热红外遥感在灾害监测方面的应用

(成都理工大学地球科学学院 四川 成都 610059)

热红外遥感在灾害监测方面的应用

辛奇

(成都理工大学地球科学学院 四川 成都 610059)

卫星热红外遥感技术的飞速发展，地面温度反演的精度也已经达到1k，对于研究全球能量变化和可持续发展起着重要的作用。本文阐述了热红外遥感反演在灾害监测中的应用，提出了定量遥感发展在灾害监测中的作用。

热红外遥感；定量遥感；灾害监测

一、引言

热红外遥感，顾名思义，就是利用热红外波段探测地表信息的遥感技术。区域大尺度地表温度只能通过遥感方法获得，而热红外遥感在温度反演的精度上有着不可比拟的优势。随着定量热红外遥感技术的发展，其在灾害监测中的应用将越来越精确。

二、研究背景

中国是灾害频发的国家，地震、泥石流、森林火灾、山洪等我国每年都遭受着的财产损失数以亿计，加上我国人口数量众多，如果灾害发生在人口密度高的地区，更是会造成众多人员伤亡。热红外遥感对于灾害的监测和预报有着独特的优势。由于火山、地震和森林火灾前后能量释放明显，会引起大面积地表和大气辐射异常，为热红外遥感监测提供了理论依据。

三、热红外遥感对于地震的监测

1984年，苏联学者Λ.Р.Bunopkuǔ发现了通常在震前10d左右，震中区出现了红外辐射异常，开启了热火外遥感监测地震的先例。对于临震热异常的形成，地球放气学说和应力致热学说成为主流。许多学者利用热红外遥感影像对地震前的热异常进行了大量的工作，并结合它们的时空变化特征进行了研究。典型强震的研究表明，热红外遥感影像的发震区构造断裂带在地球表面呈条带状分布，热异常的空间分布与断层的分布密切相关。然而巴基斯坦地震震前呈现降温现象，即出现完全不同的负异常。因此，热红外遥感对于地震的监测，急需定量研究能量释放、震源位置，地震时间与地表热异常的关系，确定其成因，推动地震的监测和预报。

四、热红外遥感对于火山的监测

火山爆发是最严重的自然灾害之一。据统计，在中国超过一千座的火山，其中一些表现出不同程度的活动性，存在着巨大的火山喷发危险。热红外遥感监测火山活动能实现动态连续观测，准确把握火山活动的预警信息，是火山监测的有效手段。火山喷发，是地球内部能量的地表释放，在火山活跃的时期，灼热的岩浆会导致地热异常，在喷发前的征兆异常尤为明显。此外，从火山区释放到地面的大量温室气体也会引起局部热异常。火山的热活动性为热红外监测提供了有力的依据。国外众多对于火山的监测，充分验证了热红外遥感对于火山的监测的准确性。目前，我国地震局在长白山进行了大量火山监测研究工作，通过热红外遥感监测出天池火山活动性增强，与地面研究观测结果一致，也从一定程度上印证了其可行性。利用热红外遥感作为监测火山的手段，比火山地震学和地壳形变测量方法更快、更有效、更经济。中国的现代火山分布广泛，虽然还未曾给人们造成直接的灾害，但仍潜藏着巨大的喷发危险。因此，火山灾害的监测也应引起重视。热红外遥感在火山监测中具有广阔的应用前景，定量热红外遥感具有准确预报的巨大潜力。

五、热红外遥感对于煤田火灾的监测

煤田火灾是一个在中国的重大自然灾害，严重浪费煤炭资源。对中国的煤炭年产量的1/5的煤炭资源造成间接损失，同时也对国民经济和生态的可持续发展造成了影响，对于煤矿火灾的研究刻不容缓。由于煤矿火灾会造成地表热异常，因此利用遥感手段能有效进行煤田火灾的时空动态监测。利用多尺度热红外遥感技术，通过对煤田的动态监测和评价，可以对煤田灭火工程提供有力的指导，对防灾减灾也有很大的帮助。目前，国内主要应用的方法是利用热红外遥感技术，以地层构造和多种地学资料为基础，结合煤田三维模型，实现对于煤田火区的时空动态变化分析。热红外遥感对于煤田火区的研究，必将结合多学科、多技术的研究，并且向越来越精确的定量化发展，实现煤田的透明化。

六、总结

遥感技术作为具有多尺度、时效性、综合型的探测技术，在大面积的灾害监测中的作用不可估量。热红外定量遥感的快速发展，更是为这些灾害监测奠定了充分的基础。热红外遥感对于地震、火山的研究，必将成为两大自然灾害的有效预报支撑；而且其对于煤田火区监测的独特优势，会随着技术逐步成熟得到广泛的应用并科学的督导灭火的实施；此外，热红外遥感在森林火灾监测、大面积的城市火灾监测以及各种冰冻灾害监测等都将会发展为重要的手段。然而，对于这些灾害的准确监测、预报和预警还需要大量地表和地下的信息以及其他学科、技术的结合，逐步降低各种灾害损失。

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辛奇(1993-),男,研究生，研究方向热红外遥感。