本发明涉及地质灾害预测技术领域，尤其涉及一种地震活动热异常区域的确定方法。
背景技术：
在邓志辉等人的研究中，对大量6级及以上地震进行定量分析时，发现活动断裂与地震活动具有密切的关系，华北地区90％的7级以上地震和80％的6级以上地震会出现在离活动断裂距离小于16km的范围内，根据上述理论陈梅花等人据此提出断裂带内外温差值分析方法对2001年昆仑山8.1级地震、2000年姚安ms6.5级地震和1997年玛尼ms7.5级地震进行震前卫星红外异常在活动断裂上的时间演化过程，做法为以给定的半径围绕活动断裂生成缓冲区为“断裂带内”区域，再以“断裂带内”区域为对象向外扩展至一定的距离生成“断裂带外”区域。但是此方法在“断裂带内”和“断裂带外”区域的确定上较为粗略，缓冲半径为固定值，没有考虑震例本身的情况，且在确定区域时只考虑了距离断裂带两侧的距离，未考虑距离断裂带两端的距离信息。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供一种地震活动热异常区域的确定方法，解决了在地震预测监测中热异常区域的精确确定的技术问题，同时解决了地震活动热异常研究中如何去除非震因素对温度影响的问题。
为解决上述技术问题本发明采用的技术方案为：
一种地震活动热异常区域的确定方法，具体包括以下步骤：
s1、断裂带的横剖面：根据地震发生后震中位置做垂直于断裂带的横剖面；
s2、获取横剖面温度数据：在所述横剖面上沿断裂带的两侧选择若干温度测点，利用横剖面与lst数据叠加，得到横剖面上所述温度测点的温度数据；
s3、获取横剖面上温度距离曲线：根据横剖面上温度测点与断裂带之间的距离以及所述横剖面上温度测点的温度数据，得到横剖面上的温度-距离曲线图；
s4、找横剖面上的升温区域：从所述横剖面上温度距离曲线中获得所述横剖面的升温区段；
s5、断裂带的横剖面：判断所述震中位置是否在所述断裂带的横剖面的升温区段内；如果震中位置在所述断裂带的横剖面的升温区段内，则过震中位置做平行于断裂带的纵剖面；如果震中位置不在所述断裂带的横剖面的升温区段内，则过所述横剖面的升温区段中点做平行于断裂带的纵剖面；
s6、获取纵剖面温度数据：在所述纵剖面上沿震中位置或横剖面的升温区段中点的两端选择若干温度测点，利用纵剖面与lst数据叠加，得到纵剖面上所述温度测点的温度数据；
s7、获取纵剖面上温度距离曲线：根据纵剖面上温度测点与震中位置或横剖面的升温区段中点之间的距离以及所述纵剖面上温度测点的温度数据，得到纵剖面上的温度-距离曲线；
s8、找纵剖面上的升温区域：从所述纵剖面上的升温区域中获得所述纵剖面的升温区段；
s9、确定“带内区域”：根据横剖面升温区域的两个端点做平行于断裂带的横向缓冲带，根据纵剖面升温区域的两个端点做垂直于断裂带的纵向缓冲带，所述横向缓冲带和纵向缓冲带相交的部分形成“带内区域”；
s10、确定“带外区域”：在所述“带内区域”外，围绕“带内区域”产生“上”“下”“左”“右”四个缓冲区，其中，“上”“下”缓冲区以横剖面上升温区域的一半作为缓冲距离为界，“左”“右”缓冲区以纵剖面上升温区域的一半作为缓冲距离为界，“上”“下”“左”“右”四个缓冲区相交的部分形成“带外区域”；
s11、确定热异常区域：运用“带内区域”和“带外区域”去裁剪各自的lst温度数据，然后统计每天的“带内区域”平均温度数据和“带外区域”平均温度数据，如果“带内区域”平均温度数据高于“带外区域”平均温度数据，则判定“带内区域”为热异常区域。
作为本发明实施例的优选，在所述步骤s2和步骤s6中，横纵剖面与lst数据叠加方式为用剖面的矢量文件与modis的lst温度数据叠加得到横剖面和纵剖面上所述温度测点的温度数据。
作为本发明实施例的优选，在所述步骤s4中，横剖面上的升温区域在断裂带一侧。
作为本发明实施例的优选，在所述步骤s4中，横剖面上的升温区域在断裂带的两侧均存在。
