利用遙感和地理信息技術(shù)開(kāi)展汶川地震災(zāi)害監(jiān)測(cè)與地震事故評(píng)估

2008年5月28日上午12點(diǎn)30分，中國(guó)四川四川汶川發(fā)生了m8.0級(jí)地震（震源位于31.0n和103.4e，震源深度約14km，地震主要能量在1分多鐘內(nèi)釋放）。這是新中國(guó)成立以來(lái)最大的一次特別大地震，影響最大，救援救援困難。地震發(fā)生后,中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委以及各相關(guān)部門(mén)和地方政府立刻部署,果斷有力、緊張有序、持續(xù)有效地全面開(kāi)展抗震救災(zāi)工作,迅速解救被困群眾,全力救治傷病人員、安置受災(zāi)群眾和開(kāi)展衛(wèi)生防疫,積極搶修損毀道路、供電設(shè)施和供水設(shè)施等基礎(chǔ)設(shè)施,努力降低滑坡、堰塞湖等次生災(zāi)害威脅,精心組織災(zāi)后重建工作。1緊急啟動(dòng)科技救災(zāi)行動(dòng),遙感與地理信息技Z術(shù)成為首選手段遵照5月12日晚中共中央政治局會(huì)議和國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)會(huì)議精神,中國(guó)科學(xué)院黨組連夜緊急部署,以“創(chuàng)新為民科技救災(zāi)”為指導(dǎo)思想,迅速成立“中國(guó)科學(xué)院抗震救災(zāi)領(lǐng)導(dǎo)小組”,統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、組織全院有關(guān)科技力量積極投身抗震救災(zāi),充分發(fā)揮自身科技優(yōu)勢(shì),在災(zāi)情監(jiān)測(cè)、應(yīng)急通信、次生災(zāi)害防治、飲用水安全保障、心理咨詢等方面向中央、部門(mén)、災(zāi)區(qū)政府和受災(zāi)群眾提供決策依據(jù)和應(yīng)急服務(wù)?？紤]到因地震導(dǎo)致重災(zāi)區(qū)通訊系統(tǒng)全面癱瘓、道路交通嚴(yán)重受損受阻,國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部和各部門(mén)、各地方抗震救災(zāi)指揮部都難以及時(shí)獲得災(zāi)區(qū)災(zāi)情信息,中國(guó)科學(xué)院迅速?zèng)Q定,利用遙感與地理信息技術(shù)開(kāi)展災(zāi)區(qū)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與災(zāi)情評(píng)估,并將此作為服務(wù)國(guó)家抗震救災(zāi)的首要任務(wù)。在應(yīng)急救災(zāi)任務(wù)基本完成后,在繼續(xù)做好次生災(zāi)害防治、應(yīng)急通信、飲用水保障等工作的同時(shí),中國(guó)科學(xué)院及時(shí)組織遙感、地理、地質(zhì)、災(zāi)害、生態(tài)、環(huán)境、區(qū)域規(guī)劃等領(lǐng)域的科技力量,開(kāi)展災(zāi)區(qū)資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)與災(zāi)后恢復(fù)重建規(guī)劃研究,并以此作為服務(wù)國(guó)家災(zāi)后恢復(fù)重建的首要任務(wù)。2迅速組織院所兩級(jí)空間信息技術(shù)隊(duì)伍,及時(shí)為抗震救災(zāi)與災(zāi)后重建提供信息服務(wù)2.1領(lǐng)導(dǎo)高度重視,成立院級(jí)應(yīng)急指揮領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),有效組織跨所團(tuán)隊(duì)開(kāi)展災(zāi)情遙感監(jiān)測(cè)和災(zāi)后恢復(fù)重建規(guī)劃研究中國(guó)科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)高度重視汶川地震災(zāi)情的遙感監(jiān)測(cè)工作,在路甬祥院長(zhǎng)于5月12日震后迅速做出的指示和進(jìn)行的部署中,在常務(wù)副院長(zhǎng)、黨組副書(shū)記白春禮于5月13日上午視頻會(huì)議上的講話中,在中國(guó)科學(xué)院于5月13日上午向全院發(fā)出的緊急通知中,都將地震災(zāi)情遙感監(jiān)測(cè)列為中國(guó)科學(xué)院向中央和災(zāi)區(qū)政府提供服務(wù)與咨詢的首要任務(wù)。