作者:任芳言 丁佳 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2018/4/13 21:54:37
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再回汶川:空中的守护者

图1 四川省永昌镇(北川新县城)遥感动态监测影像。

图2 四川省汉旺镇遥感动态监测影像。

图3 四川省映秀镇遥感动态监测影像。

汶川的那场地震,就要十年了。十年来,举国上下倾力参与到灾后重建工作中,力图将那次灾难所带来的伤痛一点点抚平。

“科学减灾”是新近启动的中国科学院A类战略先导专项“地球大数据科学工程”的一个重要方向。在这个特殊时刻,专项组织开展了“汶川地震十年环境动态监测与评估”工作。中科院遥感与数字地球研究所航空遥感中心遥感动态监测团队又一次来到四川,采用有人机和无人机“双管齐下”的方法,对该区域进行第十年的监测。

08年、09年、10年、11年……,直到2018年,当一张张历年遥感图像在电脑上被打开时,人们才发现,科研人员们一直在用一种特别的方式,默默守护着汶川灾区。

救命的遥感飞机

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,当地居民在建筑楼顶拼出“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排出救援队伍,700名幸存者成功获救。

当时在第一时间记录下这一求救信号的,正是来自当时为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。

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。

与搭载着救援官兵的落地飞机不同,航空遥感中心的两架遥感飞机承担的是“空中观察员”的角色。

“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。”

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记录,为地震救援指挥工作提供了大量影像资料。

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。

临危受命的“特别机动队”

从2008年起到2013年,航空遥感中心团队连续五年对汶川灾区进行监测,不少“临危受命”的情况也因此发生。

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。

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。

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。

面对一次又一次突发状况,遥感地球所众多科研工作者积累下愈发丰富的应对经验。在张占杰看来,这与“前线”、“后方”两边科研人员的紧密配合密切关联:“我们在外执行任务压力很大,要想办法尽快获取更多的有效数据。在我们身后,有整个航空遥感中心同事的支持。获取数据的进一步应用,还有整个遥感地球所的人做支撑。前后方相互配合,才有这么多年来应对灾害的这些成绩和经验。”

十年技术精进

屡次进川执行任务的张占杰,十年来最深的感触是“新北川县城每一年的变化都很明显”,“比如逐渐平整的地面、规划完成的道路网络、初步完成的房屋建设等等”。十年里,同样在不断完善的,还有航空遥感的技术水平。

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”。

“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。”航空遥感中心工程师邱文说,“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做出评估。”

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。

“08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10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。

 

 
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