘的土界面在高密度地震映像图上，均会出现较为连续一致的地震波同相轴，追踪界面的同相轴，即可推断界面的起伏状况。 1.3方法技术选择 根据工作任务及测区地形、地质特征工作条件和工区介质地球物理特征，以及考虑工作开展效率，本次勘探选用走航式地震映像法，以查明弱风化基岩埋深和起伏形态，以及是否存在不良地质作用。 在地震映像测量过程中，激发后在接收点用单个检波器接收，仪器记录后，激发点和接
遥感在地震中的应用
遥感在地震中的应用 地震又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成振动，期间会产生地震波的一种自然现象。全球每年发生地震约五百五十多万次。地震常常造成严重人员伤亡，能引起火灾、水灾。房屋倒塌、有毒气体泄漏、细菌及放射性物质扩散，还可能造成海啸、滑坡、崩塌、地裂缝等次生灾害。 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
特殊观测系统在地震勘探的应用
特殊观测系统在地震勘探的应用 地震勘探是地质勘察的一种方法，关系到地质分析的效率和效益。地震勘探中的特殊观测系统，有利于提高地震勘探的水平，优化地震勘探在地质分析中的应用，落实特殊观测系统中的实践性，进而发挥特殊观测系统的优势。因此，本文通过对特殊观测系统进行研究，分析其在地震勘探中的应用。 标签：特殊观测系统地震勘探炮点 地震勘探很容易受到外界环境的影响，增加了地质勘测的压力，引发了多项勘探问题。特殊观测系统在地震勘探中具有实践性的价值，加强地震勘探在野外环境中的控制力度，提高地震勘探的作业水平。特殊观测系统在地震勘探中取得良好的应用效益，完善地震勘探的环境，体现了特殊观测系统的积极性与控制性，强调地震勘探的准确度。 1地震勘探中特殊观测系统的原理与布置 特殊观测系统在地震勘探中的原理是：在矿区地震勘探的过程中，地震波传输的过程中很容易遇到障碍物，不能保障地震勘测的质量。特殊观测法在地震勘探中，取代了传统的勘探方法，通过研究激发点得出地震勘探反射波的路径，记录相关的反射点，合理安排信息处理。 地震勘探中特殊观测系统的布置方法为：首先确定地震勘探的震源点，在震源处实行放炮激发，途中会经过需要勘探的障碍物，而障碍物的另一侧需要安置接收装置，便于获取地震勘探的数据资料；然后根据震源点和接收点的数据信息，得出相关的数据资料，利用特殊观测系统移动震源位置，比对数据后得出障碍物的信息；最后将震源位置与接收位置相互调换，重新安排特殊观测系统的应用，获得另一部分障碍物的信息，由此得出整个障碍物的信息，找准矿区勘探中的障碍物[1]。特殊观测系统在地震勘探中的布置方法，需要加强准确性的控制，保障数据处理的准确性，消除潜在的误差信息。 2地震勘探中特殊观测系统的设计 特殊观测系统的综合性强，需要根据地震勘探的方法进行设计，确保其符合地震勘探的需求[2]。特殊观测系统在地震勘探中的应用，主要是勘探地下障碍物的信息，得出障碍物的准确信息。特殊观测系统在地震勘探中，需要采取灵活修改的方式，合理安排修改，落实特殊观测系统的设计方法。分析地震勘探中特殊观测系统比较常见的设计方式，如：（1）安排专业人员执行修测，按照地震勘探的方式，设计出灵活的特殊观测系统；（2）充分准备特殊观测系统应用中所需要的设备，促使系统设备能够满足实际设计的需求，避免出现发送或接收问题，还能保障炮点分配的准确性；（3）特殊观测系统中应该保障覆盖次数设计的准确性，尽量设计出高于正常值的次数，便于特殊观测系统应用的调节，辅助地震勘探能够准确的得出障碍物的信息，满足现代地震勘探的需求，表现特殊观测系统
高密度地震映像技术应用实例
