|
|
摘要：由于城市和周边面积大，原有的探测手段不可能全区铺开，因此本文把卫星遥感技术引用到沈阳市活断层断层填图精定位研究中。利用福卫－2号卫星和ENVISAT ASAR卫星的遥感数据、地质数据并经野外考察，提取了1:10000的沈阳市东北上满堂－西三环路－二环路一带地质构造解译图和抚顺市东北地质构造解译图。结果表明：在隐伏断层构造地区，利用卫星遥感技术进行活断层探测是可行的。
http://
Abstract: Because the city and surrounding area are large, the original detection means impossible to spread out the entire area, and the satellite remote sensing technology references to the shenyang active fault mapping study of pure positioning. Using f health-no. 2 satellite and ENVISAT ASAR of satellite remote sensing data, geological data and the field survey, the extraction of 1:10000 Shenyang northeast fully loaded-XiSanHuan road-the second area of geological structure interpretation figure and northeast of Fushun city of geological structure interpretation figure. The results showed that the concealed fault structure area, by making use of satellite remote sensing technology to active fault detection is feasible.
中图分类号：TV223.3+2文献标示码：A文章编号
1.前言
“沈阳城市活断层断层填图遥感精定位研究”属沈阳和抚顺城市活动断层探测详勘阶段的一部分，应用高精度卫星遥感技术和槽探技术进行沈阳城市活动断层详勘阶段的定位。根据初勘结果，通过确定沈阳测区F6东北段的详细位置，判定其与中断和西南段的空间关系；确定抚顺测区及矿区外围活断层的具体位置及其与矿区内活动断层的关系；为1：1万活动断层填图获取必要的实际资料，并开发相关的应用技术。
具体的工作内容为：（1）通过高精度光学遥感信息的分析提取确定断层的精确位置；（2）利用合成孔径雷达遥感技术判定F6东北段与中段的衔接；（3）结合野外详细测量和填图，精确确定断层位置，并选取槽探的位置；（4）进行槽探的样品采集、探槽编录；（5）综合研究，完成测量报告；（6）开发适合沈阳城市活断层精定位的实用技术。具体技术要求是符合城市活动断层探测的规范。
2.目标区地质概况
沈阳目标区地理坐标为： 41°40’00"-41°54’53″N， 123°15’01″-123°37’26″E，面积约870km2。
沈阳市区所处的构造部位属于沈阳鼻状凸起，这是由浑河断裂和依兰―伊通断裂共同切割而形成的断块。该断块的基底为太古代混合花岗岩，其上的沉积盖为上第三系和第四系。
沈阳鼻状凸起上发育了两组NE和NW向断裂，主要的北东向断裂有：王纲堡―新城子断裂（F2）、永乐―清水台断裂（F3），以上两条断裂为依兰―伊通断裂组成部分，淮河院―五彩新村断裂、铁西八院―北塔断裂（F4）、太吉屯―蒲河断裂（F5）、长白乡―观音阁断裂（F6）。北西向断裂主要有黄泥坎―造化断裂(F10)和榆林堡―石庙子断裂（F11）。
抚顺市位于浑河断裂上，该断裂自沈阳以南以60°-70°方向穿过抚顺市区，表现为由两条断裂组成的对冲型断陷带。北支断裂（F1A）规模大，连续性好，形迹清楚，为逆冲断裂；南支断裂（F1）连续性较差。浑河断裂在抚顺煤田的垂直断距为550-600m，水平错距250-400m，北盘向西移动，具反扭错动性质(图2-2)。
3.遥感数据的获取
数字图像处理技术是增强和改善图像质量、突出有用信息、获取较好视觉效果的一种手段。主要包括以下几个方面的内容：1）图像的恢复处理，在图像的成像过程中不可避免造成图像的辐射衰减、几何畸变及噪音加入，接收的图像首先要进行辐射校正和几何校正等恢复处理；2）图像增强处理，对数字图像进行各种数学运算、变换，突出或提取某些有用信息，达到改善图像的视觉效果，提高图像解译精确度；3）图像分类处理，利用计算机对图像信息进行自动识别；4）图像融合处理，对不同类型的遥感数据、非遥感数据资料进行综合数据处理分析，结合各种数据的优点，提高图像解释效果。