根據(jù)院抗震救災(zāi)領(lǐng)導(dǎo)小組的指示和部署,來(lái)自中國(guó)科學(xué)院的對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心、遙感應(yīng)用研究所、地理科學(xué)與資源研究所、電子學(xué)研究所、成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所、地質(zhì)與地球物理研究所和生態(tài)環(huán)境研究中心等7個(gè)單位多學(xué)科領(lǐng)域的專家于5月13日快速組成了“中國(guó)科學(xué)院汶川地震災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)與災(zāi)情評(píng)估工作組”,積極獲取和處理災(zāi)區(qū)衛(wèi)星和航空遙感數(shù)據(jù),聯(lián)合開(kāi)展解譯和災(zāi)情評(píng)估工作;5月16日,為進(jìn)一步加強(qiáng)遙感監(jiān)測(cè)工作的組織領(lǐng)導(dǎo)和統(tǒng)籌協(xié)調(diào),“中國(guó)科學(xué)院抗震救災(zāi)遙感應(yīng)急指揮部”成立?？?cè)藬?shù)達(dá)280余人的汶川地震災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)與災(zāi)情評(píng)估工作組,在5月14日~6月7日期間,共上報(bào)遙感災(zāi)情專報(bào)114期,報(bào)告內(nèi)容包括房屋、道路、重大工程、文化與民俗、農(nóng)林生態(tài)等方面的受損情況,滑坡、崩塌、泥石流、堰塞湖等次生地質(zhì)災(zāi)害情況,以及災(zāi)民求救信號(hào)、救災(zāi)部隊(duì)失事直升機(jī)可能墜落地點(diǎn)等。這些專報(bào),得到了國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部和其它相關(guān)部門(mén)的采用和肯定,為指揮決策做出了重要的貢獻(xiàn)。“國(guó)家汶川地震災(zāi)后重建規(guī)劃組”第一次工作會(huì)議于5月28日召開(kāi)后,中國(guó)科學(xué)院作為該規(guī)劃組成員,于5月29日迅速成立了“中國(guó)科學(xué)院汶川地震災(zāi)后重建規(guī)劃領(lǐng)導(dǎo)小組”和“中國(guó)科學(xué)院汶川地震災(zāi)后重建規(guī)劃編制專家組”,組織中國(guó)科學(xué)院的地理科學(xué)與資源研究所、成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所、遙感應(yīng)用研究所、生態(tài)環(huán)境研究中心、地質(zhì)與地球物理研究所、對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心和成都生物研究所等7個(gè)單位的科技隊(duì)伍,聯(lián)合國(guó)土資源部、環(huán)境保護(hù)部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中國(guó)地震局、中國(guó)氣象局等5個(gè)部門(mén)的相關(guān)力量,開(kāi)展地震災(zāi)區(qū)“資源環(huán)境承載能力評(píng)價(jià)”專項(xiàng)評(píng)估工作,為國(guó)家汶川地震災(zāi)后恢復(fù)重建規(guī)劃提供了基本依據(jù)。2.2相關(guān)研究所緊急組建所級(jí)抗震救災(zāi)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)和實(shí)施團(tuán)隊(duì),以多種形式為抗震救災(zāi)服務(wù)在研究所層面,各相關(guān)研究所在震后均快速成立了抗震救災(zāi)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu),統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)、協(xié)調(diào)抗震救災(zāi)科技工作,為專家有序工作提供了堅(jiān)強(qiáng)的組織保障和周到的后勤服務(wù);快速成立研究所抗震救災(zāi)實(shí)施團(tuán)隊(duì),集成各相關(guān)專業(yè)力量,分工明確、緊張有序地開(kāi)展工作。