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VELSD1.0:面向深度学习的长白山火山喷发地貌遥感数据集
1
作者 李成范 韩晶鑫 +4 位作者 武成智 刘岚 颜丽丽 刘学锋 赵俊娟 《地质学报》 北大核心 2025年第2期616-630,共15页
作为保存最完整的多成因复合活火山之一,长白山火山喷发地貌场景中的地表覆盖类型广泛发育且遥感解译标签清晰。目前,遥感数据集是利用深度学习进行大区域火山喷发地貌场景遥感分类的数据基础。本文以哨兵2(Sentinel-2)遥感图像为数据源... 作为保存最完整的多成因复合活火山之一,长白山火山喷发地貌场景中的地表覆盖类型广泛发育且遥感解译标签清晰。目前,遥感数据集是利用深度学习进行大区域火山喷发地貌场景遥感分类的数据基础。本文以哨兵2(Sentinel-2)遥感图像为数据源,结合地质资料和野外调查建立了一个面向深度学习分类的长白山火山喷发地貌遥感数据集(VELSD1.0)。该数据集中地表覆盖类型包含高植被覆盖、中植被覆盖、低植被覆盖、裸露土壤、玄武岩、粗面岩、混合岩、水体、阴影、人工景观,组成元素包括遥感图像、标签数据、解译标签及说明文件;覆盖范围约2500 km^(2),共计40000个样本;单张样本图像尺寸为25像元×25像元,空间分辨率为10 m。利用经典的卷积神经网络(GoogLeNet、ResNet)和Transformer (Vision Transformer、Swin Transformer)模型对构建VELSD1.0数据集进行了验证和分析。结果表明,本数据集对深度学习模型具有良好的适用性和可迁移性,总体分类准确度、Kappa系数和多类平均精度分别达到82.93%、75.64%和84.22%。可为其他火山喷发地貌深度学习分类提供借鉴,提升火山地貌遥感调查的信息化和智能化。 展开更多
关键词 长白山 深度学习 数据集 遥感图像 火山喷发地貌
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长白山天池火山气体地球化学监测及数据处理方法探讨 被引量：4
2
作者 刘国明 孙玉涛 +4 位作者 李婷 仲广培 宫振 郭锋 苏晓轶 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期621-628,795,共8页
气体地球化学监测是火山活动最直接、最有效的监测手段之一。在对长白山天池火山近二十年的气体地球化学观测数据进行整理的基础上,对其综合质量及数据处理方法进行了评价。结果表明,与传统的地震前兆观测数据相比,气体地球化学观测数... 气体地球化学监测是火山活动最直接、最有效的监测手段之一。在对长白山天池火山近二十年的气体地球化学观测数据进行整理的基础上,对其综合质量及数据处理方法进行了评价。结果表明,与传统的地震前兆观测数据相比,气体地球化学观测数据的格式具有特殊性和不连续性,可应用R语言或者其它程序设计语言对观测数据进行整理绘图,从而分析观测数据的变化情况。温泉逸出气体组分CH4的观测数据序列在时间域中基本呈正态分布,可作为判别气体异常变化的重要指标。温泉逸出气体中的CO2与N2、O2呈线性相关,可重点分析CO2、He、H2、CH4、泉水温度等,从而优化分析指标,提高分析效率。 展开更多
关键词 长白山灿 火山气体灿 监测 地球化学
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长白山天池火山晚更新世以来岩浆房系统的压力探讨
3
作者 周秉锐潘波颜丽丽徐丹 武成智 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2075-2086,共12页
长白山天池火山是一座大型的复合式活火山,由于其曾剧烈的喷发活动(946~947AD)和2002-2006年的扰动事件而备受瞩目。自晚更新世以来,天池火山有过多次剧烈的爆炸式喷发活动,其岩浆主要为高分异的碱流质与粗面质岩浆,SiO_(2)>65%。地... 长白山天池火山是一座大型的复合式活火山,由于其曾剧烈的喷发活动(946~947AD)和2002-2006年的扰动事件而备受瞩目。自晚更新世以来,天池火山有过多次剧烈的爆炸式喷发活动,其岩浆主要为高分异的碱流质与粗面质岩浆,SiO_(2)>65%。地球物理探测表明天池火山地下在浅部地壳存在岩浆房,但却未能对历史喷发活动的岩浆系统进行约束。本文利用晚更新世以来喷发物的电子探针数据,运用Qz-Ab-Or系统投图、单斜辉石机器学习压力计以及rhyolite-MELTS压力计对各期喷发的岩浆驻存压力条件进行计算,认为天文峰期(TWF)碱流岩压力约246~444MPa、气象站期(QXZ)碱流岩压力约184~344MPa、千年大喷发(ME-I)碱流岩压力约162~314MPa,千年大喷发(ME-II)粗面岩压力约438~540MPa。通过压力与深度换算后发现上述喷发岩浆贮存位置均对应中上地壳深度的岩浆房,并且三期碱流岩压力随喷发时间逐渐降低,暗示天池碱流质岩浆房在万年尺度内逐渐向浅部地壳演化的趋势;而粗面质岩浆可能来自另一个更深的岩浆房。该发现将有助于提高对天池火山岩浆房系统演化的认识,并为火山监测数据解释和灾害预警等工作提供依据。 展开更多
