遙望大地感知災害的“太空之眼

中國資源衛(wèi)星應用中心

20多天內8起火災，安排成像136次，分發(fā)景數合計 327景，這是自3月25日到4月18日間，我國陸地觀測衛(wèi)星應急數據日常情況匯總一覽。

當前，我國遙感衛(wèi)星正處在快速轉型發(fā)展時期。近十年來，災害監(jiān)測遙感衛(wèi)星數量、種類顯著增加，在軌對地觀測衛(wèi)星數量達100余顆，風云、海洋、資源、環(huán)境減災、高分等遙感衛(wèi)星已具備一定的業(yè)務化服務能力，在國內外減災救災中取得了明顯成效，發(fā)揮著越來越重要的作用。

遙感衛(wèi)星是重要的應急手段

近年來，遙感衛(wèi)星對地觀測技術被廣泛應用于氣象、海洋、測繪、環(huán)境監(jiān)測等領域，成為對各類災害進行預報和評估的利器，每年挽回自然災害損失達數百億美元。

遙感衛(wèi)星就是幫助人們從天上遙遠地感知地面的“眼睛”。這些不知疲倦的“眼睛”高掛太空，“遙望”大地，拍攝傳回臺風運動、水體污染、森林大火、洪水泛濫、地震破壞等的近實時圖像和照片，各類災害均能一覽無余。

2018年1月6日晚8時左右，長江口以東約290km處發(fā)生東海撞船溢油事故。在風、海流共同作用下，失事油輪開始向西北方向漂移，撞船后油的走向問題引起重大關注。這種情況下，衛(wèi)星是最佳的應急手段。收到通知后，中國資源衛(wèi)星應用中心立即啟動應急機制調動遙感衛(wèi)星，及時安排成像，第一時間呈現處理結果，海洋衛(wèi)星中心的專家則據此判斷溢油的面積以及未來的大致走向。

應急救災有多種手段，衛(wèi)星觀測是其中重要的手段之一。災害發(fā)生之后，能夠及時監(jiān)測，發(fā)現受災的情況，據此來組織人員、財產的轉移以及傷亡評估。此外，更重要的是，衛(wèi)星每天都處于運行和成像狀態(tài)，因此有一整套豐富的歷史數據作為參考和支撐，有了比較對象，就可以對災害嚴重程度和影響程度進行評估。

十年來應急救災漸顯成效

我國在遙感衛(wèi)星應用方面起步晚，發(fā)展快。十年前，衛(wèi)星數量不足，對于應急救災領域的應用缺乏深入認識。如今，利用遙感衛(wèi)星進行應急救災已經成為新常態(tài)。

經過近十年的探索與發(fā)展，我國在衛(wèi)星遙感應急救災中取得了明顯成效。遙感衛(wèi)星在應急救災方面發(fā)揮著愈加重要的作用，這與衛(wèi)星資源、應急機制等都息息相關。

隨著我國災害監(jiān)測國產衛(wèi)星資源日益豐富，國產遙感衛(wèi)星支撐應急救災的能力明顯增強。據應急管理部國家減災中心的統計，2008年汶川地震期間，獲取的22種災后衛(wèi)星數據中僅有23%為國產遙感數據。

而現在，針對重特大自然災害，獲取的多尺度災后國產遙感衛(wèi)星數據的種類、數量、質量等均有大幅提升。以2018年10-11月金沙江白格滑坡為例，災后國產遙感衛(wèi)星監(jiān)測數據在獲取種類和數量上均達90%以上。

遙感衛(wèi)星數量增多的同時，還建立了穩(wěn)定的數據獲取機制，遙感衛(wèi)星數據獲取時效性顯著提升。較十年前以天為計算的災害遙感應急監(jiān)測時效，目前高分辨率遙感應急監(jiān)測時效已提高到最快6小時，中分辨率高分四號衛(wèi)星應急監(jiān)測數據獲取時效已提升到最快3小時以內。

此外，相關業(yè)務運行模式和技術流程日益清晰，應急管理部國家減災中心建立了常規(guī)和應急業(yè)務模式，并形成相應的遙感應用產品和技術流程。針對重特大自然災害，建立了“天-空-地-現場”災害損失實物量遙感評估業(yè)務，遙感監(jiān)測評估指標日趨完善，綜合評估時效提高約5倍。

中國資源衛(wèi)星應用中心遙感運行事業(yè)部主要負責調度在軌衛(wèi)星資源并向各用戶部門提供衛(wèi)星圖像資料。最初僅限于利用衛(wèi)星開展具體的監(jiān)測，如2008年的南方雪災、汶川地震等，雖然利用衛(wèi)星資源進行救災，但因在軌衛(wèi)星資源少、流程不夠清晰，與應急要求仍舊有些差距。經過2013年雅安地震的鍛煉和考驗，積累了一些經驗，逐漸形成一套利用衛(wèi)星進行減災救災的體制、機制，實現了整體上一個大跨步。