在进行数字图像处理前，选择能最大程度地反映出研究区有用的地质信息的数据，有利于提高解译效果。光学遥感影像具有成像清晰、分辨率高的优点，但容易受天气状况、昼夜条件的限制。采用微波遥感技术则可以获取全天时、全天候的图像。对隐伏构造进行探测，最重要的参数就是雷达信号的穿透能力，雷达的穿透能力直接受波长的控制，波长越长，穿透深度越大；雷达波束入射角越陡，则其在地物介质中穿透同样的深度所经过的路径越短，能量损耗越小，相应的穿透深度也越大；同一波长不同极化方式对穿透能力也有很大影响，交叉极化方式（VH和HV）比垂直极化方式（VV）穿透能力强，垂直极化方式又比水平极化方式（HH）穿透能力强。针对研究区的现实情况和各种传感器的成像特点，本次研究采用的遥感数据为福卫－2号卫星遥感数据和ENVISAT ASAR数据。
福卫－2号卫星是在台湾发射的民用遥测卫星，其全色（黑白）影像的分辨率为2米，可以满足本研究中线性地质构造解译的需要。本次研究所选用了两景福卫－2号全色数据，沈阳幅和抚顺幅卫星数据获取日期为2005年8月20日和2005年9月11日。
ASAR（Advanced Synthetic Aperture Radar）是欧空局发射的环境卫星ENVISAT上装载的微波传感器，卫星运行在太阳同步近极地轨道，高度790Km，轨道倾角98.5°。ASAR工作波段为C波段，具有中等波长（波长为5.6厘米），较小的入射角（15～45°）。其中AP（Alternating Polarization）模式提供同一地区的两种不同极化方式组合（VV/HH，HH/HV，或VV/VH）的图像，这种模式的数据大大提高了同一地区的信息量。本研究采用的APP数据极化组合方式为HH/HV，是Level 1B产品中的精细数字图像，产品的像元尺寸为12.5米，空间分辨率是30米。该产品是单机多视、地距图像，已经经过了相对定标，即天线增益、距离扩散损失因素已经得到了补偿。本研究采用的数据获取日期为2005年3月13日，这时研究区植被覆盖很少，雷达影像上能够准确反映地表信息，对本次研究目的有利。
4．遥感影像的解译与野外地质验证
4.1．断层解译的影像标志
断层解译的影像标志主要有如下几点：
a.在影像上具有一定宽度、明显区别于两侧正常地貌、地质单元的线性色调异常带，或两种不同色调区的分界线。
b. 在影像上表现为有规律横切山脊、水系、冲沟、阶地、洪积扇等各种地貌单元的线性特征。
4.2.野外地质验证
通过卫星遥感数据处理、解译，初步推断详勘目标断层的位置，再进行野外测量和验证。
4.2.1沈阳目标区
在工作区内，根据卫星图像的解译标志及其构造地貌特征对研究目标区进行了1:10000的构造地质解译。
4.2.2抚顺目标区
在抚顺地区ASAR卫星增强处理的图像上，主要断层（F1A和F1）的两侧的
色调差异较大，表现出明显线性影像异常特征。ASAR图像揭示了断层的空间展布及其衔接关系，它们的走向和位置与初勘阶段所确定的断层位置基本一致。
根据抚顺地区卫星图像的解译标志及其构造地貌特征对研究目标区进行了1:10000的构造地质解译。
5.结论与建议
1.高分辨率卫星遥感影像能够反映隐伏断层，沈阳目标区福卫－2号和ASAR影像上清晰地反映了沈阳目标区断层F6的存在，解决了初勘阶段提出的英达－东三环路－前山嘴子段隐伏断层的空间衔接问题。结合野外地质观测确定该断层的位置与初勘阶段的位置基本一致。
2. 由于野外许多人工剖面上未见断层F6错断第四系覆盖，所以判定断层F6在第四纪覆盖物沉积以后没有新的构造活动。因此，建议无需在断层F6上布置探槽进行槽探工作，但是要尽量确定第四纪覆盖物的年代，以利对长白乡―观音阁断层F6进行评价。
3.抚顺目标区的ASAR图像和福卫－2号高分辨率卫星影像显示了浑河断裂两个分支断层（F1A和F1）的线性特征，根据这些特征确定了断层的空间展布及其衔接关系。
参考资料:
1．沈阳市活断层探测与地震危险性评价施工设计，辽宁省地震局，2005.
2．城市活动断层探测技术系统技术规程（JSGC-04），中国地震局，地震出版社，2005.
3．沈阳市活断层探测与地震危险性评价工程设计书，辽宁省地震局，2002.
4．郭华东.中国雷达遥感图像分析.科学出版社，1999年.
5．郭华东.雷达图像分析及地质学应用.科学出版社，1991年.
6．陈述彭.陆地卫星影像中国地学分析图集.科学出版社,1986年.
7．南京市城区隐伏断层卫星遥感解译报告，南京市地震局、中国地震局地震预测研究所，2005.12.
注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。2390 |
|
发表于 2018-7-16 20:35:21