中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所于5月12日下午緊急啟動(dòng)應(yīng)急工作機(jī)制,開(kāi)始處理災(zāi)區(qū)背景數(shù)據(jù)和訂購(gòu)災(zāi)區(qū)災(zāi)后衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),于13日上午正式成立“抗震救災(zāi)領(lǐng)導(dǎo)小組”和“抗震救災(zāi)技術(shù)小組”,組織遙感數(shù)據(jù)獲取、光學(xué)與微波遙感數(shù)據(jù)處理、地理空間信息處理、地震與次生地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與災(zāi)情評(píng)估、農(nóng)業(yè)與生態(tài)遙感監(jiān)測(cè)等方面的近110位專家,全面、系統(tǒng)地開(kāi)展遙感影像獲取、處理,爭(zhēng)分奪秒、夜以繼日地分析災(zāi)情,及時(shí)為災(zāi)區(qū)提供遙感信息和決策支持信息,以多種方式為國(guó)家抗震救災(zāi)服務(wù)。中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所會(huì)同中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所、電子科技大學(xué)、西南交通大學(xué)、北京安翔動(dòng)力科技有限公司、成都軍區(qū)某陸航團(tuán)、成都軍區(qū)測(cè)繪信息中心等單位聯(lián)合組成“超低空航空遙感工作組”(5月22日前稱為“無(wú)人機(jī)小分隊(duì)”),在前方獲取、處理重災(zāi)區(qū)航空遙感影像并開(kāi)展地震與次生災(zāi)害災(zāi)情分析,直接服務(wù)于成都軍區(qū)抗震救災(zāi)聯(lián)合指揮部、四川省抗震救災(zāi)指揮部、水利部抗震救災(zāi)指揮部前線領(lǐng)導(dǎo)小組;該所會(huì)同交通運(yùn)輸部交通科學(xué)研究院和公路司共同成立“汶川災(zāi)區(qū)交通遙感聯(lián)合工作組”,開(kāi)展災(zāi)區(qū)道路情況遙感調(diào)查工作,直接為交通部的道路搶修與交通指揮服務(wù);該所作為中國(guó)科學(xué)院在遙感應(yīng)用方面的核心和主要力量,積極參與了“中國(guó)科學(xué)院汶川地震災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)與災(zāi)情評(píng)估工作組”的工作,作為國(guó)家遙感中心的重要組成部分——國(guó)家遙感中心研究發(fā)展部,積極承擔(dān)了國(guó)家科技部下達(dá)的災(zāi)情監(jiān)測(cè)與分析任務(wù),為國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部和國(guó)家發(fā)改委、交通部、水利部、國(guó)土資源部、國(guó)家地震局等部門(mén)提供了抗震救災(zāi)信息和決策依據(jù)。抗震救災(zāi)期間,遙感應(yīng)用研究所利用多源多時(shí)相高分辨率雷達(dá)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、光學(xué)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)、航空遙感數(shù)據(jù),共完成災(zāi)情監(jiān)測(cè)報(bào)告60份。該所會(huì)同地理科學(xué)與資源研究所報(bào)送了災(zāi)后第一份北川縣唐家山堰塞湖監(jiān)測(cè)報(bào)告、第一份都江堰市房屋受損情況雷達(dá)圖像分析報(bào)告。