再回汶川,天空之眼

作者: 科学科技  发布:2019-07-24

汶川地震后的遥感数据,是从遥感飞机上取下后,马上送往重庆江北机场,然后由国航班机带到北京。飞机刚一落地,取数据的同志就接过硬盘,火速赶往研究所,开始数据分析研判。

在第一时间记录下这一求救信号的,正是当时中科院对地观测与数字地球科学中心航空遥感中心遥感飞机获取的高分辨率图像。

那是5月17日深夜,航空遥感中心科研人员在分析当天获取的航空遥感图像时,突然发现一幅图像的一角,清晰地写着一行字:SOS700。他们并不清楚这是用什么材料写的,但显然,这是有人在求救!

5月8日,“地球大数据科学工程”先导专项发布信息:汶川灾区的5个大型滑坡群的滑坡体,植被覆盖恢复整体状况良好;老北川、汉旺等12个乡镇区,滑坡活动强度整体呈下降趋势,但震区滑坡泥石流灾害及其危险性依然存在;汶川震区堰塞湖风险已基本消除,最大的唐家山堰塞湖已成为风景区和重要水利设施……

2013年4月,执行遥感监测任务的团队又一次来到四川,20日雅安地震发生后,团队还未展开首次飞行任务就接到上级通知,“震后108分钟,我们去往雅安的飞机就起飞了”,张占杰说。

航空遥感中心工程师李儒告诉记者,人们之所以相信遥感,除了某些危急情况下它的不可替代性,还有一个重要原因就是“遥感不会说谎”,一个地方发生了什么,究竟哪些房屋倒塌,损毁程度如何,可以看得一清二楚。

2008年5月12日14时28分,汶川特大地震发生。航空遥感人按照单位领导的部署,准备遥感器材设备,落实空中飞行许可,到14日凌晨3点,在北京良乡机场将雷达传感器与光学传感器安装到遥感飞机上;早晨7点和7点30,两架遥感飞机相继飞赴灾区,直至深夜,完成了2架次共8小时的航空遥感作业。

临危受命的“特别机动队”

今年4月,张占杰和邱文一起乘车来到汉旺镇,这是他们第一次“踏”上这片土地。

尽管事发突然,甚至有点手忙脚乱,但中科院遥感人凭着坚强的毅力和赤诚的爱国之心,在天上累计飞行227小时。依托震区高分辨率数据,科研人员经过科学分析,向国家上报百余期报告,并向十几个国家部委实施数据共享。

救命的遥感飞机

航空遥感中心工程师邱文至今还记得,2010年4月14日上午,玉树发生地震。那时他正在绵阳执行汶川地震灾后两周年监测任务——上午接到命令,下午就飞到玉树,当晚数据就返回北京。

1986年,中国建立了以“奖状S/II型”高空遥感飞机为载荷平台的航空遥感中心,它在国家资源环境调查以及洪涝等灾害监测中发挥了重要作用。然而,对于遥感人而言,2008年的汶川地震成为了遥感应急监测的拐点。正是在抗震救灾中,中科院航空遥感人服务救灾,提升技术,努力参与建立和完善我国新的灾害应急机制。

目前,航空遥感中心的设备一次可容纳6.2TB的数据,这样航拍得来的图像,可谓真正的“大片”。

10年过去,“物非人是”。地震灾区的遥感监测,依旧是10年前的那群人,但遥感飞机上的“眼睛”早已迭代升级:通过航空遥感系统工程建设,遥感飞机搭载的合成孔径雷达,分辨率从最初的10m提高到现在的0.5m,搭载的光学相机,也从模拟相机换成了数字相机。

15日0点30分,来自灾区的第一批0.5米分辨率航空遥感快视和纠正数据送达北京,数十名科研人员连夜处理、分析。

(原载于《中国科学报》 2018-04-18 第1版 要闻)

张占杰说,在汶川特大地震初期,一些地方由于崎岖泥泞、道路损毁等原因,地面救援力量难以到达;一些地方由于云层过厚等天气原因,可见光卫星遥感发挥不了作用。而航空遥感飞机,则因其在外太空和地面“之间”,作用不可取代,成为这种情况下最高效、最可靠的“观察”力量。

(原载于《科技日报》2018-05-1104版)

“2008年汶川地震时,我们获取的遥感影像数据是通过机场联系固定航班的机组人员带回北京,到2010年玉树地震时是把数据送到成都,通过光纤传回。”张占杰表示,遥感动态监测后期,最快可以做到飞机落地几小时内,数据就能传回北京或就地处理。

来之前,邱文还略带“抵触”:10年了,他只是在这里的上空飞来飞去,万米之下断壁残垣,山河倒塌,远眺已让他痛心,他不忍靠近这个伤心之地。

中科院遥感地球所的航空和卫星遥感一直在为国家可持续发展、经济建设和灾害应急提供服务。中科院院士郭华东曾说出一句让遥感人颇为自豪的话:“国家的利益到哪里,我们的空间信息保障能力就延伸到哪里。”

十年前,位于汶川西南的草坡乡在八级强震后彻底与外界失去联络,当地居民在楼顶拼出“SOS700”字样求救。一架飞机从上空经过,拍下了这一画面。接到这一报告后,国家救援指挥部迅速派出救援队伍,700名幸存者成功获救。

2008年5月12日,汶川特大地震发生之时,张占杰正在北京上班,“突然有明显震感”。

中科院遥感科研人员在灾区遥感影像中发现草坡乡的一个楼顶上有“SOS700”红色标记,马上报告给救援指挥部。700名受灾群众成功获救。而这个草坡乡由于山体严重滑坡,道路中断,是此前唯一没有得到救援的乡。

