【摘 要】 2004年12月26日发生与印度尼西亚苏门答腊岛南西面太平洋底的8.6级大地震使南亚和环太平洋地区的13个国家遭受了严重灾难。本文采用美国MODIS Web和新加坡国立大学CRSP的MODIS遥感影像速据资料，不失时机地对重灾区苏门答腊岛北端及其临震中海域开展了遥感调查研究，通过数字图像处理发现了4种具有特殊征状的奇异遥感信息——黄边岛岸、海水层圈、海—云层圈和尖角云。这些遥感奇异信息具有比原始遥感影像更加深刻的指示意义。通过对其分析解译，对这次海震灾难得到了更多的认识了解。
【关键词】 苏门答腊 海震 EOS-MODIS 奇异遥感信息
1 引 言
2004年12月26日，发生在印度尼西亚苏门答腊岛南西面印度洋海底的8.6级大地震导致了一场史无前例的海啸灾难。在地震数分钟内，大海汹涌冲上海岸，毁灭了北苏门达腊海岸，造成南亚和东非13个国家近20万人死亡，而财产损失更是不计其数。作者利用美国MODIS WEB和新加坡国立大学（National University of Singapore）CRSP（Centre for Remote Imaging，Sensing and Processing）网站发布的Terra－MODIS数据，不失时机地对印度尼西亚苏门答腊岛地灾情开展了研究，通过遥感信息处理发现了4种具有特殊征状的遥感奇异信息——黄边岛岸、海水层圈、海—云层圈和尖角云。研究表明，这些遥感奇异信息具有比原始遥感影像更为深刻的指示意义，通过对它们解析研究，可以对这次海啸灾难有更多的认识了解。
基本研究数据为TerraMODIS灾前（2004.12.17）和灾后（2004.12.29）南亚轨道区影像数据，相关成像参数见表1[1]。这两天影像区的云量覆盖率都较高。但所幸的是，以重灾区苏门答腊岛北端为中心的区域云量偏少，这使得该区域数据应用成为可能。由于成像时间分别为灾前11天和灾后1天，灾区影像特征变化具有很好的可比性。新加坡CRSP公布了这两天整个东南亚MODIS影像的三种不同波段合成处理的结果，即：（1）近红外、红光波段和绿光波段假彩色合成影像；（2）近红外、红光波段和绿光波段假彩色合成影像；（3）真彩色合成影像。但这些影像均为压缩JPEG图像格式，已不适于进一步作遥感信息提取处理。实际研究采用的MODIS数据来自美国MODIS Web提供的1B精度MODIS数据，共1～7波段，通过输入以苏门答腊岛北端为中心的矩形区域坐标直接从Internet上下载[2]。影像区域大小为1078（像元）×4060（像元），面积为1，733，620km2（500米分辨率）。
表1. 2004.12.26和2004.12.29 Terra-MODIS南亚成像区参数
Table1.imaging parameters of Terra-MODIS to South Asia in Nov.26 & 29.2004 
增强处理清晰地揭示出灾海岛外侧的海水中，存在大量海啸冲刷出的绿色、绿黄色絮状陆地物质。这些絮状物形态不规则，具有从海岸线向海洋深处扩散趋势，清晰显示出海水冲刷陆源物质向海洋迁移搬运的走向趋势。该现象曾被Jesse Allen观察到并在MODIS Web上作了简单描述[2]。但作者的兴趣不限于此，而是那些通过增强处理反映出来的新信息——几乎整个苏门答腊岛北端的陆岸都变成了浅褐色，表明源于苏门答腊岛SW侧海震中心的海啸，不仅冲刷破坏了与其正对面的岛岸，同时还绕过岛屿，使其背面的NE侧岛岸受损。这一点可以通过苏门答腊岛海啸波浪高度分布平面图和苏门答腊岛海啸波速分布平面图得到印证。这一发现或许还只对Jesse Allen发现的一个小补充，不足为奇。但一个真正有意义的新情况使，通过非线性增强处理使沿SW岛岸出现了一条狭窄延伸的黄色带状区，而在背离震中心的NE岛岸却无此带出现。由于未能到实地考察，难于断定造成两边岛岸这种差异的原因，但可以推断，这应与海岛SW和NE两侧受海啸攻击影响的方式、强度和所处环境不同有关。
为对海啸造成的灾区复杂环境状态进行快速模式识别，用ENVI软件对MODIS影像数据进行了不同参数ISODATA分类，揭示出紧邻海震中心存在着海水层圈结构，而这种层圈结构在未经处理的MODIS影像上反映不出来。虽然不同的ISODATA分类参数设置使得两种分类图像的色彩区域形态面积在局部有些差异，但在对层圈结构存在性的揭示上始终是一致的。按照ISODATA分类原理，同层圈海水区域应属于相同的成因属性。现岛屿SW侧海域中主要有4种不同色的层圈——红、绿、蓝、黑层圈，故可以判断海域种至少存在4种大规模物质/能量迁移/扩散运动差异区域。