分布式光纤地震传感技术(Distributed Fiber-optic Seismic Sensing,DFSS)是一种新兴的地震观测手段,以高空间分辨率、耐受极端环境、且具备实时监测能力及较低运维成本,在城市、深井、冰冻圈和海洋等环境中展现出独特优势。结合国内外典型研究实例,回顾DFSS被动源成像的发展历程,重点论述其在防灾减灾、资源勘探以及环境监测等研究方向中的最新应用与进展。防灾减灾方面,DFSS利用通讯光缆开展高密度被动源地震数据采集,实现了高分辨率的浅层结构成像,实现盲断层探测与场地效应评估,服务防震减灾。资源勘探方面,DFSS广泛用于深井监测,为油气和地热资源开发提供原位连续监测能力。在环境监测领域,DFSS在冰冻圈、海洋监测中提供了高时空分辨率的原位观测数据。除此之外,DFSS在多参数结构成像、动态结构成像以及行星科学研究中表现出巨大的潜力,是未来重要发展方向。
分布式光纤地震传感技术(Distributed Fiber-optic Seismic Sensing,DFSS)是一种新兴的地震观测手段,以高空间分辨率、耐受极端环境、且具备实时监测能力及较低运维成本,在城市、深井、冰冻圈和海洋等环境中展现出独特优势。结合国内外典型研究实例,回顾DFSS被动源成像的发展历程,重点论述其在防灾减灾、资源勘探以及环境监测等研究方向中的最新应用与进展。防灾减灾方面,DFSS利用通讯光缆开展高密度被动源地震数据采集,实现了高分辨率的浅层结构成像,实现盲断层探测与场地效应评估,服务防震减灾。资源勘探方面,DFSS广泛用于深井监测,为油气和地热资源开发提供原位连续监测能力。在环境监测领域,DFSS在冰冻圈、海洋监测中提供了高时空分辨率的原位观测数据。除此之外,DFSS在多参数结构成像、动态结构成像以及行星科学研究中表现出巨大的潜力,是未来重要发展方向。
分布式光纤地震传感技术(Distributed Fiber-optic Seismic Sensing,DFSS)是一种新兴的地震观测手段,以高空间分辨率、耐受极端环境、且具备实时监测能力及较低运维成本,在城市、深井、冰冻圈和海洋等环境中展现出独特优势。结合国内外典型研究实例,回顾DFSS被动源成像的发展历程,重点论述其在防灾减灾、资源勘探以及环境监测等研究方向中的最新应用与进展。防灾减灾方面,DFSS利用通讯光缆开展高密度被动源地震数据采集,实现了高分辨率的浅层结构成像,实现盲断层探测与场地效应评估,服务防震减灾。资源勘探方面,DFSS广泛用于深井监测,为油气和地热资源开发提供原位连续监测能力。在环境监测领域,DFSS在冰冻圈、海洋监测中提供了高时空分辨率的原位观测数据。除此之外,DFSS在多参数结构成像、动态结构成像以及行星科学研究中表现出巨大的潜力,是未来重要发展方向。
分布式光纤地震传感技术(Distributed Fiber-optic Seismic Sensing,DFSS)是一种新兴的地震观测手段,以高空间分辨率、耐受极端环境、且具备实时监测能力及较低运维成本,在城市、深井、冰冻圈和海洋等环境中展现出独特优势。结合国内外典型研究实例,回顾DFSS被动源成像的发展历程,重点论述其在防灾减灾、资源勘探以及环境监测等研究方向中的最新应用与进展。防灾减灾方面,DFSS利用通讯光缆开展高密度被动源地震数据采集,实现了高分辨率的浅层结构成像,实现盲断层探测与场地效应评估,服务防震减灾。资源勘探方面,DFSS广泛用于深井监测,为油气和地热资源开发提供原位连续监测能力。在环境监测领域,DFSS在冰冻圈、海洋监测中提供了高时空分辨率的原位观测数据。除此之外,DFSS在多参数结构成像、动态结构成像以及行星科学研究中表现出巨大的潜力,是未来重要发展方向。
利用气象观测资料、水文资料、太阳黑子数、拉尼娜现象等资料,对1998年和2021年夏季特大洪水背景对比分析,结果表明存在明显共性:1997年和2020年秋季9-10月降水均特多,且雨封地,地表含水量大;冬季出现持续极寒天气,1月气温特低,保证了深厚冻土层;积雪深,遇4月强升温,快速融化的积雪无法下渗,又逢5月降水特多,产生大量地表径流汇入河网;6-8月受多个冷涡和鄂霍次克海高压坝东阻及副热带高压异常北跳影响,导致全区多数台站夏季降水特多;受黑龙江对岸阿穆尔州结雅河汇水及甘河上游大量来水影响,加重了黑龙江和甘河等河流汛情;1998年和2021年均受中等强度拉尼娜影响,太阳黑子处于谷值年后第二年的上升期,均对应大兴安岭夏季降水多。