关键词 长白山天池火山 地质压力计 高分异岩浆 岩浆贮存压力 岩浆演化 岩浆房系统
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长白山天池火山千年大喷发的岩浆过程 被引量：10
4
作者 潘波 樊祺诚 +3 位作者 许建东 武成智 陈正全 郭峰 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期163-172,共10页
千年大喷发是长白山天池火山最近的一次大规模爆炸式喷发活动。本文在天池火口及周边的地质调查中发现,千年大喷发存在碱流质和粗面质两套堆积物,且具有岩浆混合现象。进一步岩相学与地球化学研究,证实千年大喷发应存在先后两个喷发阶段... 千年大喷发是长白山天池火山最近的一次大规模爆炸式喷发活动。本文在天池火口及周边的地质调查中发现,千年大喷发存在碱流质和粗面质两套堆积物,且具有岩浆混合现象。进一步岩相学与地球化学研究,证实千年大喷发应存在先后两个喷发阶段,即碱流质喷发阶段(SiO_2,~75%)和粗面质喷发阶段(SiO_2,~65%)。同时,通过微量元素和斑晶特征等分析认为两阶段的岩浆来自于两个独立的岩浆房,岩浆房平衡温度分别为743℃和862℃,相应深度约为5km和7~9km。另外,根据条带状岩浆的混合特征,认为喷发过程中碱流质与粗面质岩浆混合发生在上升通道中,排除岩浆房内混合的可能性。最后根据喷发过程和岩浆特征,综合提出了千年大喷发的岩浆过程模型。本文对千年大喷发的喷发过程和岩浆过程取得的新认识,增进了对天池火山活动习性的理解。 展开更多
关键词 天池火山 千年大喷发 碱流质喷发阶段 粗面质喷发阶段 岩浆混合 岩浆过程模型
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长白山天池火山2002~2005年火山扰动机制研究 被引量：2
5
作者 刘东阳 范昱宏 +5 位作者 张宇 李婷 仲广培 刘国明 邹凯成 刘冰冰 《中国地震》 北大核心 2020年第3期561-570,共10页
地震、形变、火山气体地球化学等观测结果表明2002~2005年长白山天池火山经历了1次扰动事件。长白山站地震台(CBS台)记录到了扰动事件前后连续稳定的宽频带地震观测资料。前人的观测研究结果认为长白山天池火山扰动期间的火山地震类型... 地震、形变、火山气体地球化学等观测结果表明2002~2005年长白山天池火山经历了1次扰动事件。长白山站地震台(CBS台)记录到了扰动事件前后连续稳定的宽频带地震观测资料。前人的观测研究结果认为长白山天池火山扰动期间的火山地震类型主要为构造型火山地震,伴随少量的谐频型地震。本文通过匹配滤波技术,对1999~2007年扰动事件前后CBS台单台三分量地震观测数据进行模板扫描,获得3763个清晰的火山地震事件,其中谐频(HS)事件125个,构造(VT)事件3618个,并发现长周期(LP)事件20个。进而将火山扰动期间火山地震事件分为3种类型:构造型事件、长周期事件和谐频型事件,并提出2002~2005年长白山天池火山扰动机制模型:深源地震-火山能量传递模型,即汪清深源地震能量释放和传递,引发长白山火山区岩石圈应力状态波动。地幔岩浆房受应力干扰后,岩浆通道打开,少量岩浆侵入地壳岩浆房。岩浆混合脱气导致地壳岩浆房升压,引起顶部岩石微破裂,产生构造型火山地震,气体和流体填充这些裂隙,从而产生LP和HS型火山地震事件。 展开更多
关键词 长白山火山 火山扰动 火山监测 匹配滤波技术 长周期地震
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长白山火山最新监测信息 被引量：24
6
作者 刘国明 孙鸿雁 郭峰 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2905-2911,共7页