高密度地震映像技术应用实例 摘要：在地质勘察工作中，常常采用物探及钻探结合验证的方式，高密度地震映像法是一种采集速度快、数据解释直观的物探方法。高密度地震映像法又称地震共偏移距法，利用多种地震波作为有效波来进行探测。通过对试验剖面进行验证分析，结合大量的工程经验，能得到较好的地质体判断效果。 关键词：地质勘察；高密度地震映像法；地震波；地质体 Abstract: In the geological survey work, the geophysical prospecting and the misering combining with validation are offen used. And the high-density seismic imaging is one kind of an geophysical prospecting method with fast acquisition speed and intuitive data interpretation. It is also known as seismic co-offset method, using a variety of seismic waves as significant wave to detect. Through verifying and analyzing the test profile, and combining with a large number of engineering experience, you can get a better judgment effect of geologic body.Key words: geological survey; high-density seismic imaging method; seismic waves; geologic body 引言 高密度地震映像法又称地震共偏移距法，这种方法可以利用多种地震波作为有效波来进行探测。在多种地震勘探方法中，仅采集一种地震波的难度和处理工作量相当大，而且在分离各种波的同时，也造成了有效波的拉伸、畸变。相比其他地震勘探方法，地震映像法数据采集速度较快，资料处理过程中不需要进行校正处理，节省了资料处理时间，可以使各种波的动力学特征全部被保留，地震记录的分辨率不会受影响，这给资料解释带来极大的方便，可直接对资料进行数字解释。 本文所举工程实例是利用多种地震波的信息，综合判断地下地质体，由于每个记录道都采用了相同的偏移距，地震记录上的波的振幅、频率、同相轴变化即为地下地质体的反映。 1方法原理 最佳偏移距选择 在地震映像数据采集中，激发和接收之间的距离一般称为最佳偏移距，最佳偏移距的确定是关系测试成果成功与否的关键因素，为了获得具有高信噪比和分辨率的地震映像记录，需要使用多道地震仪在一定的接收长度上获得试验剖面，分析试验剖面上各种地震波的传播规律，确定能够最好地反映探测目标的有效波的偏移距，即为最佳偏移距。因为要利用尽可能多的信息，不同的条件下最佳偏
遥感图像处理在汶川地震中的应用分析
遥感图像处理在汶川地震中的应用分析 摘要 随着卫星技术的快速发展，遥感技术被越来越广泛的应用于国民经济的各个方面。本文结合汶川地震中遥感技术的应用实例，系统阐述了遥感应用于应急系统中需要解决的一系列关键技术问题。并就数据获取、薄云去除、图像镶嵌、图像解译，以及灾后重建中的若干关键技术问题展开了分析。关键词：遥感；地震；应用；关键技术 1 引言 长期以来，人们不断遭受到各种自然灾害的侵害，如地震、火山、洪水等，同时，由人为因素导致的灾难也不断发生，如火灾、恐怖袭击等。这些灾害具备破坏性、突发性、连锁性、难预报性等特点，往往容易造成重大的人员伤亡和巨大的财产损失。为了有效的应对突发事件，产生了各类应急系统。 灾区数据的实时获取足所有应急系统的基础。对于区域性的灾害，传统的地面调查方式，由于速度慢、面积小、需要人员现场勘查等无法避免的特点，很难满足应急系统的需要。相对而言，遥感技术有其得天独厚的优势：遥感传感器能实时的、大面积的、无接触的获取灾区数据，因此成为绝大多数应急系统中数据获取的主要手段。为了使遥感数据能满足应急系统中基础数据的要求，需要经过数据获取、数据预处理、图像解译等阶段的处理，最终提取出准确的遥感信息。下面将根据这三个阶段的处理技术展开阐述与分析，并以汶川地震为例，介绍遥感技术在应急救灾及灾后重建中的应用。 2 数据获取 灾害发生后，由于地形、气象等客观因素的影响，通过单一的遥感传感器往往很难获得灾区所有数据，需要充分发挥多种传感器的优势，获取灾区的各种类型数据，主要包括光学与SAR卫星遥感影像、光学与SAR航空遥感影像两大类。 2.1 光学与SAR卫星遥感影像的获取 此类数据包括国内外的众多高分辨率光学与SAR卫星遥感影像。从时间上说，重点是灾害发生前后数据的获取，以快速确定灾区的位置和前后的变化。 2.2 光学与SAR航空遥感影像的获取 此类数据是利用高空遥感琶机、无人机和卣升机等高、低空遥感平台，搭载遥感传感器，快速
