中国是世界上地震灾害较多的国家之一。千百年来，人类一直想要攻克大地震监测预报的难题。那么，大地震真的可以监测预报吗？国际上最先进的监测地壳形变的技术是什么？它又给地震监测带来什么？今天就让知力君和您一起来探讨与地震监测有关的新科技吧！
1. 是什么技术可以检测地表形变？
国际上监测地震前后地壳形变最先进的技术，就是星载干涉雷达技术。此技术能精确俘获地震、火山、地面沉降、山体滑坡等灾难前后的地表形变信息，为监测和预报提供技术支撑。
星载干涉雷达技术能及时俘获震前形变场的前兆信息，使科学家能据此预测地震，因此它有望成为未来地震监测预报的“曙光”。
科学家们发现，星载干涉雷达技术能用于地震、火山运动、地面沉降、山体滑坡、冰川运动等地表形变的监测，为此类灾害预报提供及时准确的数据服务，其未来在地质、自然灾害领域应用前景广阔。
D-InSAR是全天候、全天时的，能瞬时获取数万平方千米高分辨率的地面形变图，具有空间连续覆盖的巨大优势。它具有高程的变化敏感度高、观测稳定性好、动态性强、精度高、无需建立地面观测站等特点。
近年来，科学家在差分干涉测量技术的基础上，还发展了永久散射体技术。它的出现标志着空间遥感成像已从三维信息获取进入四维（空间三维+时间维）信息获取的新阶段。
2. 星载干涉雷达技术是如何应用的？
1992年美国加州兰德斯（Landers）发生了里氏7.3级地震，迪·马森耐特（Didier Massonnet）等人首次用星载干涉雷达技术获取了地震的同震形变场。此后，该技术便在地震形变研究中广泛应用。
星载干涉雷达技术，目前重点用于分析中强以上地震的同震形变场。如2008年的汶川地震、2010年的玉树地震、2012年的芦山地震以及2015年的尼泊尔地震等，国内外的地质学家利用星载干涉雷达技术都对地震的成因以及地震造成的地表破坏等进行了深入研究。
其中，2008年5月12日汶川8.1级地震是继1976年唐山大地震后发生在人口稠密地区的一次重大地震事件，对四川灾区造成了难以弥补的损失。震后全球科学家动用各种手段对其进行了分析。
科学家利用星载干涉雷达技术，分析了汶川地震的破坏范围和地面破坏程度。分析显示，断裂带沿东北走向，长约250千米，断裂带两侧地面形变超过1.2米的区域非常大。断裂带两侧形变的方向不一致，东南侧以抬升为主，西北侧以沉降为主，这些都与地质调查的结果吻合。
3. 玉树地震中它如何“显身手”？
2010年4月14日青海玉树发生7.1级地震后。我们利用震前和震后获取的日本ALOS卫星的遥感数据，开展了地震同震形变分析。
上图A为玉树同震形变干涉条纹图（从蓝到红的一个周期的条纹对应于传感器的半波长-11.8厘米雷达视向上的形变）；上图B为玉树地震解译结果图
据此，我们做出了“玉树地震解译结果图”。从图中可见，震中与结古镇有一条被噪声覆盖的条带，该条带对应于玉树地震中地表破坏最为严重的区域。结古镇在条带内说明它的城区破坏程度相当剧烈。
此外，分析显示距离“甘孜-玉树”断裂带越近，形变量越大，断裂带东北侧地表形变较大，而西南侧的地表形变量较小。玉树地震南侧向西运动，而北侧向东运动，星载干涉雷达监测的最大形变发生在断裂带上北纬33°04’，东经96°49’处（接近于结古镇所在位置），监测到的雷达视向上的最大形变量达到35厘米。
后期发现，这一干涉测量结果与震后野外调查隆起形变的结论相符，且与地面调查的最大形变中心基本一致。
甘肃玉树地震现场图
4. 是否能够实现地震监测预报？
地震的孕育和发生是地应力长期积累，岩层突然失稳而迅速释放能量的结果。虽然目前的科技水平尚无法预测地震，未来很长一段时间内地震也是无法预测的，但预测的“曙光”定会因科技进步而降临。
利用星载干涉雷达技术，完全可以获取震前干涉形变场演化的特征。通过分析地震前地表形变场的变化特征，能为地震监测预报提供一定的科学基础。因此，此项技术有望成为大地震预测的“曙光”。
后续，科学家在对汶川地震的发震断层形变研究中，发现震前的垂直变形可能是其主要变形特征。这种震前垂直形变场的发现，可能为未来的地震监测预报提供科学依据。
因此，对地震地质、地震活动性、地震前兆环境因素异常的研究以及对地震前兆信息的监测，将成为未来地震预报的重要依据。
（本文出自《知识就是力量》杂志2015年9月刊《大地震监测预报现“曙光”》一文，作者：谢酬、邵芸知）