中國(guó)科學(xué)院對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心于5月12日下午即開(kāi)始整理災(zāi)區(qū)存檔衛(wèi)星數(shù)據(jù)、制定衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)獲取計(jì)劃、安排航空遙感飛行事宜,于13日上午緊急召開(kāi)主任辦公會(huì)議,部署各項(xiàng)工作,成立了由航天遙感數(shù)據(jù)獲取組、航空遙感數(shù)據(jù)獲取組、雷達(dá)數(shù)據(jù)處理組、光學(xué)數(shù)據(jù)處理組、信息與數(shù)據(jù)服務(wù)組、信息宣傳組和后勤保障組組成的抗震救災(zāi)工作小組,組織了100余名科技人員,全面開(kāi)展災(zāi)情遙感監(jiān)測(cè)與評(píng)估。該中心作為中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站和中國(guó)科學(xué)院航空遙感中心的所在單位,充分發(fā)揮兼具衛(wèi)星和航空遙感數(shù)據(jù)獲取能力的優(yōu)勢(shì),積極獲取、處理災(zāi)區(qū)衛(wèi)星和航空遙感影像;作為“中國(guó)科學(xué)院汶川地震災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)與災(zāi)情評(píng)估工作組”組長(zhǎng)單位,聯(lián)合院內(nèi)其它相關(guān)研究所共同開(kāi)展災(zāi)情評(píng)估工作,為國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部提供了大量災(zāi)情信息;作為國(guó)家科技部指定的國(guó)家汶川地震災(zāi)區(qū)航空遙感數(shù)據(jù)的匯總單位和國(guó)家汶川地震災(zāi)害空間信息數(shù)據(jù)分析會(huì)商會(huì)的承辦單位,在為各有關(guān)部門(mén)與地方政府提供災(zāi)區(qū)遙感數(shù)據(jù)和促進(jìn)部門(mén)間數(shù)據(jù)共享方面也發(fā)揮了重要作用。中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所于5月13日上午迅速成立了“抗震救災(zāi)領(lǐng)導(dǎo)小組”、“抗震救災(zāi)專家組”和“抗震救災(zāi)應(yīng)急項(xiàng)目組”,組織遙感數(shù)據(jù)處理、地理空間信息處理、地震與次生災(zāi)害遙感分析、公共衛(wèi)生環(huán)境評(píng)價(jià)、資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)與區(qū)域規(guī)劃等方面的120余位專家,重點(diǎn)開(kāi)展災(zāi)情背景數(shù)據(jù)集成、災(zāi)情分析、決策支持、資源環(huán)境承載力評(píng)價(jià)與災(zāi)后重建規(guī)劃等工作。該所主動(dòng)派遣9名專家到國(guó)家減災(zāi)中心衛(wèi)星遙感部開(kāi)展衛(wèi)星遙感影像解譯和災(zāi)情評(píng)估工作,為國(guó)家減災(zāi)委員會(huì)、民政部開(kāi)展抗震救災(zāi)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支撐;該所聯(lián)合衛(wèi)生部衛(wèi)生統(tǒng)計(jì)信息中心、中國(guó)疾病預(yù)防控制中心信息中心,對(duì)地震核心區(qū)域受災(zāi)人口分布、衛(wèi)生資源需求與醫(yī)療設(shè)施受損評(píng)估、傳染病爆發(fā)可能性等進(jìn)行了分析和評(píng)估,為衛(wèi)生部的抗震救災(zāi)提供了決策依據(jù);作為中國(guó)科學(xué)院地理信息系統(tǒng)研究的核心力量和中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心本部所在單位,積極參與了“中國(guó)科學(xué)院汶川地震災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)與災(zāi)情評(píng)估工作組”的工作,作為國(guó)家“863計(jì)劃”對(duì)地觀測(cè)與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域?qū)＜医M組長(zhǎng)所在單位和國(guó)家遙感中心地理信息系統(tǒng)部,協(xié)助國(guó)家遙感中心組織開(kāi)展了災(zāi)情監(jiān)測(cè)與分析工作,為國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部和民政部、衛(wèi)生部等部門(mén)提供了抗震救災(zāi)信息和決策依據(jù)。