在前兩篇文章中，我們已經(jīng)深入了解了對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星的基本原理，探索了它們?yōu)楹文軌颉按┩复髿狻迸某鋈绱饲逦牡乇韴D像，及其高效高清晰度的“連拍”技術(shù)。

接下來，我們將進(jìn)一步探討這些衛(wèi)星能為我們做些什么——具體而言，它們?cè)谫Y源監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護(hù)、災(zāi)害應(yīng)急、氣象與海洋觀測(cè)等方面發(fā)揮了哪些實(shí)際作用，又有哪些具體應(yīng)用案例？本篇文章將結(jié)合真實(shí)案例，帶你從災(zāi)害第一現(xiàn)場(chǎng)出發(fā)，直觀感受對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星如何守護(hù)地球安全。

地震遙感檢測(cè)

2020年3月20日上午，西藏日喀則定日縣發(fā)生了5.9級(jí)地震。短短數(shù)小時(shí)后，中國(guó)的遙感衛(wèi)星系統(tǒng)便迅速啟動(dòng)了應(yīng)急響應(yīng)。當(dāng)天傍晚，國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心立即調(diào)用了包括高分二號(hào)、資源三號(hào)在內(nèi)的多顆遙感衛(wèi)星，對(duì)災(zāi)區(qū)進(jìn)行協(xié)同拍攝。第二天下午，最新的災(zāi)后影像就被成功獲取，并通過快速圖像處理后，第一時(shí)間傳送給應(yīng)急部門使用。

2米/8米衛(wèi)星星座D星震中附近災(zāi)后影像圖（左）和高分六號(hào)震中附近災(zāi)后影像圖（右）

（圖片來源：自然資源衛(wèi)星遙感云服務(wù)平臺(tái)）

對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在地震災(zāi)害中的典型應(yīng)用之一就是通過多星協(xié)同、快速成像、云端推送，幫助判斷地表是否發(fā)生滑坡、地裂縫或房屋倒塌等次生災(zāi)害，為應(yīng)急救援和災(zāi)后評(píng)估提供關(guān)鍵依據(jù)。遙感，讓我們能在第一時(shí)間“看見”災(zāi)區(qū)的變化，贏得黃金救援時(shí)間。

森林火災(zāi)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)

2024年3月15日，四川甘孜州雅江縣白孜村發(fā)生森林火災(zāi)后，自然資源部國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心迅速啟動(dòng)了應(yīng)急遙感監(jiān)測(cè)機(jī)制。工作人員第一時(shí)間制定衛(wèi)星拍攝計(jì)劃，并調(diào)取火災(zāi)發(fā)生前后的衛(wèi)星影像和地形數(shù)據(jù)，對(duì)火場(chǎng)進(jìn)行綜合分析。

四川雅江森林火災(zāi)火場(chǎng)區(qū)位圖

（圖片來源：自然資源衛(wèi)星遙感云服務(wù)平臺(tái)）

通過遙感制圖，科研人員繪制出火場(chǎng)的區(qū)位圖和三維地勢(shì)圖，顯示火場(chǎng)位于雅江縣北部、雅礱江兩岸山區(qū)，周圍有居民點(diǎn)和公路。由于地勢(shì)陡峭、火點(diǎn)分布在不同的山坡和山谷之間，救援難度顯著增加。

3月17日中午11點(diǎn)44分拍攝的2米/8米光學(xué)衛(wèi)星星座影像顯示，火場(chǎng)中央?yún)^(qū)域出現(xiàn)多個(gè)疑似火點(diǎn)，濃煙隨風(fēng)向東北擴(kuò)散，影像中還能辨識(shí)出東部可能的新燃點(diǎn)。這些數(shù)據(jù)經(jīng)過快速處理后，通過自然資源衛(wèi)星遙感云服務(wù)平臺(tái)推送至應(yīng)急管理等相關(guān)單位，為火場(chǎng)態(tài)勢(shì)判斷和救援部署提供了關(guān)鍵依據(jù)。

四川雅江森林火災(zāi)遙感影像圖

（圖片來源：自然資源衛(wèi)星遙感云服務(wù)平臺(tái)）

這正是遙感衛(wèi)星在森林火災(zāi)中的重要角色——迅速捕捉、精確定位、動(dòng)態(tài)跟蹤，讓決策者在“看不清”的災(zāi)區(qū)也能掌握全局。未來，隨著星座密度增加和AI識(shí)別技術(shù)發(fā)展，遙感在應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害中的能力將越來越強(qiáng)。

決口衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)