长白山火山最新监测结果显示,自2010年5月份开始,聚龙温泉2个泉点水温同步上升了3℃;2010年长白山北坡垂直位移量打破了火山锥体每年升高4mm左右的规律:与2009年相比,火山锥体的位移在垂向上发生逆转,海拔最高的水准点在1年内突降12.72m... 长白山火山最新监测结果显示,自2010年5月份开始,聚龙温泉2个泉点水温同步上升了3℃;2010年长白山北坡垂直位移量打破了火山锥体每年升高4mm左右的规律:与2009年相比,火山锥体的位移在垂向上发生逆转,海拔最高的水准点在1年内突降12.72mm。本文针对上述2个最新的火山监测信息进行了报道,并对造成这种变化的可能原因进行了讨论。火山活动进入活跃时段的标志是大量火山地震、震群的发生,以及幔源岩浆气体He含量的大幅度上升。然而,现阶段长白山火山区并未出现这2种现象。因此,本文讨论的2个异常还不足以作为长白山火山已经进入新的活跃时段的证据,准确的预测应该密切关注火山地震和幔源气体含量的变化。最后通过N2-He-CO2三角图解初步研究了天池火山气体来源,结果显示:2002～2005年火山出现"初始扰动",深部气体He含量升高,三角图解中气体向He角运移;2005年后火山转入平静状态,气体组份又开始向N2角运移。He浓度的变化特征反应了岩浆房内岩浆成分的变化过程。 展开更多
关键词 火山 火山气体 水准 监测 长白山
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长白山火山活动状态分析 被引量：11
7
作者 刘国明 杨景奎 +1 位作者 王丽娟 孙纪财 《矿物岩石地球化学通报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第4期393-399,共7页
长白山天池火山自1985年起每年6～9月开展季节性地震观测。1985～1994年平均每年记录到的火山地震在40次以内。从2002年7月开始,长白山天池火山地震数量明显增加,2003年发生1293次地震,2004年虽然地震数量略有下降,但是能量释放持续增... 长白山天池火山自1985年起每年6～9月开展季节性地震观测。1985～1994年平均每年记录到的火山地震在40次以内。从2002年7月开始,长白山天池火山地震数量明显增加,2003年发生1293次地震,2004年虽然地震数量略有下降,但是能量释放持续增强。近年来,长白山周边地区地震活动明显增强,2004年12月和2005年4月在距离长白山天池30多公里的抚松县发生了4.4级和4.0级构造地震。长白山附近发生了多次地震和火山震,天池口附近有强烈震感,可听到地声,并造成轻微震害。2005年8月以后火山地震渐趋平静,逐渐恢复到2002年以前的地震活动水平。本文对长白山火山地震监测的现状和监测能力进行了讨论,并从基本的观测事实出发分析研究了长白山天池火山近年来的活动水平,对其目前的活动现状态进行了初步分析。 展开更多
关键词 火山 水准 火山地震 地震定位
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中国休眠火山区岩浆来源气体地球化学特征 被引量：26
8
作者 上官志冠 武成智 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第11期2638-2646,共9页
中国休眠火山区岩浆来源气体的最主要成分是 CO_2,含量占80%～99%;其它气体组分还有 CH_4、He、H_2、N_2、Ar、O_2、H_2S、SO_2、CO 等,其中 CH_4和 He 是 CO_2以外最值得重视的直接来自地幔岩浆体的气体组分。He 的同位素组成(~3He/~4H... 中国休眠火山区岩浆来源气体的最主要成分是 CO_2,含量占80%～99%;其它气体组分还有 CH_4、He、H_2、N_2、Ar、O_2、H_2S、SO_2、CO 等,其中 CH_4和 He 是 CO_2以外最值得重视的直接来自地幔岩浆体的气体组分。He 的同位素组成(~3He/~4He比值)是休眠火山区最可靠的幔源物质的指示性参数;岩浆来源的 CO_2和 CH_4也具有特征的区别于浅源气体的稳定同位素组成(δ^(13)C 值)。长白山火山区近期 CO_2和 CH_4的碳同位素分馏监测结果显示,2002年汪清7.2级深震虽然可能引发了深部岩浆的局部扰动,但是它可能并没有产生特别大量的、持续不断的上地幔岩浆物质流的上升迁移。这意味着,长白山天池火山区近期可能没有火山喷发活动的现实危险。 展开更多
关键词 中国休眠火山 岩浆来源气体 气体地球化学特征
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