太空巨眼的震后5天

• 　　今年8月中第一个专门用于环境与灾害监测预报的小卫星即将发射，“实时监测环境变化并预防灾害，将卫星遥感的力量发挥到最大。”

（由新知客杂志提供内容）

在北京中关村的办公室里，卫星遥感专家徐丽萍正在开会，时为2008年5月12日14时30分，专家们非常忙碌，他们谁都没有感觉到此时此刻刚刚爆发了里氏8级的地震。

14∶46分，国家地震局发布公告：四川省汶川县发生了强烈地震。地震摧毁了当地所有的通讯设施，汶川立刻成为全世界关注的焦点；同样，也是信息的盲点。山体滑坡阻断了全部道路，70％以上路面损坏，桥梁全部被毁⋯⋯电话打不通，开车也进不去，根本无法得知灾情，除非能飞到天上。

5月12日17时，根据“空间与重大灾害国际宪章”，我国向欧空局、美国地质调查局、日本航天局等各国空间机构申请卫星数据。此时，徐丽萍所在的北京视宝卫星图像有限公司和其他国内的商用卫星数据提供方及代理机构并没有收到卫星数据观测申请。而且，视宝卫星图像公司所代理的三颗主要卫星都尚未到达能够拍摄灾区的轨道点。“即使是重访周期最短的福卫二号，也要到13日早晨才能拍摄到汶川的影像。拿到影像后对数据进行处理和交付至少还需要半天时间。”

傍晚，汶川地区下起大雨。卫星遥感图片还没有消息，救援部队基本在靠摸索前进。直到5月13日凌晨1点，中科院遥感中心拿到了第一张震区的遥感图像。

5月13日

出乎意料的是日本的卫星拍到了震后第一张灾区图片，这是一张100米/像素的都江堰市影像。这颗重达４吨的陆地观测卫星ALOS，尽管装载着全色立体测绘可见光遥感器和相控阵雷达，但由于当时距离汶川的垂直上空很远，导致图片的分辨率低到几乎不可辨认。

100米/像素的分辨率太低了，“但灾情不允许等其他图片了”，遥感所研究员魏成阶立刻组织其余专家在这张影像上对都江堰市的建筑物、通信设备、大型工程等受灾情况进行最基本的评估。之后，遥感所将这张分析后的照片送达科技部，但没有得到回音。“我们自己猜测，照片分辨率不够精确是一个原因。”

此时，北京视宝公司已经开始查询震前存档的数据，并开始和各卫星运营机构联系，寻求紧急编程的方案，随后主动向地震局、测绘局和遥感所免费提供震区卫星图像，以便各路遥感专家对灾情进行分析。视宝公司代理的福卫二号在13天早上过境，但它并没有传来有效的影像。福卫二号是光学遥感卫星，机载镜头就像照相机镜头一样受到天气的限制，“它是被动成像的，被雨云挡住就拍不到地面的情况了。”因大雨而无法完成任务的还有4架侦查灾情的军用直升机。高科技在13日遭遇了天时的阻挠。空军总参下令采取伞降方式直接投送救灾兵力，但恶劣的天气无法通过卫星来确定机降点，无法确定有效而安全的伞降点。中科院遥感专家们希望5月14日是个好天，因为福卫二号将在14日上午再次拍摄汶川。

5月14日

汶川的雨停了。

福卫二号，这颗重750公斤的六角形遥感卫星在891公里的轨道上拍摄到一张汶川的照片。技术人员接收到台湾太空实验室传来的免费原始影像资料后，立即进行地理编码和图像纠正，得到第一张清晰的商业遥感图片。

福卫二号主要被用来进行土地监测、生态监测和灾害评估等科学任务，2米到4米的空间分辨率虽然不算最高，但是进行科学活动已经足够了，虽然它的正常监测范围比较有限，但也因此缩短了轨道，提高了重访率，“每天一次的重访率，将能保证我们对于受灾地区的动态跟踪。拥有这么高的重访率的商业卫星只有它一个。”

中午12时许，15名空降兵成功降落在了茂县。此时，从空中可以看到周围的山体仍然在不断的滑坡，泥石飞流直下。以汶川为中心的三条国省干线公路依旧处于交通中断状态，受损情况无法具体掌握。

