利用時空內插及資料正規化輔助地震前熱異常現象之偵測

Abstract

地震會伴隨地殼能量的釋放，因此地震前的氣溫增溫異常可作為地震前兆之ㄧ。為瞭解地震前熱異常現象是否穩定存在並可更科學的偵測地震熱異常前兆現象，本研究欲達成下列三個目的：1.利用台灣地區已發生過大規模淺層強震案例評估前人使用不同偵測熱異常現象的方法，以找出適合偵測台灣地區的淺層強震熱異常現象。2.衛星影像具有大範圍獲取地表空間資訊的特性，前人研究方法中亦使用衛星影像偵測地表溫度，但衛星影像極易受到雲體影響，因此如何減少雲體干擾為本研究另一研究課題。3.為能更科學及更精確的掌握增溫現象，本研究開發一半自動偵測影像高溫區之系統，並進行地震前異常增溫現象的判釋。 本研究使用地面溫度測站資料、海水表面溫度資料、GMS IR1波段的熱紅外衛星影像資料，分析淺層強震案例發生前後的溫度變化。為了減少雲體干擾，使用時空內插法來填補或復原受雲影響的網格溫度。為了可以用客觀的方式偵測及記錄增溫現象，研究設定正規化標準值與閥值使電腦半自動偵測相對高溫區，並利用不同影像雲影移動及影像鑲嵌技術，還原被云遮蔽之增溫區，期能以科學記錄現象，利於後續前兆研究的進行。 依據本研究之成果，台灣地區震前增溫適宜使用熱紅外衛星影像偵測；而雲干擾的問題，應用時空內插方法可有效填補受雲干擾之資料，應用正規化處理可去除環境溫度背景差異，利於進行高溫區自動上色及影像鑲嵌，而不同時間的增溫區影像鑲嵌，可以還原被雲遮蔽之增溫區。自行建置的程式系統可以達成客觀偵測高溫區之目標，而研究設計之客觀的偵測方式與去雲方法可提供後續研究者做更精確的案例記錄。