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解析苏门答腊岛12.26海震EOS-MODIS奇异遥感信息

  【摘要】2004年印度洋大地震(一般简称印度洋海啸或南亚海啸,科学界称为苏门答腊-安达曼地震)发生于2004年12月26日UTC时间0时58分55秒(雅加达、曼谷当地时间为上午7时58分55秒UTC+7)(香港时间上午8时58分55秒UTC+8)。震中位于印尼苏门答腊以北的海底。文章发表在《无线互联科技》上,是地质矿产论文发表范文,供同行参考。

  【关键词】苏门答腊,海震,EOS-MODIS,奇异遥感信息

  1 引 言

  2004年12月26日,发生在印度尼西亚苏门答腊岛南西面印度洋海底的8.6级大地震导致了一场史无前例的海啸灾难。在地震数分钟内,大海汹涌冲上海岸,毁灭了北苏门达腊海岸,造成南亚和东非13个国家近20万人死亡,而财产损失更是不计其数。

  作者利用美国MODIS WEB和新加坡国立大学(National University of Singapore)CRSP(Centre for Remote Imaging,Sensing and Processing)网站发布的Terra-MODIS数据,不失时机地对印度尼西亚苏门答腊岛地灾情开展了研究,通过遥感信息处理发现了4种具有特殊征状的遥感奇异信息——黄边岛岸、海水层圈、海—云层圈和尖角云。研究表明,这些遥感奇异信息具有比原始遥感影像更为深刻的指示意义,通过对它们解析研究,可以对这次海啸灾难有更多的认识了解。

  基本研究数据为TerraMODIS灾前(2004.12.17)和灾后(2004.12.29)南亚轨道区影像数据,相关成像参数见表1[1]。这两天影像区的云量覆盖率都较高。但所幸的是,以重灾区苏门答腊岛北端为中心的区域云量偏少,这使得该区域数据应用成为可能。由于成像时间分别为灾前11天和灾后1天,灾区影像特征变化具有很好的可比性。新加坡CRSP公布了这两天整个东南亚MODIS影像的三种不同波段合成处理的结果,即:(1)近红外、红光波段和绿光波段假彩色合成影像;(2)近红外、红光波段和绿光波段假彩色合成影像;(3)真彩色合成影像。

  但这些影像均为压缩JPEG图像格式,已不适于进一步作遥感信息提取处理。实际研究采用的MODIS数据来自美国MODIS Web提供的1B精度MODIS数据,共1~7波段,通过输入以苏门答腊岛北端为中心的矩形区域坐标直接从Internet上下载[2]。影像区域大小为1078(像元)×4060(像元),面积为1,733,620km2(500米分辨率)。

  按照ISODATA分类原理,同层圈海水区域应属于相同的成因属性。现岛屿SW侧海域中主要有4种不同色的层圈——红、绿、蓝、黑层圈,故可以判断海域种至少存在4种大规模物质/能量迁移/扩散运动差异区域。

  2 奇异遥感信息

  奇异遥感信息是指那些在遥感影像上客观存在,但具有不同寻常表现特征的遥感信息。这次在苏门答腊灾后的各种MODIS影像中,主要观察到了4种奇异遥感信息——黄边岛岸、海水层圈、海云层圈和尖角云。

  2.1 黄边岛岸

  经过非线性增强后,在MODIS影像的苏门答腊岛SW海岸显示出具鲜明黄色带状遥感影像特征。经测算,其长度257km,平均宽度2.075km,最大宽度约4.0km,面积约为526km2。在海啸前整个苏门答腊岛岸为基本相同的浅棕色调,SW和NE两侧岛岸影像特征不存在什么差异,但增强影像清晰地揭示出海啸前后两边岛岸的这种差异。

  2.2 海水层圈

  不同参数的ISODATA分类图像都反映出在朝向震中一侧的海洋中,存在明显的海水层圈结构。从图可见,该层圈主要由3种颜色区组成——紧靠岛岸的蓝色层区、远离岛岸的红色层区和居于两者之间的绿色层区。蓝色层区面积小,全部紧邻岛岸分布,形态极不规则,分布不连续。

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