基于无人机摄影的地震形变场测量技术研究

采用当前方法测量地震形变场时,不能有效去除地震图像中存在的噪声,得到的测量结果与实际结果之间的误差较大,存在抗干扰性差和测量精准度低的问题。提出基于无人机摄影的地震形变场测量技术,对无人机摄影得到的主图像和辅图像做配准处理,采用SAR处理器处理图像数据,得到干涉图。利用SUSAN算法检测干涉图的边缘,通过K均值方法划分模板区域中存在的特征值类别,根据划分结果得到干涉图的相关参数和噪声区域,结合非线性扩散方法和SUSAN算法完成干涉图的去噪处理,依据基线估计去除干涉图中存在的平地效应,利用网络流算法完成相位解缠,获得地形相位值,绘制地震形变图,完成地震形变场的测量。实验结果表明,所提方法的抗干扰性强、测量精准度高。     

高起伏区无人机摄影测量精度评估?以西秦岭光盖山-迭山断裂为例

经过近10年的迅速发展,无人机摄影测量已成为活动构造研究的常用方法之一。但对于无人机摄影测量的精度评估,尤其是高起伏地区的精度评估存在不足。为此,选择白龙江北岸光盖山-迭山断裂沿线的黑峪寺、化马村,开展无人机摄影测量,并构建正射影像（DOM）和数字地表模型（DSM）,配合差分GPS测绘进行校正和精度验证。通过对比实测控制点和图像提取点分析点精度,通过对比实测剖面与提取剖面分析剖面精度。研究结果表明,未经控制点校正的图像提取点与实测点存在较大误差,水平误差为5～8 m,垂直误差为几十米至上百米,但通过少数控制点校正后,点精度可达20 cm以内;6条实测剖面与提取剖面（提取自控制点校正后的图像）平均垂直精度总体为分米级,即0.16～0.65 m,标准差为0.13～0.69 m,略低于低起伏区的精度,对于测量条件恶劣的高起伏区,该精度是可接受的;异常高的垂直误差常出现在地形突变、低矮植被密集、行走困难等测量条件不理想位置。图像控制点中心点的准确识别、提取剖面线的修正准确性等因素也会影响精度评估的可靠性。     

无人机提取走滑断裂构造信息——以西准噶尔冬别列克断裂为例

由断层活动形成的构造地貌是强震与长期地表过程共同作用的结果,其形态包含着丰富的构造信息。但受限于测量技术和精度,如何从复杂的构造地貌中识别这一信息一直都是活动构造研究的难点。文中结合运动重建模型(SFM, Structure from Motion)的无人机(UAV, Unmanned Aerial Vehicle)低空航测技术,以准噶尔盆地西边界的冬别列克左旋走滑断裂为研究对象,重点选择了断裂构造变形典型的区域(南段:阿合别斗河阶地;北段:乌勒雪特河阶地)作为研究对象,利用微型旋翼无人机对特征区域进行航拍,得到了断裂的大比例正摄影像(DOM)和数字高程数据(DEM),对地貌单元的精细划分并对其与断层的切割关系进行了解译,获得了断裂准确的构造活动信息。对比两个典型区域的阶地位错量,分析了断裂沿线的阶地,共划分了4级阶地:Ta5(49.7 m±1.9 m)、Ta4_(max)(30.7m±2.1 m)、Ta4_(min)(20.1～22.8 m)、Ta3(12.0 m～12.7 m)和Ta2(8.7 m±0.6 m)。     

基于无人机航测的天景山断裂孟家湾地貌精细解译及活动构造定量参数提取

利用无人机摄影测量技术航测天景山断裂孟家湾的地表地形地貌数据,以获取的数字高程模型为基础,通过构造地貌精细解译进一步提取地震断层的水平位移量及垂直位错量,计算断层的平均水平滑动速率,并分析判识了古地震事件。结果表明:①研究区发育3期河流阶地T₃、T₂、T₁,且均被断错,最新的冲沟T₀未见错动;②在T₁阶地面上提取水平位移量为(7.77±0.98)m,计算得到全新世中期以来的平均水平滑动速率为0.86~0.91 mm/a;③在T₁阶地面上跨陡坎提取垂直位错量为(0.61±0.11)m,其坡度存在2个明显拐点,代表2次地表破裂型地震事件,推测在12000 a前,即晚更新世末期或全新世初期以来至少发生过2次地表破裂型地震。     

