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! " # $ % " $ & ’$ " ( % ) * ) + , - $ . # $ / 0 1 1 2 3 ) * 4 5 6 7 ) 4 8 9 ! : ; 7 ) 4 5 5 < = 固体地球灾害!包括地质灾害"地震灾害与矿山灾害等#发生的根源是地壳运动变化与岩石受力灾变$ 进行地壳岩石受力灾变监测预警是固体地球灾害防灾减灾的关键% 地壳运动变化与岩石受力灾变孕育与发展过程中$ 必然产生多种可探测的电磁与非电磁信号异常$ 而经典遥感没有顾及应力作用对目标辐射信息的影响%不同监测手段未能系统地协同工作$不同监测信息未能有机地融合分析$ 这制约了固体地球灾害监测预警科学与技术的发展% 全球对地观测集成系统! ! " # $ $ # 为固体地球灾害监测预警提供了新的条件% 综合多种电磁与非电磁手段$构建全方位"多层次的卫星%航空%地表%地下四位一体"立体协同的广义遥感监测体系&实现经典遥感"非接触式测量及地球物理测量的优势互补"融合强化$进而系统揭示固体地球灾害的前兆规律$提高灾害前兆识别的可靠性$是固体地球灾害研究的前沿% >中国固体地球灾害面临的形势因地理区域"地壳环境与地质条件的特殊性$中国是世界上固体地球灾害最为严重的国家之一% 由地壳岩石受力灾变引发的地质灾害" 地震灾害位列中国四大自然灾害!气象"地震"地质"海洋#之首&且岩石受力灾变还与人类工程活动叠加形成多种人为地质灾害$ 如山体滑移"开采沉陷"矿山滑坡"矸石山爆崩"大型隧道坍塌等% 据不完全统计$ 中国境内发育有特大型滑坡’( ) 余处&较大型滑坡* * ) )处以上&仅全国铁路沿线分布的大中型滑坡就达’) ) )余处$平均每年中断交通运输( ( 次% 近’)年来$每年因崩塌"滑坡等地质灾害造成死亡的人数超过’) ) ) 人&经济损失达+ ) )多亿元% 中国大陆由于断裂活动及构造地震造成的危害也相当严重%如东昆仑构造断裂活动引发的* ) ) ’年昆仑山口西里氏, - ’级地震$造成青藏铁路线严重破坏% 川青藏地区是我国西部大型工程!如青藏铁路线"青藏公路"川藏公路"二郎山大隧道等#集中区$也是未来. / * . 年国家级大型工程!如滇藏铁路"南水北调西线工程" 岷江水利工程等#集中建设区$受该区断裂活动影响$ 其工程地质环境与场址安全隐患十分严重% 中国是世界采矿大国$同时也是矿山灾害多发" 频发国家% 与岩石受力灾变有关的灾害如冲击矿压! 岩爆"煤爆"矿震# "顶板垮落"地表塌陷"地裂缝"边坡失稳"矸石山爆崩等频繁发生%近年来矿山灾害呈不断上升趋势$危及社会稳定和生命"生产安全$ 仅* ) ) . 年’月’日% ’* 月’’日$全国煤矿企业共发生死亡’)人以上的特大事故. . 起$死亡’ 0 0 , 人$同比* ) ) ( 年$增加’ 1 起$ 1 ’. 人&抚顺西露天矿南"北两侧边坡多次发生大滑坡与地表开裂事件% 可见$防灾减灾$尤其是岩石受力灾变引起固体地球灾害的机理"规律"前兆及其有效识别与监测预警$ 是亟需研究和重点突破的重大科学前沿与关键技术问题$是构建中国和谐社会的重要保障$是关系到生产安全"工程安全"公共安全和社会持续稳定发展的大事% 5国内外研究现状分析数十年来$ 围绕不同类型固体地球灾害的监测预警问题$ 国内外开展了大量的岩石受力灾变辐射异常实验研究与固体地球灾害遥感监测实践研究$ 总结分析如下% 5 4 >岩石受力灾变辐射异常的实验研究岩石破裂电磁辐射! " 2 3 #现象研究最早可追溯到’ 4 + + 年$ 俄国学者斯捷潘诺夫发现岩盐塑性变形时出现带电现象&之后$舍夫佐夫等发现长石标本在变形或破坏时表面出现正电荷 5 ’ 6 % * )世纪中后期以来$为探索地震中的发光现象$ 7 8 9 : ; < 5 * 6 " = ; > ; ? ; 等 5 + 6 " @ A B : : 等 5 ( 6 " C A ; ? D 等 5 . 6 "钱书清等 5 0 6 "刘煜洲等 5 1 6 "郭自强 5 , 6等进行了岩石变形和破裂过程" 2 3 现象研究$发现了* ) E F ! 1 2 E F 的" 2 3以及光辐射$并提出了压电效应"逃逸电子轰击效应等多种机理假说% 在岩石破裂的红外辐射! G 3 3 #探测方面$近年研究十分活跃% ’ 4 , 1 年$法国学者 H I J < K 5 4 % ’) 6率先利用热成像技术研究了混凝土破裂过程中的 G 3 3现象$ 之后又对岩石破坏过程中的 G 3 3进行了探索% * )世纪 4 )年代初$耿乃光等 5 ’’% ’* 6 "邓明德等 5 ’+ 6针对震前卫星热红外异常现象进行了地壳岩石加载与摩擦滑移过程的 G 3 3实验探索$证实了岩石受力破裂过程的 G 3 3现象$得到了一些定性认识$