中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所于5月13日上午緊急召開(kāi)了抗震救災(zāi)遙測(cè)飛行工作會(huì)議,成立“抗震救災(zāi)航空遙感任務(wù)組”,先后有30余人參加了抗震救災(zāi)應(yīng)急飛行任務(wù)的各項(xiàng)工作,包括數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)回放、圖像處理、圖像判讀、地面保障等工作。利用自主研制的高分辨率全極化合成孔徑雷達(dá),獲取了覆蓋地震重災(zāi)區(qū)的高質(zhì)量雷達(dá)遙感圖像,為抗震救災(zāi)應(yīng)急指揮決策和災(zāi)后評(píng)估、重建等工作提供了大量有價(jià)值的重要信息。中國(guó)科學(xué)院的成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所、地質(zhì)與地球物理研究所、生態(tài)環(huán)境研究中心所等3個(gè)單位,也都充分發(fā)揮各自在地震災(zāi)情遙感解譯、次生地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、生態(tài)損失評(píng)估等方面的專業(yè)優(yōu)勢(shì),為國(guó)家抗震救災(zāi)快速提供了災(zāi)情信息和決策依據(jù)。3全力獲取航空航天遙感數(shù)據(jù),自主研發(fā)技術(shù)發(fā)揮重要作用3.1利用中國(guó)遙感衛(wèi)星地面站和國(guó)內(nèi)外援助渠道,充分獲取災(zāi)區(qū)高分辨率光學(xué)與微波衛(wèi)星遙感影像中國(guó)科學(xué)院的對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心、遙感應(yīng)用研究所等單位于5月12日下午,在得知四川汶川地震發(fā)生后,立刻開(kāi)始處理災(zāi)前存檔遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù)和制定災(zāi)后遙感衛(wèi)星獲取計(jì)劃。中國(guó)科學(xué)院對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心于5月12~14日,獲取、處理了大量災(zāi)前遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù),為災(zāi)情監(jiān)測(cè)與評(píng)估提供背景和對(duì)比資料,主要數(shù)據(jù)源包括IRS-P6、Landsat-5、SPOT5、SPOT4、SPOT2、QuickBird、IKONOS、RADARSAT-1等8種衛(wèi)星數(shù)據(jù),共計(jì)96景;14日之后,獲取、處理了大量災(zāi)后遙感衛(wèi)星數(shù)據(jù),主要包括Landsat-5、SPOT5、SPOT4、SPOT2、RADARSAT-1、RADARSAT-2、TerraSAR-X、EROS-B、QuickBird、ALOS等10顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù),共計(jì)56景。中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所從5月12日開(kāi)始,通過(guò)北京視寶衛(wèi)星圖像有限公司獲得了重災(zāi)區(qū)災(zāi)前SPOT-52.5m全覆蓋數(shù)據(jù)和災(zāi)后數(shù)據(jù)多批;通過(guò)國(guó)家遙感中心協(xié)助獲得災(zāi)區(qū)國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星(中巴資源衛(wèi)星系列、北京一號(hào)、資源二號(hào)、遙感一號(hào)等)遙感影像多批,通過(guò)其控股公司——北京國(guó)遙萬(wàn)維信息技術(shù)有限公司獲得