地貌演化是当前构造地貌学研究的前沿。量化分析强震引起的地貌变化及同震过程与震间过程在地貌演化中的作用是理解千年-万年尺度构造与气候相互作用的关键之一。强震的发生有能力短期或永久性的生成、改造地表地貌；往往会对沿断裂带的地貌造成巨大影响。该类型地震在地貌隆升中所起作用一般可以分为两种：造山作用（正面）和剥蚀作用（负面）。通过利用高精度卫星遥感影像立体像对提取DEM，量化研究强震在地貌改造中的作用是强震构造研究组在活动构造精细定量研究以外的另一主要研究方向，前期开展了汶川地震造成的地貌变化、同震滑坡量、流域侵蚀量等定量研究（Ren et al., 2014a，2014b；2017），同震滑坡卸载导致的长期地壳均衡反弹(Ren et al.,2018)等，为本研究提供了研究手段、研究思路上的参考。

任治坤研究员在2014-2015年访问日本东京大学期间与小口高教授达成合作意向，利用2004年日本中越6.6级地震震后采集的LiDAR数据，震前DEM数据等，参考汶川地震相关研究方法与经验，研究中越地区年轻造山带强震地貌作用（图1）。中国地震局地质研究所雷惊昊博士后、任治坤研究员与合作者东京大学Takashi Oguchi教授、中山大学张培震院士及日本地球科学与防灾研究所Shoichiro Uchiyama研究员等通过7年的持续研究，利用2004年中越地震震前、震后的DEM数据，对DEM数据首先进行了空间坐标的配准，然后通过地震前后的DEM数据作差得到中越同震滑坡量及地貌变形，得到以下认识与结论： 在研究方法上，利用地震前后DEM数据作差之前，需对两套DEM数据进行空间坐标配准（具体空间坐标配准方法请参考文章全文或中山大学周宇教授相关论文），该方法可以极大的降低DEM作差过程中因为坐标不准带来的误差。通过震震前后DEM数据作差减，得到同震滑坡体积。为验证本方法的有效性，计算了远离震中、不受地震影响区域的地形变化，结果表明该区域地震前后DEM相减结果几乎为0，表明地形没有发生明显变化，证明利用DEM差值探测地形变化的方法的有效性，。DEM作差法可以清晰揭示同震滑坡的滑坡区域与堆积区域（图2），计算得到2004年中越地震引发滑坡量约为22.5 百万m3。本研究同时计算了滑坡体卸载之后的长期均衡回弹量，最大均衡回弹可达290 mm， 最大反弹点距地表破裂约8 km。通过综合对比现今地形剖面、同震变形、均衡反弹、侵蚀等，揭示单一变形分布特征均与现今地貌特征不符（图3），表明该地区地貌的形成是在同震滑坡、长期侵蚀、同震隆升（包括同震地表变形以及褶皱变形）以及长期均衡反弹共同作用下的复杂地貌过程，为量化研究强震在地貌演化中的作用提供了新方法，获得了新认识。

图1 日本板块构造格局、活动断裂及2004年中越地震震中位置

图2 地质图及同震滑坡分布（a）通过DEM差值得到的地震前后地表高程变化（b）

图3 地形剖面图（a）侵蚀深度剖面（b）地壳均衡回弹剖面（c）同震垂直位错量剖面（d）褶皱变形剖面（e）

致谢：感谢中山大学周宇教授在DEM数据处理上的帮助和宝贵建议。我们同时感谢日本国土地理院（GSI）、日本地球科学与防灾研究所（NIED）及日本地质调查局（GSJ）共享的地形、地质数据及地震滑坡目录。本研究受到了中央级公益性科研院所基本科研业务专项（IGCEA1803，IGCEA1901）和国家自然科学基金（41472201）的资助。任治坤研究员在日本东京大学访学期间受到国家留学基金管理委员会的资助（证书编号：201404190019）。

该研究成果已发表在地学/遥感学期刊 Remote Sensing上：Lei, J.; Ren, Z.; Takashi, O.; Zhang, P.; Shoichiro, U. Topographic evolution involving co-seismic landslide, deformation, long-term folding and isostatic rebound: A case study on the 2004 Chuetsu Earthquake. Remote Sensing, 2021, 13(6): 1073. https://doi.org/10.3390/rs13061073

学科组以汶川地震为例开展的强震在地貌演化中作用的相关研究：

Ren, Z., Zhang, Z., Zhang,H., Zheng,W., Zhang, P., 2018. The role of the 2008 Mw 7.9 Wenchuan earthquake in topographic evolution: seismically induced landslides and the associated isostatic response, Tectonics, 37， 9 https://doi.org/10.1029/2017TC004848

Ren, Z., Zhang, Z., Yin, J., 2017. Erosion associated with seismically-induced landslides in the Middle Longmen Shan Region, Eastern Tibetan Plateau, China. Remote Sensing 9(8), 864, doi:10.3390/rs9080864

Ren, Z., Zhang, Z., Dai, F., Yin, J., Zhang, H.,2014a. Topographic changes due to the 2008 Mw 7.9 Wenchuan earthquake as revealed by the differential DEM method. Geomorphology 217, 122-130. http://dx.doi.org/10.1016/j.geomorph.2014.04.020

Ren, Z., Zhang, Z., Yin, J., Dai, F., Zhang, H., 2014b. Morphogenic uncertainties of the 2008 Wenchuan earthquake: generating or reducing? Journal of Earth Sciences 25,668-675.