2018年度高分三號衛(wèi)星數據覆蓋圖

最近幾年，衛(wèi)星資源在救災時被更廣泛地應用，應急救災頻率也隨著提高，從之前的一年幾次到現在每年最多甚至高達40次。一年有200天左右處于應急救援狀態(tài)，應急服務成為新常態(tài)，建立了7×24小時的值班機制，時刻準備應急機制的啟動。

更注重災前預警監(jiān)測能力

目前我國遙感衛(wèi)星在應急救災事件中所發(fā)揮的作用不僅僅是災害發(fā)生后提供衛(wèi)星圖像數據，它同樣在災前的預警中發(fā)揮作用，只不過并不同于傳統意義上所理解的預測。遙感衛(wèi)星通過預先對災害高發(fā)地特定時期的重點監(jiān)控，實現早發(fā)現早預防，進而達到防災減災的目的。就拿洪水監(jiān)測來說，春季隨著氣溫逐漸升高，會有河流解凍、高山積雪融化等自然現象，這就伴隨著隱患。例如，“新疆融雪性洪水監(jiān)測”的任務從3月7日開始，到6月中旬才結束。

為適應新時代應急管理工作新定位、新要求，滿足全天候、全天時、全要素、全球化服務的災害監(jiān)測業(yè)務需求，災害遙感應用從注重災后監(jiān)測評估向注重災前風險監(jiān)測轉變。應急管理部提出，要加快編制應急管理衛(wèi)星發(fā)展規(guī)劃，要在體制機制上積極探索創(chuàng)新，整合各部門衛(wèi)星工作職責，建立健全自主可控、資源統籌、調度靈活、運轉高效、多方參與的工作機制和對外協作機制，要加快推進衛(wèi)星應用工作，加強遙感應用與云計算、大數據、人工智能等前沿技術的融合，打造面向多災種、全過程和多要素的立體監(jiān)測能力，實現從災后觀測分析向災前風險預警的業(yè)務轉型。

高分一號衛(wèi)星2019年5月衛(wèi)星過境軌道預報結果

國際舞臺顯身手

中國的遙感衛(wèi)星不僅參與了國內的災害監(jiān)測和減災救災，還邁出國門，服務世界。其中，中國國家航天局作為正式成員，代表中國參加空間與重大災害國際憲章（CHARTER）組織就是其中的典型代表。

CHARTER組織就像是一個國際減災救災互助互惠俱樂部，加入這個組織首先得有自己的衛(wèi)星。17個成員國利用自己的衛(wèi)星為全球的8種常見自然災害和2類重大災害提供全天候實時的應急數據提供服務。響應的災害類型有地震、洪水、臺風、滑坡、泥石流等自然災害和海上溢油監(jiān)測、突發(fā)性工業(yè)污染等重大災害。

CHARTER組織是政府間的國際組織，主要目的是利用各成員國的衛(wèi)星為全球重大災害提供及時的數據響應服務。目前有34顆衛(wèi)星在軌運行，這是一個非常強大的國際減災救災衛(wèi)星虛擬星座，當全球任何一個地方有災害時，根據需要，可以申請所有衛(wèi)星對同一個地點進行成像，所以響應速度非?？臁＝刂两衲?月底已經為全球129個國家提供了超過600次的服務。年平均啟動50次左右，能夠涵蓋全球一半以上的重大災害。

近年來隨著我國國力增強、空間基礎設施建設的逐步實施，我國有越來越多的衛(wèi)星加入值班衛(wèi)星的行列，為國外提供幫助，已經為30多個國家提供了中國衛(wèi)星的應急數據服務。僅2017年一年就提供了14次衛(wèi)星應急成像服務。

我國于2007年加入CHARTER組織，10多年來，該組織共為我國重大災害提供了25次應急請求服務，在汶川地震、玉樹地震、甘肅舟曲泥石流等重大自然災害中發(fā)揮了巨大的作用。當時我國只有1顆值班衛(wèi)星，現在，我國已經有高分三號、四號和風云三號等6顆衛(wèi)星列入值班衛(wèi)星。最近一年來，CHARTER組織對我國衛(wèi)星數據的需求不斷增加，國際同行對我國的衛(wèi)星的貢獻充分肯定。

2020年4-10月，中國將再一次擔任輪值主席國，負責CHARTER組織的運行工作，用更多的中國衛(wèi)星為國際災害監(jiān)測和應急服務貢獻更大力量。