基于无人机摄影测量技术研究有无地面控制点的差异性在地震方面的应用

利用无人机摄影测量技术获取影像数据,在集成SfM算法的Photoscan软件上进行影像的处理,通过定量分析有无地面控制点生成的DEM精度,进一步明确了其在水平位置和垂直高程上的差异;对比两种情况下在数据获取、处理过程和结果精度的优缺点,探讨了两者在地震不同方面的应用前景.结果 表明:在无控制点的情况下,影像数据获取简易...     

无人机倾斜摄影技术在地震烈度评估中的应用——以九寨沟7.0级地震为例

以九寨沟7.0级地震为例,通过阐述无人机倾斜摄影技术的相关原理,说明该技术在地震烈度评估中的应用价值。结果表明,使用无人机倾斜摄影技术不仅能够直观地、全方位地展示震害信息,同时,还能对裂缝、滑坡等几何信息进行量测,为烈度评估等提供更加精确的信息。     

基于无人机摄影测量技术的地震地表破裂带定量参数提取 ——以1709年中卫南M7½地震为例

本文首先介绍了无人机摄影测量技术获取数字高程模型(digital elevation model,缩写为DEM)和地貌数据(正射影像)的作业流程,对比分析了三种不同质量密集点云生成的DEM在水平位置和高程上的差异;然后以1709年中卫南M7?大地震的主体地表破裂带为例,提取其上地震断层的垂直位错量和水平位移量.研究结果...     

松辽盆地北部反转构造的几何特征、变形机制及其地震地质意义——以大安-德都断裂为例

松辽盆地北部发育的中-新生代反转构造代表着盆地继伸展裂陷阶段、热冷却拗陷阶段之后的第3个构造演化阶段。系统收集了布设在覆盖大安-德都断裂及其附近的14个3维地震工区,30条区域地震反射大剖面,在此基础上准确追踪解释了T06、T1、T11、T2、T3、T4、T5等7个地震反射层位。同时基于52口钻孔的资料对重点反射层的地质年代进行了重新厘定,分析了不同时期断层展布特征及分布规律,重点就松辽盆地中新生代反转构造的几何学形态、变形特征与机制进行了研究。研究结果认为,该反转构造为大安-德都断裂在中生代末期和新生代早期的主要变形模式,符合"逆断层-褶皱"构造的几何形态和变形机制。松辽盆地内部的构造变形主要集中在该构造反转带上。此外,重点选择了2条典型剖面开展了野外实验性浅层人工地震勘探。根据勘探结果并结合该地区第四纪地层厚度分析认为,广泛发育在背斜顶部且断错T06界面的小断裂可能代表了大安-德都断裂强变形带的最新活动性,勘探剖面揭示的上断点断错最年轻地层为中更新统,并据此初步判定该断裂最新活动时代可能为中更新世。此外,综合人工地震勘探结果、现代地震活动性和震源机制解研究结果认为,大安-德都断裂的"逆断层-褶皱"构造反转带最新的活动已明显影响到了近地表的反射层,清楚断错了早-中更新世地层,控制着断裂附近中强地震的发生,是松辽盆地内部或整个东北地区重要和典型的发震构造之一。     

基岩区断层活动特征和时间的研究——以康定-磨西断裂段为例

为了探讨基岩裸露区断层的活动特征、期次和时间,在鲜水河断裂带东南段的康定-磨西断裂段采集了一系列断层岩和断层泥样品,运用TL、ESR、K-Ar、石英形貌分析和变形显微构造分析法进行了综合测试。结果表明,断裂段经历了多种机制(韧性剪切和脆性断裂)、多期次、多种运动方式(左旋和右旋)的活动,最新一次较强烈活动的下限时间是晚更新世末或全新世初     

