Πρόοδοι της τεχνολογίας δορυφορικής τηλεπισκόπησης στην πρόβλεψη σεισμών
Από RemoteSensing Wiki
Advances of Satellite Remote Sensing Technology in Earthquake Prediction
Συγγραφείς:Xiangwei Zhao, Shun Pan, Zhongchang Sun, Huadong Guo, Lei Zhang, Ph.D. and Kang Feng
Σύνδεσμος πρωτότυπου κειμένου: [[1]]
Λέξεις κλειδιά:Πρόβλεψη σεισμών, Τηλεπισκόπηση, Θερμικές υπέρυθρες, Ηλεκτρομαγνητικό πεδίο, Πεδίο βαρύτητας
1. Αντικείμενο
Το παρόν άρθρο ανατρέχει στη τρέχουσα βιβλιογραφία των μελετών πρόβλεψης σεισμών σε όλο τον κόσμο. Αναλύθηκαν τα χαρακτηριστικά διάφορων προσεισμικών εκδηλώσεων, μελετήθηκαν οι μηχανισμοί παρακολούθησης με τη βοήθεια δορυφόρου καθώς και η πρόοδος της έρευνας της Τηλεπισκόπησης στην πρόβλεψη σεισμών. Τέλος, προτάθηκαν πιθανές λύσεις για την αντιμετώπιση των πιθανών προβλημάτων που προκύπτουν.
2. Εισαγωγή
Οι σεισμοί αποτελούν μια από τις σοβαρότερες φυσικές καταστροφές καθώς προκαλούν τεράστιες επιπτώσεις τόσο στη ζωή του ανθρώπου όσο και στην ακίνητη περιουσία. Τον τελευταίο αιώνα περισσότεροι από 1.8 άνθρωποι παγκοσμίως έχασαν τη ζωή τους εξαιτίας σεισμών, ενώ προκλήθηκαν τεράστιες οικονομικές απώλειες. Φαίνεται λοιπόν πως υπάρχει μεγάλη ανάγκη για την ανάπτυξη και εφαρμογή μεθόδων πρόβλεψης και προειδοποίησης για σεισμικά φαινόμενα καθώς θα συμβάλλουν στη μείωση των καταστροφικών επιπτώσεων.
Η επιστήμη της Τηλεπισκόπησης σταδιακά γίνεται ένα σημαντικό μέσον για τη βοήθεια στη πρόβλεψη σεισμών. Με τα πλεονεκτήματα της παρατήρησης χρονοσειρών, με μια ποικιλία σημάτων, υπάρχει η δυνατότητα να παρέχει χωρικά σαφείς και έγκαιρες πληροφορίες για τις αλλαγές που υφίσταται το πεδίο κατά τη διάρκεια σεισμών. Παράλληλα μπορεί να αντισταθμίσει αποτελεσματικά τις ελλείψεις των σταθμών σταθερού σημείου. Έτσι δίνεται η δυνατότητα να κατανοηθούν παραπάνω οι νόμοι της προετοιμασίας, της εμφάνισης και ανάπτυξης σεισμού.
Ωστόσο τα σεισμικά σήματα που ανιχνεύονται από απόσταση επηρεάζονται σε μεγάλο βαθμό από περιβαλλοντικές διαταραχές όπως οι έντονες καιρικές συνθήκες, το λοφώδες έδαφος και η βλάστηση, γεγονός που μειώνει την ακρίβεια των μετρήσεων πριν και μετά το σεισμικό γεγονός.Στο παρόν άρθρο γίνεται μια προσπάθεια μελέτης αυτών των εμποδίων και διερευνάται η εύρεση πιθανών λύσεων και βελτιστοποίησης της μεθόδου πρόγνωσης των σεισμικών φαινομένων.
3. Τρέχοντα επιτεύγματα της Τηλεπισκόπησης στον τομέα της Πρόβλεψης Σεισμών
Η εφαρμογή της Τηλεπισκόπησης για την πρόβλεψη σεισμών μπορεί να κατηγοριοποιηθεί σε τέσσερις εφαρμογές που βασίζονται στις ασυνήθιστες προσεισμικές δονήσεις που παρατηρήθηκαν: θερμική ανωμαλία, ανωμαλία ηλεκτρομαγνητικού σήματος, φλοιός παραμόρφωσης και ανωμαλία βαρύτητας.