作为本发明实施例的优选，在所述步骤s8中，纵剖面上的升温区域在震中位置或横剖面的升温区段中点的一侧。
作为本发明实施例的优选，在所述步骤s8中，纵剖面上的升温区域在震中位置或横剖面的升温区段中点的两侧均存在。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
1、本发明通过在地震断裂带的两侧和两端做横剖面和纵剖面，利用了通过lst数据叠加技术，获取横剖面和纵剖面上温度距离曲线，通过温度距离曲线进而找出横剖面和纵剖面上的升温区域，不仅考虑了距离断裂带两侧的距离同时也考虑距离断裂带两端的距离信息，通过这种方法可以精确地找出热异常区域大小、范围的热异常区域，为实现较为准确的地震预测预报奠定了良好的基础。
2、本发明通过将地形引起的温度变化的这种因素考虑在内，从而去除掉地形因素对断裂带内外区域温度的影响，更进一步准确的确定地震活动中热异常区域的范围。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是实施例一通过震中位置做断裂带的横剖面的示意图；
图2是实施例一通过找出横剖面上的升温区域和纵剖面上的升温区域的参考示意图；
图3是实施例一通过横剖面上的升温区域和纵剖面上的升温区域来确定“带内区域”和“带外区域”的参考示意图；
图4是本发明从温度-距离曲线获得断裂带横剖面升温区段的示意图；
图5是本发明一种地震活动热异常区域的确定方法的架构流程图。
图6是实施例二通过震中位置做断裂带的横剖面的示意图；
图7是实施例二通过找出横剖面上的升温区域和纵剖面上的升温区域的参考示意图；
图8是实施例二通过横剖面上的升温区域和纵剖面上的升温区域来确定“带内区域”和“带外区域”的参考示意图；
图中所示：1、断裂带，2、横剖面，3、震中位置，4、温度测点，5、升温区域，6、纵剖面，7、“带内区域”，8、“带外区域”。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语中“上”、“下”、“左”、“右”、“横”、“纵”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的本发明必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例一：
参见图1至5所示，实施例一提供一种地震活动热异常区域的确定方法，该方法具体内容如下：
根据地震发生后震中位置3做垂直于断裂带1的横剖面2，一般在地震发生后，很快就能确定震中位置3，通过做断裂带1的横剖面2；在横剖面2上沿断裂带1的两侧选择若干温度测点4，利用横剖面2与lst数据叠加，得到横剖面2上所述温度测点4的温度数据；根据横剖面2上温度测点4与断裂带1之间的距离以及所述横剖面2上温度测点4的温度数据，得到横剖面上的温度-距离曲线图(参见图4)；这样通过在垂直于断裂带1的横剖面2上可以测定断裂带1两侧的温度变化，从所述横剖面2上温度-距离曲线中获得所述横剖面的升温区段5，也就找到了横剖面2上的升温区域5。下面我们具体的实施例来进行进一步的阐述：
参见图1所示，过震中位置3(图中的小菱形)做垂直于断裂带1的横剖面2，在所述横剖面2上沿断裂带1的两侧选择若干温度测点4。在本实施例中，为了介绍方便仅仅在横剖面2的“上”“下”两侧共选择了十三个温度测点4(即图中的实心圆圈和空心圆圈)，但是在实际的研究中我们根据需要采集的温度测点越多数据越准确。
通过横剖面2与lst数据叠加的方式(在本实施例中采用剖面的矢量文件与modis的lst温度数据叠加得到横剖面和纵剖面上所述温度测点的温度数据)，得到横剖面2上所述温度测点4的温度数据，根据横剖面2上温度测点4与断裂带1之间的距离以及所述横剖面2上温度测点4的温度数据，得到横剖面上的温度-距离曲线图(参见图4)，从图4中我们可以看到图中的曲线上升区间即为升温区段与图1中横剖面2上的升温区段5相对应(即图1中所有实心圆圈所组成的一段)。从图1可以看出，在本实施例中，升温区段5在断裂带1的两侧。当然，在实际的研究中升温区段5也可以在断裂带1的一侧。