物探方法在上海地区道路塌陷隐患区域探查中的应用
物探方法在上海地区道路塌陷隐患区域探查中的应用 发表时间：2016-06-13T15:42:14.037Z 来源：《工程建设标准化》2016年3月总第208期作者：王江杰 [导读] 随着城市现代化进程的快速发展，国家在城市道路建设方面的投入力度逐渐加大。 王江杰 （上海市岩土工程检测中心，上海，200436） 【摘要】文章通过上海某段道路塌陷隐患区域探查工程实例，介绍了地质雷达和地震映像两种物探方法在城市道路塌陷隐患区域探测中的运用。并结合区域内的工程地质勘查资料，对塌陷隐患区域的成因进行了分析，为后期的塌陷区域处置工作提供依据。 【关键词】道路塌陷；地质雷达；地震映像；工程地质 引言 随着城市现代化进程的快速发展，国家在城市道路建设方面的投入力度逐渐加大，每天都有道路在翻建或新的道路开工建设，四通八达的道路交通在我们的经济发展中的重要作用日渐显现。但与此同时，由于地下工程建设施工或管线施工等诸多原因，引发道路出现的问题也逐渐增多，如地面起鼓或凹陷、边坡失稳等，其中危害较大是地面塌陷，此类灾害性事故近几年来时有发生。 在道路塌陷发生前，采取合理的手段探明道路塌陷隐患区域，并查明道路塌陷区域的形成原因，及时采取有效的处置措施，才能真正达到防患于未然的目的。 1．探测方法原理 1.1 地质雷达法 地质雷达探测技术是近年来为适应快速、准确无损探测地下障碍物或对地下工程质量评价而迅速发展的方法技术。地质雷达（Ground Penetrating Radar 简称GPR）方法是一种广谱电磁技术，是利用特制的天线向下发射高频电磁波，频率一般为几十～几千兆赫兹。这些电磁波在地下传播过程中，其传播速度受地下介质的介电常数的影响比较大，当遇到介电常数不同的物体或地层时，比如空洞，将产生反射绕射波并返回地面，其旅行时为，当地下介质的介电常数为已知时，便可知道电磁波在介质中的传播速度，根据测到的电磁波的准确旅行时，求出反射体的深度。由于地下介质相当于一个复杂的滤波器，且介质一般横向和纵向的不均匀性比较大，故在地面接受到的信号也有所不同，反映在接受到的信号上，有振幅、频率及相位等的变化。根据这些特征在剖面上的变化情况，就可以得到地下地层及地质体的分布情况。 1.2 地震映像法 地震映象勘探是通过在地面人工激发地震波，地震波在地下介质传播过程中，遇到不同介质的分界面时(即存在波阻抗差异界面)，产生一定能量的反射波并返回地面，经布置在地面的检波器接收后输入地震仪，通过地震仪进行信号放大和采样后将波形数据记录储存。通过计算机和人工对接收到的地震波的时间，相位和振幅等信息进行处理和分析，计算地下介质波的速度和埋深，以确定地下异常段的形态和位置。 2．道路塌陷探测 文章以上海某段道路塌陷探测为例，根据现场条件，为了能够有效反应附近区域地下情况，测线布设尽量利用有限工作空间，避开路面障碍物及周围铁磁性物体干扰，探测前进行了相应设备调试、增益调整、滤波等参数设置。探测共布设地质雷达测线14条，地震映像测线4条。部分探测成果如下： （1）图2-1所示地质雷达图像25.0m～41.0m范围内，深度0.5m～1.2m左右，电磁反射波同相轴向下弯曲，且部分区域同相轴错断，表明地下土体存在不均匀沉降。 3．道路塌陷成因分析 结合区域内的地质勘探资料，对道路塌陷的成因分析如下： （1）、浅部路基主要由回填土组成，层厚1.30～2.70m，厚度相对较大，回填土含碎石、砖块、垃圾、植物根茎等，探测显示土质不均匀、不密实、孔隙度大、含水率较高，由于土体自重、地下水长期升降运动，土体产生不同程度的缓慢固结沉降。 （2）、地质雷达和地震映像反映①回填土、②3-1层灰黄色粘质粉土及②3-2 层灰色砂质粉土的横向(水平方向)及纵向(深度方向)土质不均匀形成的软硬不同，在固结沉降和地面荷载长期作用下，软弱层沉降要明显大于硬土层，形成软硬之间的差异沉降。道路表层为20cm 厚的混凝土，具有一定的刚度，差异沉降初期表现为回填土层与混凝土层之间的脱空，随着日积月累，差异沉降逐渐增大，脱空也越来越大；当脱空层达到一定规模时，土层支撑减弱，表层混凝土也逐渐形成差异沉降。 （3）、经现场查勘，该区域地下管线种类较多，主要有给水、雨水、污水、燃气等管线。该道路使用时间已久，雨水、污水等管线使
