多模式雷達(dá)協(xié)同分析玉樹地震有新發(fā)現(xiàn)

中國科學(xué)院對地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心郭華東研究員等，利用多模式雷達(dá)數(shù)據(jù)和高分辨的光學(xué)數(shù)據(jù)等先進(jìn)航天航空對地觀測系統(tǒng)，協(xié)同分析了玉樹地震區(qū)域構(gòu)造背景、地表形變特征、房屋倒塌以及成因，取得新的發(fā)現(xiàn)。在為政府應(yīng)急指揮和災(zāi)后重建提供科學(xué)依據(jù)和決策支持等方面具有重要意義。

2010年4月14日發(fā)生在青海省玉樹縣的里氏7.1級地震中，集寬幅合成孔徑雷達(dá)(SAR)、干涉雷達(dá)和極化雷達(dá)為一體的先進(jìn)星載雷達(dá)系統(tǒng)以及高分辨率機(jī)載光學(xué)遙感系統(tǒng)的發(fā)展為地震災(zāi)情監(jiān)測和評估提供了有效的技術(shù)手段，但如何協(xié)同利用先進(jìn)航天航空對地觀測系統(tǒng)快速獲取災(zāi)區(qū)的相關(guān)科學(xué)數(shù)據(jù)并進(jìn)行災(zāi)情監(jiān)測與評估是災(zāi)害遙感工作亟需解決的重大課題。中國科學(xué)院對地觀測與數(shù)字地球科學(xué)中心郭華東研究員為第一作者撰寫的《多模式SAR玉樹地震協(xié)同分析》一文對于以上重大問題的解決做了一次很好的嘗試。該文發(fā)表在《科學(xué)通報》（http://www.scichina.com:8080/kxtb/CN/volumn/current.shtml#）2010年第55卷第13期上。

該文協(xié)同利用星載雷達(dá)數(shù)據(jù)和高分辨率光學(xué)數(shù)據(jù)、倒塌房屋遙感快速自動識別技術(shù)和人工解譯，開展了如下研究：1）利用RADARSAT-2寬幅SAR數(shù)據(jù)并結(jié)合相關(guān)資料，對玉樹地震的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造和巖性分布背景特征進(jìn)行綜合信息的有效提取; 2）利用ALOS/PALSAR干涉SAR數(shù)據(jù), 獲取同震形變場, 結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景分析地表形變程度以及形變空間分布;3）利用極化SAR數(shù)據(jù), 自動提取地震造成的玉樹縣城倒塌建筑物空間分布, 并分析了建筑物的倒塌原因；4）通過與震前遙感影像房屋建筑特征的對比分析, 研究了倒塌建筑物與其距離主震斷裂距離、所處地質(zhì)地貌環(huán)境、建筑物類型的關(guān)系。

該研究結(jié)果表明：（1）根據(jù)寬幅雷達(dá)和干涉雷達(dá)的綜合分析, 2010年4月14日玉樹7.1級地震震源位于區(qū)域主斷裂上, 并處于兩類巖性區(qū)的相交部位，這是應(yīng)力容易釋放的區(qū)域；（2）根據(jù)干涉雷達(dá)分析, 發(fā)現(xiàn)兩個明顯位錯段, 分別與儀器震中和宏觀震中相對應(yīng); 同時發(fā)現(xiàn)本次地震在主斷裂兩側(cè)視線位移達(dá)到94.4 cm以上，見圖1；（3）基于極化分析，地震造成玉樹城區(qū)58%的建筑物倒塌，遙感自動提取方法估計的建筑物倒塌和未倒塌識別率分別為88%和80%；（4）通過與震前遙感影像房屋建筑特征的對比分析, 發(fā)現(xiàn)倒塌建筑物與其距離主震斷裂距離遠(yuǎn)近、所處地質(zhì)與地貌環(huán)境、建筑物類型等要素關(guān)系密切。

該工作得到了國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(編號:2009CB723906)項目的資助。本研究對于災(zāi)害遙感的信息提取理論和方法論研究，進(jìn)一步提高航天航空遙感協(xié)同分析以及快速、準(zhǔn)確、有效地進(jìn)行災(zāi)害監(jiān)測和災(zāi)情評估的能力等方面具有積極的意義。