地震地质

作者：宋冬梅, 张曼玉, 单新建, 崔建勇, 王斌

单位：1) 中国石油大学(华东), 海洋与空间信息学院, 青岛 2665802) 海洋矿物资源实验室, 青岛海洋科学技术国家实验室, 青岛 2660713) 中国地震局地质研究所, 北京 100029

关键词：背景场,热异常,地震前兆,GPR,LSTM,

基金：国家重点研发计划项目(2019YFC1509202-4); 国家自然科学基金(U22A20586); 国家自然科学基金(41772350); 国家自然科学基金(41701513); 国家自然科学基金(61371189); 山东省自然科学基金(ZR2022MD015); 山东省重点研发计划项目(2019GGX101033)

摘要： 地震监测是一项非常重要且具有挑战性的任务, 遥感技术的不断发展加强了在宏观尺度上对地球表面的监测能力。研究表明, 地震前通常都会出现地表温度异常升高的现象, 因此各种异常提取算法被应用于地震热异常研究中。其中, 基于背景场的提取方法由于具有较强的机理解释性而受到广泛应用。然而, 以往基于背景场的异常提取方法更多将背景场限定于某一固定阈值, 忽略了受外界因素(非震)影响导致的地表温度的小范围正常波动。据此, 文中提出了一种基于GPR-LSTM的地震热红外背景场的构建方法。该方法包括两大部分: 震期年变基准场的建立、 实际LST的残差波动范围计算及背景场的构建。基于MODIS地表温度产品, 以2008年四川汶川和新疆于田地震为研究对象, 使用所述方法对地震前兆热异常信息进行提取与分析, 经过实验得出以下结论: 1)地震热异常通常沿青藏高原的断层分布, 这不仅证明了文中方法能够减弱地表温度数据中噪声的干扰, 同时也证明该方法在热异常信息提取方面的有效性; 2)地震年份的构造活动比非地震年份更加活跃, 导致地表温度的异常增温更加明显; 3)不同地震案例震前的热异常时空特征各不相同。

来源：2024年第2期

《地震地质》期刊编辑部

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