由臺(tái)灣無(wú)償提供的“福衛(wèi)二號(hào)”高分辨率光學(xué)遙感影像12批(災(zāi)后11批),其中“福衛(wèi)二號(hào)”于5月14日上午獲取的北川地區(qū)遙感影像是國(guó)內(nèi)外最早獲得的災(zāi)區(qū)有效光學(xué)遙感影像,遙感所據(jù)此最早發(fā)現(xiàn)了北川縣城周邊地區(qū)的滑坡分布情況和唐家山堰塞湖等堰塞湖的存在,經(jīng)中國(guó)科學(xué)院辦公廳緊急請(qǐng)示國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部辦公室,該所于14日深夜將有關(guān)監(jiān)測(cè)報(bào)告直接報(bào)送水利部、國(guó)土資源部等部門(mén)。中國(guó)科學(xué)院對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心、遙感應(yīng)用研究所、成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所、地質(zhì)與地球物理研究所等,還通過(guò)國(guó)際援助渠道獲得一批國(guó)外衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),如美國(guó)的ASTER(84景)、TM(8景)、ETM(6景)、IKONOS(6景)、WorldView-1(29景)以及若干甚高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù),以色列的EROSB(7景),日本的ALOS(83景),德國(guó)的TerraSAR-X(9景),意大利的COSMO-SkyMed(9景)。其中遙感應(yīng)用研究所在國(guó)家遙感中心協(xié)助下,通過(guò)北京同天視地空間技術(shù)有限公司獲得的都江堰地區(qū)5月13日1m分辨率的COSMO-SkyMedSAR影像,是國(guó)內(nèi)外最早獲得的災(zāi)區(qū)有效高分辨率SAR影像,遙感所據(jù)此最早對(duì)都江堰地區(qū)建筑物受損情況進(jìn)行了評(píng)估,于14日通過(guò)國(guó)家科技部將有關(guān)分析報(bào)告報(bào)送國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部。3.2全面利用高、低空遙感平臺(tái),快速獲取災(zāi)區(qū)高分辨率光學(xué)與微波航空遙感影像經(jīng)國(guó)務(wù)院5月13日批準(zhǔn),中國(guó)科學(xué)院的兩架“獎(jiǎng)狀S/Ⅱ”型(CessnaS550CitationS/II)高空遙感飛機(jī)(分別裝載LeicaADS40航空數(shù)字影像攝影儀、X波段機(jī)載高分辨率全極化SAR),于5月14日7∶00和7∶30先后從北京良鄉(xiāng)機(jī)場(chǎng)飛往重慶江北機(jī)場(chǎng),對(duì)四川地震災(zāi)區(qū)進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)。中國(guó)科學(xué)院雷達(dá)遙感飛機(jī)于5月14日下午1點(diǎn)開(kāi)始在四川地震災(zāi)區(qū)飛行作業(yè),直至6月8日。14日下午和夜晚,中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所專家和海軍航空兵某部飛行員組成的飛行任務(wù)組在非常惡劣的天氣條件下,完成2個(gè)架次共8個(gè)小時(shí)的雷達(dá)航空遙感作業(yè);駐扎重慶的現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)組迅速進(jìn)行數(shù)據(jù)回放和初級(jí)處理,于當(dāng)夜將部分快視和糾正數(shù)據(jù)送達(dá)北京;對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心的科研人員連夜對(duì)雷達(dá)遙感數(shù)據(jù)作進(jìn)一步處理,并開(kāi)展災(zāi)情分析,于15日上午制出茂縣地區(qū)高分辨率全極化SAR圖像,于下午送交國(guó)務(wù)院。