参见图1和2所示，判断震中位置3是否在所述断裂带1的横剖面2的升温区段5内，如果震中位置3在所述断裂带1的横剖面2的升温区段5内，则过震中位置3做平行于断裂带1的纵剖面6；如果震中位置3不在所述断裂带1的横剖面2的升温区段5内，则过所述横剖面2的升温区段5中点做平行于断裂带1的纵剖面6。
在本实施例中，从图1可以看出升温区段5过震中位置3，过震中位置3做平行于断裂带1的纵剖面6(参见图2所示)。
参见图2所示，在纵剖面6上沿震中位置3或横剖面1的升温区段5中点的两端选择若干温度测点4(在本实施中，在纵剖面6上沿震中位置3的“左”“右”两端选择若干温度测点4)，利用纵剖面6与lst数据叠加，得到纵剖面6上所述温度测点4的温度数据；根据纵剖面6上温度测点与震中位置1或横剖面的升温区段中点之间的距离以及所述纵剖面上温度测点的温度数据，得到纵剖面上的温度-距离曲线(在本实施例中，根据纵剖面6上温度测点与震中位置1的距离以及所述纵剖面上温度测点的温度数据，得到纵剖面上的温度-距离曲线)；从所述纵剖面6上的升温区域中获得所述纵剖面6的升温区段5。在本实施例中，在纵剖面6上获取纵剖面温度数据、获取纵剖面上温度距离曲线以及找纵剖面上的升温区域的方法与获取横剖面温度数据、获取横剖面上温度距离曲线以及找横剖面上的升温区域的方法相同，在本实施例不进行赘述。
参见图3所示，根据横剖面2上的升温区域5的两个端点做平行于断裂带1的横向缓冲带，根据纵剖面6上的升温区域5的两个端点做垂直于断裂带1的纵向缓冲带，所述横向缓冲带和纵向缓冲带相交的部分形成“带内区域”7；在所述“带内区域”7以外，围绕“带内区域”7产生“上”“下”“左”“右”四个缓冲区(图中未标示)，其中，“上”“下”缓冲区以横剖面2上升温区域5的一半作为缓冲距离为界，“左”“右”缓冲区以纵剖面6上升温区域5的一半作为缓冲距离为界，“上”“下”“左”“右”四个缓冲区相交的部分形成“带外区域”8。从图4中我们可以看到，图中的斜线阴影部分即为本实施例中所说的“带内区域”7，图中的斜线阴影部分以外的部分(即由“田”字填充的部分)即为“带外区域”8。运用“带内区域”和“带外区域”去裁剪各自的lst温度数据，然后统计每天的“带内区域”平均温度数据和“带外区域”平均温度数据，如果“带内区域”平均温度数据高于“带外区域”平均温度数据，则判定“带内区域”为热异常区域。
实施例二：
参见图4至8所示，实施例二提供一种地震活动热异常区域的确定方法，该方法具体内容如下：
根据地震发生后震中位置3做垂直于断裂带1的横剖面2，一般在地震发生后，很快就能确定震中位置3，通过做断裂带1的横剖面2；在横剖面2上沿断裂带1的两侧选择若干温度测点4，利用横剖面2与lst数据叠加，得到横剖面2上所述温度测点4的温度数据；根据横剖面2上温度测点4与断裂带1之间的距离以及所述横剖面2上温度测点4的温度数据，得到横剖面上的温度-距离曲线图(参见图4)；这样通过在垂直于断裂带1的横剖面2上可以测定断裂带1两侧的温度变化，从所述横剖面2上温度距离曲线中获得所述横剖面的升温区段，也就找到了横剖面2上的升温区域5。下面我们具体的实施例来进行进一步的阐述：
参见图6所示，过震中位置3做垂直于断裂带1的横剖面2，在所述横剖面2上沿断裂带1的两侧选择若干温度测点4。在本实施例中，为了介绍方便仅仅在横剖面2的“上”“下”两侧共选择了十三个温度测点4(即图中的实心圆圈和空心圆圈)，但是在实际的研究中我们根据需要采集的温度测点越多数据越准确。