晚上9点左右，经过一天的紧急影像处理，视宝公司把汶川遥感影像提供给国家测绘局、地震局、民政部和国家遥感中心。自此，专家们通过每天不断收集各种卫星遥感数据开始拼凑灾区的全景。福卫二号每天都提供汶川、都江堰和茂县遥感图片供现场救助参考。而遥感专家也开始着手分析灾害的损害情况，同时寻找进入汶川的道路。而且，从这第一张清晰的灾情影像，专家们清晰地看到了山体滑坡，并且分析出了将要发生的堰塞湖等次生灾害。代理影像的视宝公司认为：“地震很难预报，但地震造成的次生灾害可以通过对遥感影像的专业判读来实现预警。当然，这也正是遥感卫星的优势。”

5月15日

这天，视宝公司所代理的另一颗雷达卫星——德国的TerraSAR-X也传回了灾区的影像。“这颗卫星的空间分辨率更高了，可达到1米；不过它的轨道也更加长，回访周期是2.5～4.5天，下一次再要它拍汶川可能是17号了。它是颗雷达卫星。”

雷达卫星是主动成像，通过向地球发射雷达波，接收其反射回波来描绘地表，像扫描仪那样扫描大地，雷达束可以穿透云层，在任何气候条件下都可以拍摄。也有一些遥感专家认为，要是12号这颗卫星能够拍到汶川，可能当天晚上救援队就能找到机降和伞降地点。

参与这次灾害遥感影像分析的中科院遥感所刘纯波副研究员认为：“想要更早得到清晰的雷达遥感图片，仍然需要在灾害预警机制上加强国际合作。”事实上，我国政府凭借“空间与重大灾害国际宪章”成员国的身份向美国政府求助，直到16日尚未得到明确的答复。

“要说遥感卫星图片在救灾抢险中发挥了多大的‘救命’作用，也未必”，刘纯波说，“特别是雷达卫星影像，非常专业，数据处理人员需要花更多的时间进行数据处理，在必要的时候要上色并且做3D处理加强直观性，这都需要时间。而救援工作需要即时的反应，救援部队基本上都使用自己的卫星系统。”

另一方面，雷达卫星影像在平原地区最为清晰，汶川多山的地貌会造成过多的地面阴影，从而影响分析的准确性。“当然，这不是缺点”，他说，“倒塌中的房屋同样会造成地面阴影的变化，从这点上来看，雷达影像很适合于地震灾害后的评估。高精度的影像还能迅速判断危楼，这反而对灾后救助有很大的帮助。”

5月16日

遥感科学家开始转向对汶川地震做全面的灾害评估。法国SPOT-5卫星提供了汶川县往年的遥感图片。SPOT-5是一颗大卫星，拍摄的单张影像就可以达到覆盖120平方公里宽的面积，提供了汶川震前的全貌。把震前和震后的影像对比，一方面，能作出灾害的损失评估；另一方面，能帮助救援队员准确辨识地震发生之前的环境布局，预防次生灾害的发生。在谈到如何用遥感手段监测疫情疾病时，徐丽萍说：“如果通过对比新旧卫星影像发现了水体的分布变化，就有可能对蚊虫分布加以判断，从而间接地得到分析疫情分布辅助信息。因为病毒是由蚊虫传播的，蚊虫分布通常与水体的分布相关。”

然而，有专家认为，这次震灾面前48小时的遥感空白仍是一个“值得深思”的问题。“中国在遥感运用层面据说是非常普及了。国土资源部很早就通过卫星遥感图片来监测地方上的耕地流失问题。然而一旦发出紧急灾情，我们才发现目前国内高分辨率卫星太少，还要借助国外甚至台湾的力量。”

从5月13日开始，卫星遥感专家一直在努力让卫星遥感影像发挥更大的作用。刘纯波认为：“光学卫星怕云，而雷达卫星国内很少，所以在最初两天我们一直无法取得满意的影像。解决途径听起来很简单，就是增加卫星影像的空间分辨率和时间分辨率。或者说建立灾害卫星系列也是一种不错的思路。”

5月21日，一个消息由国家减灾中心卫星遥感部主任范一大公布：今年8月中国第一个专门用于环境与灾害监测预报的小卫星星座即将发射，“要像环绕地球的一串项链一样，实时监测环境变化并预防灾害，将卫星遥感的力量发挥到最大。”