遥感技术在地震中的应用
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
地震映像法及其应用
第32卷第6期物探与化探Vo.l32,N o.6 2008年12月GEOPHY SI CA L&GEOCHE M ICAL EX PLORAT I ON D ec.,2008 地震映像法及其应用 王治华1,仇恒永2,杨振涛1,夏学礼2 (1.上海市地质调查研究院,上海200072;2.安徽省地质矿产勘查局第一水文地质工程队,安徽 蚌埠233000) 摘要:简述了地震映像法的特点,并列举了在各种浅部不均体探测中的应用实例,指出了提高其应用效果,拓宽其应用领域应研究的问题。 关键词:地震映象;浅部不均匀体;散射波 中图分类号:P631.4文献标识码:A文章编号:1000-8918(2008)06-0696-05 地震映像法是近10年来用于探测浅部介质中纵、横向不均匀体(构造、洞穴、障碍物、非金属管道、岩溶、土坝中白蚁巢及空洞、地裂缝与疏松带、滑坡体等)的有效方法。它不同于常规地震勘探中的折射波法及反射波法有明确的勘查目的层(速度界面、波阻抗界面)。实质上,它采集的是近震源处的弹性波场,在采集的炮记录上能识别的地震波形有直达波、瑞雷面波、绕(散)射波、转换波,在特殊情况下也能采集到反射波;但它和共偏移距反射波法虽在采集方法上是相同的,却有着本质的区别。共偏移距反射波法在进行正式数据采集前要进行干扰波调查,确定浅层反射波的最佳接收窗口,然后确定偏移距,以共偏移的采集方式采集某一目的层的反射波。共偏移反射波法有明确的勘查目的层及它必须严格遵循浅层反射波的最佳接收窗口技术,是它和地震映像法的根本区别。由于在地震映像图上直达波、面波、绕(散)射波、转换波的干涉现象十分常见,这给波的识别带来困难,目前对复杂波场中各种波的识别尚主要应用波的动力学特征(振幅、相位、频率),并应用这些特征解释勘探剖面下纵、横向的不均匀体。概括起来该方法有以下特点:数据采集方法简单,共偏移距单道(或2~3道)采集,施工人员需要2~3人即可,具有很高的工作效率;采用小偏移距、小道距采集,地形的影响很小,适用于各种复杂的工作环境;在近震源的面波区采集,锤击震源即可采集到能量较强的弹性波;和常规地震勘探中的反射波法和折射波不同,地震映像法对地下三度体也可探测,可解决常规地震勘查方法解决不了的问题;它主要应用弹性波的动力学特征对波场进行解释,没有繁杂的资料处理流程,是一种能适应各种工作环境、简便、快速的工程物探勘查手段。 1应用实例 1.1构造勘查 在地形复杂、松散沉积层覆盖较薄(小于30m)的山区进行地质构造勘查的常用方法是折射波法勘探,但地震映像法也能取得较好的效果。图1是在浙江隧道勘查中的地震映像,图中在桩号100处其波动场特征和两侧明显不同,表现为面波相位发育,后经钻孔验证,该处为一断层破碎带。应当指出,在地震映像图上可以解释断层破碎带的平面位置,至于其埋深、性质等无法提供确切的解释。仅是一种定性、快速的普查方法。它和折射波法相结合在山 区进行构造和破碎带勘查应是行之有效的。 图1断层破碎带处的地震映像 1.2洞穴调查 安徽黄山的花山、烟山一带有数十处洞窟,已开发的花山迷窟成为千古之谜、具有很高的研究和旅游价值,为了调查其他尚未开发洞窟的规模,开发旅游资源,笔者曾采用地震映像法进行过调查。图2a 收稿日期:2007-01-30
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