[發明專利]聯合多源輔助數據提取地震微波輻射異常的方法

有效

• 申請號: 202110787048.1
• 申請日: 2021-07-13
• 公開（公告）號: CN113238282B
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 苗則朗;齊源
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G01V1/30
• 分類號: G01V1/30;G06F17/16
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 黃志興

本發明公開了一種聯合多源輔助數據提取地震微波輻射異常的方法，包括如下步驟：A）根據地震發生的年份、日期和地點，獲取微波輻射遙感影像數據和地表覆蓋分類數據、地表溫度數據和地表濕度數據等歷史同期多源輔助數據；B）結合地表覆蓋分類數據，計算各地表覆蓋分類區域中非震年地表溫、濕度數據與地震年地表溫、濕度數據之間的相關性，選取各地表覆蓋分類區域中相關性高的地表溫、濕度數據作為優選歷史輔助數據，以選取各地表覆蓋分類區域中與優選歷史輔助數據同日的微波輻射遙感影像數據，得到微波輻射背景場數據；C）將地震年微波輻射影像數據與微波輻射背景場數據作差分以得到地震微波輻射異常數據。該方法精確度高，抗干擾性強。

技術領域

本發明涉及地震異常研究方法，具體涉及一種聯合多源輔助數據提取地震微波輻射異常的方法。

背景技術

被動微波衛星遙感數據已經被成功應用于提取和識別地震活動相關的熱輻射異常，現已有的大量研究表明，內陸強震發生前后普遍存在較為顯著的地表微波輻射變化。

由于研究區的地表覆蓋類型比較復雜，往往有幾種甚至十幾種之多，同時，研究區內的地表氣象因素隨時間和空間變化，會導致衛星微波傳感器對于不同地表氣象條件下的不同地表覆蓋類型的微波輻射變化響應存在較大差異。

目前，地震微波輻射異常的提取方法主要是直接利用歷年與所研究地震同時期的數據建立算術平均背景場或者加權平均背景場，再從地震年的微波輻射影像中減去該背景值，得到與地震活動相關的微波輻射異常值。現有技術雖然能通過減去歷史均值背景場的方法去除地震年微波輻射影像的背景值，但未考慮地震年微波輻射數據自身的地表氣象條件狀態，從而在提取結果中引入了非震因素干擾值，因此降低了技術的抗干擾性和地震微波輻射異常提取的精確度。

有鑒于此需要提供一種聯合多源輔助數據提取地震微波輻射異常的方法。

發明內容

本發明所要提供的是一種聯合多源輔助數據提取地震微波輻射異常的方法，其抗干擾性強，精確度高，對基于輻射異常研究地震具有更高的參考價值。

為實現以上發明目的，本發明提供一種多源輔助數據提取地震微波輻射異常的方法，該方法包括如下步驟：A）根據地震發生的年份、日期和地點，獲取該地震區域內的微波輻射遙感影像數據和歷史同期多源輔助數據，所述歷史同期多源輔助數據包括地表覆蓋分類數據、地表溫度數據和地表濕度數據；B）基于所述地表覆蓋分類數據，計算單一地表覆蓋區域中所述地表溫度數據和所述地表濕度數據與地震年溫度數據和地震年濕度數據之間的相關性，據此選取單一地表覆蓋區域歷史同期多源輔助數據中與地震當日溫度數據和地震當日濕度數據相關性最高的多組所述地表溫度數據和所述地表濕度數據作為優選歷史輔助數據，以選取單一地表覆蓋分類區域中與所述優選歷史輔助數據同日的所述微波輻射遙感影像數據，并將多個所述微波輻射遙感影像數據合成為單一地表覆蓋分類區域的不完整微波輻射背景場數據，重復此操作進而構建所有地表覆蓋分類區域的完整微波輻射背景場數據；C）獲取地震年微波輻射影像數據，并將所述地震年微波輻射影像數據與所述完整微波輻射背景場數據作差分以得到地震微波輻射異常數據。

具體地，所述地震發生的年份為Y、日期為T，則所述微波輻射遙感影像數據和所述歷史同期多源輔助數據的年份y包括Y以及Y之前的多年，所述微波輻射遙感影像數據和所述歷史同期多源輔助數據的日期t包括日期T的前幾日或后幾日。

進一步具體地，步驟B）中所述完整微波輻射背景場數據的合成步驟包括：a）對所述微波輻射遙感影像數據和所述歷史同期多源輔助數據中的所述地表溫度數據和所述地表濕度數據以及地震發生區域的所述地表覆蓋分類數據進行預處理；b）根據所述地表覆蓋分類數據結合所述地表溫度數據和所述地表濕度數據構建單一地表覆蓋分類區域的不完整微波輻射背景場；c）構建所有地表覆蓋分類區域的所述不完整微波輻射背景場，進而將所有地表覆蓋分類區域的所述不完整微波輻射背景場融合構建為年份為Y、日期為T的所述完整微波輻射背景場數據。

進一步具體地，步驟a）中的所述預處理包括統一數據的分辨率以及統一研究區域。