角闪石高温脆-韧性转变变形的显微与亚微构造证据——以滇西点苍山深变质剪切糜棱岩为例

对点苍山地区高温变形角闪质岩石应用光学显微镜和透射电子显微镜侧重开展了显微与亚微构造分析, 同时利用电子探针分析并结合应用角闪石地质压力计和角闪石-斜长石地质温度计, 揭示了中部地壳环境(约637℃和0.653 GPa)角闪石高温脆-韧性转变条件下的变形机制. 结果表明: (1) 中部地壳剪切变形形成的角闪质糜棱岩具有典型的糜棱结构, 由粗大的变形残斑和细小的基质颗粒所组成. 岩石中不同矿物具有截然不同的变形表现, 角闪石和长石表现出强烈的细粒化, 石英以重结晶生长为特点; (2) 角闪石具有典型的脆-韧性转变属性, 糜棱岩中具有不同结晶学方向的角闪石晶体颗粒呈现为"硬(Ⅰ型)"和"软(Ⅱ型)"残斑. "硬"残斑很少有明显的晶内变形, 或局部出现微破裂作用和位错缠结. "软"残斑遭受强烈变形, 初期也以位错缠结(核部为代表)为主, 但随后出现的双晶作用和位错的滑移与攀移(可能是由于水解弱化引起)使之转变形成细小的动态重结晶基质颗粒. 两种类型的残斑和基质的显微与亚微构造特点对于角闪石的脆-韧性转变表现给予了最好的论证; (3) 双晶成核重结晶机制是脆-韧性转变条件下角闪石动态重结晶的一种重要过程. 在双晶成核重结晶机制中, (100)[001]双晶滑移与位错蠕变(滑移与攀移)相互促进、共同作用.     

跨断层综合地质剖面法在隐伏断层野外地质调查中的研究与应用——以瑞昌-武宁断裂为例

在从事多年野外地质调查研究的基础上,对隐伏断层的野外地质调查提出了跨断层综合地质剖面法。该方法主要是依据断层错动造成两侧相同地层(主要是第四系)相应地貌面产生垂直向高差或水平向的不连续,从而使两侧相应地层地貌面的高程和地层的相对运动发生变化。依据这些信息判断断层活动时代与运动性质。分析了该方法的适用条件和影响因素,指出研究场地第四系发育齐全是跨断层综合地质剖面法的关键。最后将该方法在瑞昌-武宁断裂研究中的实际应用得到的结果与传统隐伏断层研究方法的结果进行对比分析,其结果的一致性表明了该方法在研究及工程应用中的可靠性和实用性。     

基于高精度LiDAR数据的断裂活动习性精细定量——以香山-天景山断裂景泰小红山段为例

高精度、高分辨率的地形地貌数据是活动构造定量研究的重要基础数据。传统研究方法中,通过航卫片或遥感影像解译只能获取二维平面特征,中等分辨率DEM(5～10m网格单元)只适用于大尺度三维地貌特征的提取。激光雷达测量(Light Detection and Ranging,Li DAR)技术可直接对地貌进行高精度、全方位的三维地表形态测量,为活动构造研究提供了精细的地貌形态数据,有助于深化对断裂带地表破裂过程和断裂活动特性的理解。文中选取青藏高原东北缘香山-天景山断裂带西段的景泰小红山断裂中一段断错地貌明显的断裂段作为研究对象,基于高精度Li DAR数据生成了景泰小红山断裂0. 3m高分辨率的数字高程模型(DEM),沿断裂带详细识别并测量了地貌标志(冲沟、山脊和阶地)的断错位移,获得了地貌标志的82个水平位移和62个垂直位移,并分析了不同方向上的位移丛集特征。结果显示,沿断裂的水平与垂直位移均可识别出5个丛集,其中最小丛集可能指示最新一次地震的同震位移,而其它位移丛集则反映了断裂带多次地震活动累积的结果。通过对多个断错标志的水平和垂直位移合成的滑动矢量进行分析,可以看出该断层段的运动习性具有...     