2020年7月9日，江西省上饒市鄱陽縣發(fā)生嚴(yán)重的堤壩決口和漫堤險(xiǎn)情。為了及時(shí)掌握災(zāi)情發(fā)展，次日，自然資源部國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心立即啟動(dòng)應(yīng)急遙感監(jiān)測(cè)機(jī)制，持續(xù)獲取并處理災(zāi)后衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)。

通過7月14日與15日拍攝的2米/8米光學(xué)衛(wèi)星星座影像，技術(shù)人員制作了三維洪水變化模擬、淹沒范圍圖、水體分布圖以及潰口監(jiān)測(cè)圖。三維模擬顯示，昌江流域的水體范圍整體保持穩(wěn)定，但下游區(qū)域的多個(gè)居民點(diǎn)已被完全或部分淹沒，淹水分布一目了然。

值得一提的是，在問桂道圩堤的潰口處，遙感圖像清晰記錄了搶險(xiǎn)過程：7月13日，決口仍在圍堵中；到7月14日，通過前線救援人員晝夜奮戰(zhàn)，該處潰口已順利合龍。遙感數(shù)據(jù)不但幫助評(píng)估災(zāi)害影響區(qū)域，也為后續(xù)的搶險(xiǎn)調(diào)度和防汛決策提供了科學(xué)依據(jù)。

（圖片來源：自然資源衛(wèi)星遙感云服務(wù)平臺(tái)）

這起洪水遙感應(yīng)急應(yīng)用案例，展現(xiàn)了對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星在重大水利災(zāi)害中的監(jiān)測(cè)能力——能快、能準(zhǔn)、能看清變化全過程，成為“空中抗洪兵”的重要組成部分。未來，隨著成像頻率和處理速度的提升，遙感將在防災(zāi)減災(zāi)中扮演越來越關(guān)鍵的角色。

在航空事故應(yīng)急中的實(shí)際應(yīng)用

2022年3月21日下午，東航MU5735航班在執(zhí)行昆明至廣州任務(wù)途中，于廣西梧州上空失聯(lián)，機(jī)上載有132人。事故發(fā)生后，自然資源部國(guó)土衛(wèi)星遙感應(yīng)用中心第一時(shí)間調(diào)取了事故區(qū)域的災(zāi)前影像數(shù)據(jù)，包括高分二號(hào)和高分六號(hào)各1景，并緊急制定衛(wèi)星編程拍攝計(jì)劃。

東航MU5735航班事發(fā)地區(qū)位圖

（圖片來源：自然資源衛(wèi)星遙感云服務(wù)平臺(tái)）

僅一天后，遙感系統(tǒng)就成功獲取了多源災(zāi)后數(shù)據(jù)，包括高分三號(hào)2景、2米/8米光學(xué)衛(wèi)星影像2景，以及一景L波段差分干涉雷達(dá)（SAR）數(shù)據(jù)。通過自然資源衛(wèi)星遙感云服務(wù)平臺(tái)，這些數(shù)據(jù)迅速傳送至廣西衛(wèi)星應(yīng)用技術(shù)中心、國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心和中國(guó)自然資源航空物探遙感中心等一線應(yīng)急單位，為后續(xù)搜救與分析提供空間信息支持。

從遙感獲取的地勢(shì)圖可見，飛機(jī)墜落地點(diǎn)位于廣西藤縣瑯南鎮(zhèn)莫埌村的山谷地帶，兩側(cè)山體高差約在150米至90米之間，溝壑縱橫、道路狹窄，地形復(fù)雜，極大增加了地面搜救的難度。通過遙感影像，救援人員可以提前了解地形結(jié)構(gòu)，優(yōu)化抵達(dá)路線與作業(yè)方案。

這起應(yīng)急響應(yīng)展示了遙感衛(wèi)星在突發(fā)公共事件中的快速反應(yīng)能力和精準(zhǔn)服務(wù)價(jià)值。相比傳統(tǒng)手段，遙感技術(shù)具備大范圍覆蓋、全天候觀測(cè)、多維度成像等優(yōu)勢(shì)，能在第一時(shí)間為指揮部門提供事發(fā)地的位置、地貌和變化情況，為決策贏得寶貴時(shí)間。

從穿透大氣層捕捉影像，到持續(xù)記錄地表變遷，再到災(zāi)害中的快速響應(yīng)，對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星不僅是“看透”大氣層的科學(xué)儀器，更是“拍全”地表變化的記錄者，最終成為災(zāi)害中的“應(yīng)急先鋒”。未來，隨著更多衛(wèi)星入軌和AI技術(shù)的加持，人類對(duì)地球的認(rèn)知與保護(hù)能力，將邁入一個(gè)前所未有的精準(zhǔn)時(shí)代。

出品：科普中國(guó)

作者：楊超博士(中國(guó)科普作家協(xié)會(huì)會(huì)員)

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