遥感卫星是如何迅速提供灾后地理信息的?
8·8九寨沟地震发生于2017年8月8日21时19分46秒,震中位于四川阿坝州九寨沟县漳扎镇,震级为M7.0级,震源深度20千米。震后,政府要求迅速组织力量救灾,全力以赴抢救伤员,最大限度减少人员伤亡。地震发生后,灾区地面的情况发生了很大的变化,因此救灾首要的任务是了解地震所造成的影响状况,制作出准确的受灾地图以指导救援和灾后重建。
当前地震后监测主要包括地面调查、无人机观测以及卫星遥感观测等手段,其中会耗费大量的人力,且往往只集中于一些点,不能全面地了解灾区状况;无人机只适合在一个小的区域范围进行监测,而且利用无人机进行信息分析时,往往缺乏灾前相应的对比数据。
而遥感卫星具有覆盖范围广、波谱信息丰富、受限条减少、具备周期重复观测的特点,可以对灾后广大的区域做全面调查,并往往拥有灾前相对应的数据,能够进行有效分析,同时可以持续监测灾后重建与恢复工作,因此卫星遥感技术在灾难发生后对于救灾重建一系列的过程具有重要的意义。
卫星遥感根据接收电磁波类型不同,分为被动遥感和主动遥感。被动遥感的辐射源主要是太阳,根据接收太阳电磁波的不同,又可以分为可见光/红外遥感、热红外遥感以及微波辐射遥感。主动遥感,其辐射源主要是自身辐射计所发出的电磁波,利用接收仪器接收本身发出的电磁波束的回波信号,对物体进行探测、识别和分析。对于灾害调查,应用比较多的是被动遥感的可见光/红外遥感以及主动遥感的合成孔径雷达(SAR)。
遥感卫星具有重访性的特点,因此可以对同一区域在一定时间后进行再次观测。一般来说,卫星的重访周期与空间分辨率是一对矛盾体。即分辨率越高的卫星扫描幅宽就越窄,重返周期就越长,也就是说要再拍到同一个地方需要等待的时间就要长。当灾难发生后,需要在最短时间对灾区进行高频次的访问,以便对受灾地区进行全方位的观测。因此就需要利用多颗卫星,减少重访周期,形成交叉火力。
中科院遥感与数字地球研究所的研究人员,利用多颗不同的卫星协同筛选出了地震后地表变化较大的区域。综合通过利用多源卫星数据,能够为灾区的状况提供最新有效可靠的信息,为灾后掌握灾区状况、制定救援方案、合理安排物资以及安排灾后重建提供重要的数据保障和信息支撑。