基于尺度分析的断层热信息遥感图像增强方法——以江山—绍兴断裂金衢段为例

根据热红外遥感影像上断层热信息具有特征几何尺寸的特点,以断层系统热信息分析为目标,提出了一种基于尺度分析的断层热信息遥感图像增强方法.在江山—绍兴断裂金衢段的实际工作中,通过断层两侧地表高温区域尺度分析、特征尺度网格抽样和样本插值成图等步骤,有效地降低了背景干扰,客观地描述了研究区与断层相关的热信息的空间分布形态及特征.多种尺度分析结果表明,在9 km2特征尺度上,断层热信息特征规律明显：地表高温区域沿北东走向的江山—绍兴断裂带和常山—漓渚断裂带两侧分布,呈线性特征;在淳安—温州断裂带与衢州—天台断裂带交叉位置地表温度较高.研究结果经实测资料验证,基本特征与实测资料相符.     

长乐-南澳构造带白垩纪“片麻状”浆混杂岩的成岩机制研究——以泉州肖厝岩体为例

闽东南长乐南澳构造带沿线出露大面积白垩纪花岗岩岩基,普遍存在岩浆混合现象,肖厝侵入岩是其中的代表性岩体.野外观察和化学分析表明,肖厝侵入岩由二长花岗岩和辉长闪长岩、以及该两种混合端员岩浆混合形成的闪长质-花岗闪长质-花岗质过渡岩类组成;岩石总体富碱、富LREE和LILE、贫HFSE; A/CNK=0.82～1.05,属准铝质微过铝质钙碱性系列,部分受流体交代的岩石A/CNK值可升高至1.69;岩浆混合过程中发生了元素的选择性富集/亏损和同位素组成的均一化,（87Sr/86Sr）为0.7055～0.7061,εNd（t）为-1.9～-3.0.锆石年代学研究表明,肖厝侵入岩的岩浆混合开始于约136Ma,于121Ma时初始侵位于下地壳.结合区域地质特征,分析了肖厝侵入岩的成岩机制,提出岩体侵位早于长乐-南澳构造带的变质变形作用,两者不存在成因上的联系;118～～100Ma时该构造带曾发生过深层次地壳逆冲推覆,使形成于中—下地壳的韧性剪切带和肖厝侵入岩共同快速上升至地表.     

基于网络微博的地震宏观异常信息提取研究——以芦山地震为例

微博平台有用户群大、公众参与性强、实时性等优点,同时微博平台信息又具有信息真伪难辨、地址信息模糊等缺点.本文以芦山地震为例,针对微博内容如何提取和地址如何定位两方面进行了分析研究,对于如何在网络微博平台中及时的提取地震宏观异常信息,提出了聚焦爬虫技术,并对微博地址进行了分类,同时将正向最大匹配和特征词地址分词的中文地址匹配模型应用于地址信息的提取和地址匹配中;最后将不同的地址类别定位为不同的行政级别,使微博平台和微博信息得到了充分的利用.通过研究认识到微博信息在反应震前异常的发生趋势方面有一定的参考价值（动物异常和气象异常所占比例较大）,是不能被忽略的：地址方面可以看出异常随着时间的逼近有向震中聚集的趋势,有一定的参考价值.     

基于新生代活动构造背景的地震重点危险区域综合研究——以安徽为例

基于地震的发生与断裂的活动性密切相关,为了科学合理并尽可能准确地判定未来地震重点危险区域,以安徽为例,利用由深浅部对比、宏微观构造解析所给出的新生代构造活动性最新研究成果,结合地震活动性资料研究结果,对一些重点部位的地震危险性进行了综合研究。结果表明,根据长时间尺度的地质构造最新研究揭示的活动性较强区域,与根据近代地震活动性资料研究反映的危险性较大区域,呈现较好的一致性特征,从而为未来地震重点危险区域的判定提供了新的较为可靠的依据和方法。