做遥感应急监测,最强调的就是时效性。除了灾害地区遥感影像数据分析方面的技术提升,对时效性有重大影响的数据传输和运送效率也发生了巨大变化。

澳门金莎娱乐网站,前两个任务是收集震前和震后灾区的影像,都要用到卫星,执行任务的是北京的科研人员。而留给航空遥感中心团队的,则是第三个任务:飞到地震一线去,更近距离地给灾区“拍照”。

2013年4月20日8点02分,四川省雅安市芦山县发生7.0级地震。108分钟后,遥感飞机就从绵阳机场起飞赶赴灾区。下午13时40分,获取了覆盖主要震区的0.6米高分辨率影像数据。16时,根据从四川传到北京的第一批航空遥感数据,科研人员做出芦山县、宝兴县和邛崃市的灾情监测初步结果,并把数据分发至14个部委的35家单位,为雅安地震应急救援提供重要的科技保障。中科院遥感人说:李克强总理在开会研究芦山地震时,他身后的灾区遥感图就是我们刚刚提供的。

“我们主要观测的是震区房屋倒塌、山体滑坡、是否有堰塞湖形成等情况。”张占杰告诉《中国科学报》记者,当时震区多地受损严重,“有些地面不能到达的,就派空中力量到达,我们为指挥救援的决策部门提供数据基础。当时震区上空救援飞机众多,我们的微波遥感飞机还承担了一部分低空呼叫的转接职能”。

在遥感监测领域,迄今为止,仍有一个“速度之最”尚未被打破。

张占杰回忆说,飞汶川前,航遥中心当时还没有先进的数字航空摄影相机,只有胶片相机,而胶片的后期处理很慢。单位领导马上联系借调一台ADS40数字航空摄影相机。

震后二十多天里,航空遥感中心的两架遥感飞机搭载着工程师和光学及雷达设备,在震区上方盘旋,每日累计飞行时间超过十个小时,创下了遥感飞机单日作业时间最长的纪录,为地震救援指挥工作提供了大量影像资料。

高空遥感作业开始了。

与时间赛跑

“当年发现草坡乡的求救信号,还要依靠人眼识别,观察分析非常费时。”邱文说,“现在我们的相关软件系统已经逐渐完善,能够对灾害破坏程度作出评估。”

那时,他所在的研究所,还叫中国科学院对地观测与数字地球科学中心。中心主任郭华东在地震两分钟后,下达了任务:收集地震区受灾前不同分辨率、不同传感器卫星数据,安排未来几天相关过境卫星的数据接收计划,准备航空遥感飞行。

马达轰鸣声中,一架遥感飞机从四川广汉机场腾空而起,飞往汶川方向。中科院航空遥感中心的张占杰已记不清这是第多少次汶川飞行了,因为2008年汶川地震后,他们团队连续5年在此执行遥感飞行监测。现在,汶川地震马上就10周年了,他们又一次到此遥测。

2008年5月13日,汶川发生八级地震的第二天,航空遥感中心运行管理部工程师张占杰接到上级通知执行汶川地震抗震救灾应急飞行任务,待命奔赴灾区执行救援任务。5月14日7时,由张占杰带队,航空遥感中心的两架遥感飞机先后从北京起飞,驶向震区,开始了遥感应急飞行工作。

科技人员还研发了机上实时处理系统原型系统。李儒说,借助这一系统,科研人员可以利用飞机获取数据的航线转弯空闲时间,以及返航时间,在飞机上处理数据——如此可节省三四个小时,这点时间对于任何一次灾后72小时黄金救援都不可小觑。

还有奇迹!

2010年4月14日上午,玉树发生地震,还在天上执行震后两年监测任务的航空遥感中心工程师邱文接到了紧急通知。“上午接到命令,下午我们就从绵阳起飞,当晚数据就返回北京。”邱文回忆。

11时,一幅落款为“中国科学院遥感与数字地球研究所,比例尺为1∶10000”的航空影像图已经制作完毕,那时距离地震刚刚过去3个小时。

16日凌晨,科研人员收到卫星遥感数据后,在最短时间内对灾区重要道路、河流、受损房屋、滑坡、堰塞湖等重大安全隐患的位置和数量做出分析。

作为当时第一个深入震区的图像航拍队伍,航空遥感中心的多名科研人员通过三天四个架次的飞行航拍,获取了玉树震区的宝贵数据资料。

(原载于《中国青年报》 2018-05-14 12版)

汶川紧急救灾过去后,一个新的遥感应急机制初步建立。在这之后的青海玉树地震和雅安芦山地震袭来时,遥感人更迅捷更有效地投入到救灾工作中。

从2008年到2013年,航空遥感中心团队连续五年对汶川灾区进行监测,有不少临危受命的情况。

尽管他们并未到地面上同抗震救灾人员并肩作战,但他们和他们的“天空之眼”在用一种特殊的方式守护着震区。

汶川地震时,遥感人还是拿着各种证明、手续到空管部门申请飞行。“后来,空管部门的同志和我说,以后碰到这种紧急情况,你们就不用跑了,直接打个电话就行了。”张占杰想起来就十分感动。

基于飞机带回的遥感图像,科研人员能够分析出探测区域的变化。“遥感图像非常直观和清晰,这个地方发生了什么,哪些房屋倒塌,损毁程度如何,都能通过遥感影像看得一清二楚。”张占杰说。

这也创下一个纪录,即在我国地震灾害监测历史上,第一次实现了当天灾情航空遥感监测。

本文由金沙国际唯一官网发布于科学科技,转载请注明出处:再回汶川,天空之眼

关键词: