关键词：遥感卫星；应急突发事件；应用
1、 前言
遥感卫星是指用作外层空间遥感平台的人造卫星。随着现代航天遥感技术的快速发展，各类遥感卫星如雨后春笋般不断涌现，种类、数量、质量均得到极大增加，应用单位不断拓展，其在面对应急突发事件中也得到了较好的应用，范围涉及到堰塞湖监测、洪水监测、冰凌监测、海啸监测、地质灾害监测、台风监测、火灾监测等。
2、应用中的重点环节
通过了解到的各类遥感卫星在突发应急事件中的应用情况，我认为要成功完成数据保障任务，应把握如下几个重点环节：
2.1 充分利用卫星摄影接收资源。
一是做好摄影规划。根据应急事件特点和保障需求，综合考虑卫星轨道、天气情况、接收资源、载荷性能等约束条件，合理选择卫星种类，充分利用卫星机动、中继传输等手段，做好任务规划，特别是要发挥好雷达卫星全天时全天候成像特点，确保及时摄影。例如，某地区发生地震后，根据情况研判结果和历史经验，震区山地较多且震后天气多云多雨，不利于光学卫星拍摄，所以需要用雷达卫星进行拍摄。
二是加速摄影数据回传。应急突发事件对于时间要求很高，从规划摄影到数据回传处理传输，每个环节都要争取流程最优，减少时间消耗。对于数据回传环节，首先是确保第一时间能够传输到地面接收站，这就需要合理调度接收资源，并且充分利用好卫星本身的数传功能；其次是要优化地面固定接收站到数据处理中心的数据回传链路，通过部署自动回传软件实现端到端一站式传输，从而提高数据传输效率。
2.2 快速高效处理影像数据
一是提高数据处理效率。各类遥感卫星管控部门都有自己的地面数据处理系统，但是都不同程度存在一定问题，例如装备老化导致数据存储恢复效率低下，数据处理算法亟需迭代升级等，一定程度上影响了应急事件中的应用效果。因此，要密切关注行业前沿处理技术发展，经常性地对数据处理系统的软硬件进行升级，争取在时间、效率等方面取得较大提升。
二是做好数据预置。在应对突发自然灾害等事件时，经常需要将灾害发生前后的影像进行对比分析，用以判明灾情、辅助决策。因此，需要建立灾害频发的重点地区清单，提早拍摄存储影像数据，常态化汇聚管理基础地理信息产品，未雨绸缪做好数据预置工作。特别是对于地震高发区域，震后往往会产生泥石流、山体滑坡等次生地质灾害，需要定期测制储备遥感影像、数字地表模型等产品，一旦发生地震后可以及时进行山体变化监测，提前发布预警，具有较高的应用价值。
三是深挖数据潜力。要紧贴应用中的具体需求，充分发挥好不同类型的卫星影像优势，互相配合使用，互为补充，充分挖掘潜力。比如在对洪灾、泥石流等灾害的监测过程中，可以利用高分辨率光学影像进行基本地物的定位和判读，利用线阵影像进行立体环境观察和高程测量，利用雷达影像判明特定地物以及进行形变监测，最大程度发掘数据潜力，提供更有附加价值的专题影像产品。
2.3 建立顺畅高效沟通渠道
应急测绘事件保障往往呈现上下联动、平行联动的特点，为此，需要建立密切合作的工作机制，保持顺畅高效的沟通渠道。由职能部门牵头，统筹各类航天航空监测资源，制作行业单位名录，在平时就保持常态化工作协调机制，促进双方互相了解能力现状，确保应急状态下能够及时进行需求提报、信息交换以及共享各类数据资源。
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3.需要努力提升的工作
随着卫星种类和数量不断增多，遥感卫星在应急突发事件保障任务中的作用发挥会愈发充分。因此，需要在下一步工作中从三方面着力，全面提升保障水平。具体如下：
3.1 提高多源卫星的协同摄影规划能力
目前，国内外遥感卫星数量不断增多、能力不断增强，对应急突发事件保障提供了更充分的硬件支撑，相应的，如何能够实时、快速、精确统筹各类卫星的摄影规划已经成为了应急保障的关键环节。为此，需要提升多源卫星的协同摄影规划能力，研制建设一套可统筹多源卫星的协同摄影规划系统，充分利用国内外遥感卫星运行控制管理的先进经验和技术，实现各类各型遥感卫星的资源统筹。集中整合各型卫星的轨道、幅宽、分辨率和现有的地面接收资源，达到快速获取应急事件区域影像、及时高效保障的目的。通过建立多源卫星协同摄影规划系统，全面了解掌握现有国内外遥感卫星资源，充分考虑卫星轨道、气象情况、卫星摄影约束条件、地面站接收等多种因素，规划出真实可靠的协同摄影方案。
3.2 提高数据传输能力
如何将影像成果顺畅高效传输至需求单位，是突发应急事件保障中的关键环节，可以考虑天基、空基、地基等多维传输网络手段建设，以提高数据传输效率，提升应急突发事件的保障能力。
天基数据传输: 遥感卫星一般都有固定的运行轨道，地面的数据接收站也有其最大的接收范围，所以卫星所拍摄的数据回传至地面需要一定的时间，而且一般情况下都会有一定程度的时间延迟（实时拍摄传输的情况除外）。在应急突发事件的保障中，时间要求往往是很高的，为此，要充分利用天基的数据传输手段，使用中继传输等方式来提高数据传输的时效性，进一步提高保障效率。
移动数据传输：近年来，各种移动数据传输网络建设较为迅速。互联网能满足基本的数据传输需求，但是在特定情况下（比如灾害导致当地互联网中断），还需要新型的手段。要充分加强利用移动数据传输的手段建设，可以考虑运用现有的的无线传输网络（4G/5G网络，）尝试使用较为前沿的数据传输技术（例如空基移动数据传输、空基激光通信等），保证数据传输的高时效性。
数据专线建设：为提高保障效率，有需要在数据资源获取使用相关单位之间建立高速数据传输网络。通过充分规划，建立集数据查询、提取、传输、处理于一体的端到端数据专线，打通数据获取源头与使用单位之间的双向网络通道，确保应急状态下的数据传输效率。
3.3 提升影像解译能力
现有的遥感卫星主要有光学和雷达两种工作类型。不管哪种类型的影像成果，非专业的人员都不具备直接读取信息的能力，为此，需要对所获取的影像进行解译，判明基本的地物属性，获取对于处理应急突发事件最关键的信息，比如，对于地震、泥石流等自然灾害，需要判明房屋、道路等地物的损毁情况，用以支撑对如何使用救灾力量、调拨紧急物资、规划行进路线等决策。
光学遥感影像和雷达遥感影像的解译有着较大的差别。对于光学影像的解译，因其较为常见且容易理解和接受，所以需要在影像的预处理上做一些工作工作，使其符合判读人员的视觉习惯，比如遥感影像的波段合成、辐射及几何校正、影像融合及灰度增强，等等。除了一般的目视判读，还可以借助专业的解译软件来实现地物信息的判读，比如智能识别、监督分类等等。
对于雷达卫星来讲，其具有穿透雨雪云雾的特点以及全天候全天时工作的能力，对光学影像某些难以表现的地物要素有较强的识别能力，这是其独特优势所在。同时，作为一种有源主动式工作的成像系统，其工作机理特点有别于光学成像系统，获得的影像在色调、形状、阴影等特点方面与光学影像差异较大，因此，雷达影像的解译较为复杂，判读人员培养周期较长。所以要提前储备影像解译人才，通过大量的理论培训和实际训练，摸清搞透成像机理，提升判读效果，以期达到培养人才队伍、提升雷达影像解译能力的目的，在应急保障任务中提供附加值更高的影像成果。
论文作者:刘亚璐 郭俊龙
论文发表刊物:《科学与技术》2019年16期
论文发表时间:2020/1/15
标签：遥感论文; 影像论文; 数据传输论文; 数据论文; 地物论文; 突发事件论文; 能力论文; 《科学与技术》2019年16期论文;