通过横剖面2与lst数据叠加的方式(在本实施例中采用剖面的矢量文件与modis的lst温度数据叠加得到横剖面和纵剖面上所述温度测点的温度数据)，得到横剖面2上所述温度测点4的温度数据，根据横剖面2上温度测点4与断裂带1之间的距离以及所述横剖面2上温度测点4的温度数据，得到横剖面上的温度-距离曲线图(参见图2)，从图2中我们可以看到图中的曲线上升区间即为升温区段与图6中的升温区段5相对应(即图1中所有实心圆圈所组成的一段)。从图6可以看出，在本实施例中，升温区段5在断裂带1的一侧，在实际的研究中也可能会出现升温区段5在断裂带1的两侧的情况。
参见图6所示，判断震中位置3是否在所述断裂带1的横剖面2的升温区段5内，如果震中位置3在所述断裂带1的横剖面2的升温区段5内，则过震中位置3做平行于断裂带1的纵剖面6；如果震中位置3不在所述断裂带1的横剖面2的升温区段5内，则过所述横剖面2的升温区段5中点做平行于断裂带1的纵剖面6。从图6可以看出，在本实施例中，升温区段5不过震中位置3，则过所述横剖面2的升温区段5中点做平行于断裂带1的纵剖面6(参见图7所示)。
参见图7所示，在纵剖面6上沿震中位置3或横剖面1的升温区段5中点的两端选择若干温度测点4(在本实施中，在纵剖面6上沿震中位置3的“左”“右”两端选择若干温度测点4)，利用纵剖面6与lst数据叠加，得到纵剖面6上所述温度测点4的温度数据；根据纵剖面6上温度测点与震中位置1或横剖面的升温区段中点之间的距离以及所述纵剖面上温度测点的温度数据，得到纵剖面上的温度-距离曲线(在本实施例中，根据纵剖面6上温度测点与震中位置1的距离以及所述纵剖面上温度测点的温度数据，得到纵剖面上的温度-距离曲线)；从所述纵剖面6上的升温区域中获得所述纵剖面6的升温区段5。在本实施例中，在纵剖面6上获取纵剖面温度数据、获取纵剖面上温度距离曲线以及找纵剖面上的升温区域的方法与获取横剖面温度数据、获取横剖面上温度距离曲线以及找横剖面上的升温区域的方法相同，在本实施例不进行赘述。
参见图8所示，根据横剖面2上的升温区域5的两个端点做平行于断裂带1的横向缓冲带，根据纵剖面6上的升温区域5的两个端点做垂直于断裂带1的纵向缓冲带，所述横向缓冲带和纵向缓冲带相交的部分形成“带内区域”7；在所述“带内区域”7以外，围绕“带内区域”7产生“上”“下”“左”“右”四个缓冲区(图中未标示)，其中，“上”“下”缓冲区以横剖面2上升温区域5的一半作为缓冲距离为界，“左”“右”缓冲区以纵剖面6上升温区域5的一半作为缓冲距离为界，“上”“下”“左”“右”四个缓冲区相交的部分形成“带外区域”8。从图8中我们可以看到，图中的斜线阴影部分即为本实施例中所说的“带内区域”7，图中的斜线阴影部分以外的部分(即由“田”字填充的部分)即为“带外区域”8。运用“带内区域”和“带外区域”去裁剪各自的lst温度数据，然后统计每天的“带内区域”平均温度数据和“带外区域”平均温度数据，如果“带内区域”平均温度数据高于“带外区域”平均温度数据，则判定“带内区域”为热异常区域。
在本发明的实施例一和实施例二中，在进行温度数据的计算过程中考虑由地形引起的温度变化，因此需要剔除地形因素对温度的影响，即海拔每增加100m，温度降低0.51±0.01k，δt＝(h1-h2)/100*0.51，其中h1为断裂带内的平均高程，h2为断裂带外的平均高程。计算断裂带内外温差：δt_1＝t_1-t_2+δt，其中t_1为断裂带内平均地表温度，t_2为断裂带外平均地表温度。通过上述方法可以很好的去除季节、气候、地物类型等非震因素的影响。
本发明通过在地震断裂带的两侧和两端做横剖面和纵剖面，利用了通过lst数据叠加技术，获取横剖面和纵剖面上温度距离曲线，通过温度距离曲线进而找出横剖面和纵剖面上的升温区域，不仅考虑了距离断裂带两侧的距离同时也考虑距离断裂带两端的距离信息，通过这种方法可以精确地找出热异常区域大小、范围的热异常区域，为实现较为准确的地震预测预报奠定了良好的基础。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。