4. Προκλήσεις και Μελλοντικό Έργο του μεθόδου πρόβλεψης σεισμών με Τηλεπισκόπηση
Δυσκολίες της εφαρμογής
Στις περισσότερες περιπτώσεις, οι σεισμικές δραστηριότητες εντοπίζονται βαθιά στη λιθόσφαιρα ή την ασθενόσφαιρα του φλοιού, όπου είναι αδύνατο να προσομοιωθεί η διαδικασία συσσώρευσης ύλης και ενέργειας κατά τη διάρκεια της σεισμικής διαδικασίας. Αν και η τεχνολογία τηλεπισκόπησης εφαρμόζεται εδώ και 30 χρόνια στη πρόβλεψη σεισμών, υπάρχει ανάγκη για περεταίρω μελέτη προκειμένου να μειωθούν οι εξωτερικοί παράγοντες που δημιουργούν θόρυβο στα δεδομένα που λαμβάνονται δια της Τηλεπισκόπησης. Τα σημαντικότερα προβλήματα στη πρόβλεψη σεισμών αφορούν:
- Η αδυναμία παρατήρησης της σεισμικής πηγής
- Η αβεβαιότητα των προσεισμικών σημάτων
- Η αβεβαιότητα των δεδομένων και των αλγορίθμων της Τηλεπισκόπησης
- Η πολυπλοκότητα των προγνωστικών μοντέλων
- Η σπανιότητα των βίαιων σεισμών
5. Προτείνοντας νέες λύσεις στα προβλήματα
Επανεξετάζοντας τις τρέχουσες εξελίξεις και τα προβλήματα που αντιμετωπίζει η τηλεπισκόπηση αυτό το έγγραφο διατυπώνει τις ακόλουθες προτάσεις για πιθανές λύσεις:
- Την Καθιέρωση ενός ενιαίου πλαισίου.
- Ενσωμάτωση δεδομένων πολλαπλών πηγών.
- Κατασκευή επιστημονικών μοντέλων πρόβλεψης
- Εφαρμογή τεχνολογίας εικονικής πραγματικότητας
6. Επίλογος
Η τεχνολογία τηλεπισκόπησης έχει προφανή πλεονεκτήματα στην πρόβλεψη σεισμών, αν και εξακολουθούν να υπάρχουν διάφορα προβλήματα. Τέσσερις τεχνολογίες Τηλεπισκόπησης και εφαρμοσμένες μελέτες εξετάστηκαν σε αυτό το άρθρο. Τα κύρια ευρήματα παρατήρησης των προσεισμικών εκδηλώσεων περιλαμβάνουν:
- Στη θερμική υπέρυθρη τηλεπισκόπηση, οι ανωμαλίες LST μπορούν να ανιχνευθούν 1 ημέρα έως 1 μήνα πριν από έναν σεισμό.
- Στην ηλεκτρομαγνητική τηλεπισκόπηση, οι ηλεκτρομαγνητικές ανωμαλίες μπορούν να ανιχνευθούν 3-6 ημέρες πριν από τον σεισμό, επομένως αυτή η μέθοδος είναι πιο κατάλληλη για βραχυπρόθεσμη και πρόβλεψη.
- Στην τηλεπισκόπηση παραμόρφωσης γης, οι τεχνολογίες D-InSAR και GPS έχουν καλή εφαρμογή για την παρακολούθηση της σεισμικής παραμόρφωσης και η ακρίβεια μπορεί να φτάσει τα εκατοστά ή και τα χιλιοστά.
- Στην τηλεπισκόπηση βαρύτητας, η αλλαγή του πεδίου βαρύτητας αντανακλά τη διαδικασία της κίνησης του υλικού και της μεταφοράς μάζας στο εσωτερικό της γης.
