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科学家利用激光扫描绘制地震破坏地形图像
添加时间:2012-2-14  作者:秋凌  来源:新浪网  点击:1976  
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激光雷达显示的墨西哥地震情形:蓝色部分代表下沉的地面,红色表示向上运动的地形。

  激光雷达显示的墨西哥地震情形:蓝色部分代表下沉的地面,红色表示向上运动的地形。

地震给地面造成的破坏:大地震后,墨西哥城市墨西卡利公路上出现一条大裂缝。

地震给地面造成的破坏:大地震后,墨西哥城市墨西卡利公路上出现一条大裂缝。

巨大破坏力:地震摧毁了一座墨西卡利教堂。

巨大破坏力:地震摧毁了一座墨西卡利教堂。

整装待发:科学家已准备用激光雷达扫描技术再现美国圣-安德烈亚斯断层带情形。1906年发生的一场地震使大部分旧金山地区变成废墟。

  整装待发:科学家已准备用激光雷达扫描技术再现美国圣-安德烈亚斯断层带情形。1906年发生的一场地震使大部分旧金山地区变成废墟。

  科学家现在用最先进的激光雷达扫描技术(LiDAR),可以准确观测大地震对地形造成的破坏,即使几英寸的地方也清晰可见。

  LiDAR的意思是“光探测和测距”,其工作原理是激光器产生激光脉冲,打在地面物体上,然后接收器接收从地面反射的激光脉冲。科学家用它制作出详细的地形图。激光雷达扫描已被用于遭到地震破坏的墨西哥某地区,一个由美国、墨西哥和中国地质学家组成的科研团队从而有机会绘制最全面的地震前后图像。

  首席研究员、美国加利福尼亚大学戴维斯分校地质学教授迈克尔-奥斯金说:“通过研究新的断层破裂,我们可进一步了解地震是如何发生的。”这个科研团队目前同美国国家机载激光测绘中心(NCALM)合作,他们乘专机到墨西哥北部城市墨西卡利一个地区的上空,用激光雷达扫描技术进行扫描。2010年4月,这里发生了7.2级地震。

  奥斯金表示:“研究人员在不到3天时间里,就对140平方英里(约合362.6平方公里)作了一次详细扫描。我们知道,墨西哥政府曾于2006年用激光雷达扫描技术将这个地区绘制成图。”地震发生时,奥斯金和美国亚利桑那州立大学的拉蒙-阿罗史密斯正从美国国家科学基金会申请资金支持,进行一次空中测量,以便比较测量结果。

  奥斯金说,激光雷达扫描能更好地显示出邻近断层的地表变形情况,用以前的技术并不能轻易得到这些结果。科学家通过先进的激光雷达扫描技术,能获得断层在科罗拉多河泛滥平原农田下运动时地形的折叠情形。奥斯金指出:“在该地区看到这种地形变化是非常困难的。”

  科研团队用加利福尼亚大学戴维斯分校W-M-凯克地球科学有效可视化中心的“虚拟现实”设备,处理和观察来自这次墨西哥调查的数据。通过比较前后的地震调查结果,他们能准确看到地面的运动情况。

  研究显示小断层的变形导致地震,这些测量结果将为了解多断层地震的形成提供线索。奥斯金表示:“2010年墨西卡利地震并没有出现在像圣安德列斯一样的主断层上,而是贯穿了地壳中的一连串小断层。这些小断层在主断层周围十分常见,并没有引起重视。这类地震就突然发生了。”奥斯金说,新的激光扫描显示7个小断层聚到一起造成一场大地震的过程。

  这份研究报告的作者之一、美国地质调查局地球物理学家肯-赫德纳特10年前首次使用机载激光雷达,扫描了赫克托矿地震区,记录下震后地形的破坏情况。但缺乏震前数据。赫德纳特表示,从那以后,美国国家机载激光测绘中心就对圣-安德烈亚斯断层和其他位于美国西部的活性断层作了激光雷达扫描,从而为预测今后可能发生的地震提供了重要的参考资料。

  他说:“墨西哥头号科研中心恩塞纳达科学研究和高等教育中心(CICESE)工作人员能把地震情况清晰地展现出来。他们用激光扫描技术绘制出地震前后的图像。这个科研团队的工作标志着一个重要的里程碑,我很激动。”

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