利用气象观测资料、水文资料、太阳黑子数、拉尼娜现象等资料,对1998年和2021年夏季特大洪水背景对比分析,结果表明存在明显共性:1997年和2020年秋季9-10月降水均特多,且雨封地,地表含水量大;冬季出现持续极寒天气,1月气温特低,保证了深厚冻土层;积雪深,遇4月强升温,快速融化的积雪无法下渗,又逢5月降水特多,产生大量地表径流汇入河网;6-8月受多个冷涡和鄂霍次克海高压坝东阻及副热带高压异常北跳影响,导致全区多数台站夏季降水特多;受黑龙江对岸阿穆尔州结雅河汇水及甘河上游大量来水影响,加重了黑龙江和甘河等河流汛情;1998年和2021年均受中等强度拉尼娜影响,太阳黑子处于谷值年后第二年的上升期,均对应大兴安岭夏季降水多。
利用气象观测资料、水文资料、太阳黑子数、拉尼娜现象等资料,对1998年和2021年夏季特大洪水背景对比分析,结果表明存在明显共性:1997年和2020年秋季9-10月降水均特多,且雨封地,地表含水量大;冬季出现持续极寒天气,1月气温特低,保证了深厚冻土层;积雪深,遇4月强升温,快速融化的积雪无法下渗,又逢5月降水特多,产生大量地表径流汇入河网;6-8月受多个冷涡和鄂霍次克海高压坝东阻及副热带高压异常北跳影响,导致全区多数台站夏季降水特多;受黑龙江对岸阿穆尔州结雅河汇水及甘河上游大量来水影响,加重了黑龙江和甘河等河流汛情;1998年和2021年均受中等强度拉尼娜影响,太阳黑子处于谷值年后第二年的上升期,均对应大兴安岭夏季降水多。
ICESat-2(Ice, Cloud and Land Elevation Satellite-2)是世界首颗采用光子计数模式的激光测高卫星,可快速获得高精度、大尺度地面三维数据。光子探测机制使得数据中除了地面信号外,还包含大气散射等背景信号,需要通过滤波才能获得地形等信息。为分析ICESat-2背景和信号光子的分布特点及点云滤波算法的效果和适用性,本文首先选取了六种地表覆盖类型(城市、海冰、沙漠、植被、海洋及冰盖/冰川)及不同观测条件的数据,对其背景光子率进行统计分析。分析结果表明:白天观测数据的背景光子率平均为10~6(点/秒)数量级,远高于夜晚观测数据的背景光子率——10~4(点/秒)数量级,弱波束的背景光子率与强波束背景光子率相当,六种地表覆盖类型中,冰盖/冰川的背景光子率最高。然后,根据统计结果筛选出21组测高数据,并选取七种具有代表性的点云滤波对其进行去噪实验,分析精度后得出结论:改进局部密度法的去噪效果最佳,算法召回率、精准度和F值均大于0.90,算法较为稳定。最后,对所选取各滤波算法的精度、特点与适用性等性质进行了总结与分析,可为后续该数据的使用和滤波算法的选择提供参...
ICESat-2(Ice, Cloud and Land Elevation Satellite-2)是世界首颗采用光子计数模式的激光测高卫星,可快速获得高精度、大尺度地面三维数据。光子探测机制使得数据中除了地面信号外,还包含大气散射等背景信号,需要通过滤波才能获得地形等信息。为分析ICESat-2背景和信号光子的分布特点及点云滤波算法的效果和适用性,本文首先选取了六种地表覆盖类型(城市、海冰、沙漠、植被、海洋及冰盖/冰川)及不同观测条件的数据,对其背景光子率进行统计分析。分析结果表明:白天观测数据的背景光子率平均为10~6(点/秒)数量级,远高于夜晚观测数据的背景光子率——10~4(点/秒)数量级,弱波束的背景光子率与强波束背景光子率相当,六种地表覆盖类型中,冰盖/冰川的背景光子率最高。然后,根据统计结果筛选出21组测高数据,并选取七种具有代表性的点云滤波对其进行去噪实验,分析精度后得出结论:改进局部密度法的去噪效果最佳,算法召回率、精准度和F值均大于0.90,算法较为稳定。最后,对所选取各滤波算法的精度、特点与适用性等性质进行了总结与分析,可为后续该数据的使用和滤波算法的选择提供参...
ICESat-2(Ice, Cloud and Land Elevation Satellite-2)是世界首颗采用光子计数模式的激光测高卫星,可快速获得高精度、大尺度地面三维数据。光子探测机制使得数据中除了地面信号外,还包含大气散射等背景信号,需要通过滤波才能获得地形等信息。为分析ICESat-2背景和信号光子的分布特点及点云滤波算法的效果和适用性,本文首先选取了六种地表覆盖类型(城市、海冰、沙漠、植被、海洋及冰盖/冰川)及不同观测条件的数据,对其背景光子率进行统计分析。分析结果表明:白天观测数据的背景光子率平均为10~6(点/秒)数量级,远高于夜晚观测数据的背景光子率——10~4(点/秒)数量级,弱波束的背景光子率与强波束背景光子率相当,六种地表覆盖类型中,冰盖/冰川的背景光子率最高。然后,根据统计结果筛选出21组测高数据,并选取七种具有代表性的点云滤波对其进行去噪实验,分析精度后得出结论:改进局部密度法的去噪效果最佳,算法召回率、精准度和F值均大于0.90,算法较为稳定。最后,对所选取各滤波算法的精度、特点与适用性等性质进行了总结与分析,可为后续该数据的使用和滤波算法的选择提供参...