5月14日~6月8日,雷達(dá)遙感飛機(jī)共飛行作業(yè)18d,25架次,航時(shí)約120h,航程約5.25萬(wàn)km,覆蓋重災(zāi)區(qū)約4萬(wàn)km2(含重復(fù)覆蓋面積則為10.5萬(wàn)km2),獲取原始數(shù)據(jù)量18.5TB,得圖像結(jié)果1185GB。其中6月2~8日,為搜尋救援部隊(duì)失事直升機(jī),雷達(dá)遙感飛機(jī)對(duì)重點(diǎn)疑似區(qū)進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè),飛行4個(gè)架次,累計(jì)覆蓋2080km2。院汶川地震災(zāi)害遙感監(jiān)測(cè)與災(zāi)情評(píng)估工作組/對(duì)地觀測(cè)中心雷達(dá)數(shù)據(jù)處理組基于SAR圖像和背景數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,向成都軍區(qū)抗震救災(zāi)聯(lián)合指揮部提出了6個(gè)墜機(jī)疑似點(diǎn)。6月20日,該指揮部給中國(guó)科學(xué)院發(fā)來(lái)感謝信,信中說(shuō)“在搜尋行動(dòng)的關(guān)鍵階段,你們積極響應(yīng)黨中央和胡主席的號(hào)召,主動(dòng)請(qǐng)纓,積極參戰(zhàn),充分發(fā)揮科技優(yōu)勢(shì),在提供直升機(jī)失事疑似點(diǎn)方面給予了無(wú)償?shù)拇罅χС?對(duì)于準(zhǔn)確判斷失事地域起了重要作用?！敝袊?guó)科學(xué)院光學(xué)遙感飛機(jī)于5月15日開(kāi)始在四川地震災(zāi)區(qū)飛行作業(yè),直至5月28日。5月15日,中國(guó)科學(xué)院對(duì)地觀測(cè)中心專家和海軍航空兵某部飛行員組成的飛行任務(wù)組獲取一批重災(zāi)區(qū)數(shù)字遙感影像(空間分辨率為0.5~0.8m),對(duì)地觀測(cè)中心專家于16日完成汶川縣至茂縣沿岷江河道的完整的航空遙感鑲嵌圖像,并重點(diǎn)對(duì)危及安全與阻礙救災(zāi)搶險(xiǎn)的滑坡與泥石流等次生災(zāi)害進(jìn)行了分析,鑲嵌圖像與分析結(jié)果于16日下午分送國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)總指揮部辦公室及9個(gè)工作小組。至5月28日,光學(xué)遙感飛機(jī)共飛行作業(yè)9d,16架次,總航時(shí)約74h,覆蓋重災(zāi)區(qū)14個(gè)縣2.37萬(wàn)km2(含重復(fù)覆蓋面積則為3.67萬(wàn)km2),獲取數(shù)據(jù)總量約5.3T。中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所、中國(guó)科學(xué)院成都山地災(zāi)害與環(huán)境研究所聯(lián)合電子科技大學(xué)、西南交通大學(xué)和北京安翔動(dòng)力科技有限公司等單位組成的超低空航空遙感工作組,從5月15日開(kāi)始,先后利用無(wú)人機(jī)和直升機(jī)對(duì)重災(zāi)區(qū)主要城鎮(zhèn)的受損情況和主要河道的堰塞湖等次生災(zāi)害情況進(jìn)行超低空遙感監(jiān)測(cè)。15日,超低空航空遙感工作組在成都軍區(qū)和四川省地震局的指揮下,利用無(wú)人機(jī)對(duì)綿竹市漢旺鎮(zhèn)進(jìn)行遙感飛行,獲取0.2m分辨率光學(xué)數(shù)字影像496幅,當(dāng)晚在成都進(jìn)行預(yù)處理、鑲嵌、解譯、標(biāo)注等工作,完成漢旺鎮(zhèn)航空遙感圖并將圖件報(bào)送到四川省抗震救災(zāi)指揮部,次日早晨,指揮部將漢旺鎮(zhèn)航空遙感圖送到了救災(zāi)前線。至21日,該工作組利用無(wú)人機(jī)先后獲取了覆蓋綿竹市漢旺鎮(zhèn)、什邡市洛水鎮(zhèn)等嚴(yán)重受災(zāi)城鎮(zhèn)和安縣茶坪河流域的遙感圖像。22~26日,航空遙感工作組按照四川省抗震救災(zāi)指揮部和水利部抗震救災(zāi)指揮部(前方領(lǐng)導(dǎo)小組)的要求,在成都軍區(qū)陸航團(tuán)和濟(jì)南軍區(qū)陸航團(tuán)的支持下,以米-17型軍用直升機(jī)為飛行平臺(tái)、以自主研制的多模態(tài)大面陣數(shù)字航空相機(jī)為傳感器,對(duì)北川、青川、平武、綿竹、岷江、什邡、都江堰、汶川等地的重要堰塞湖進(jìn)行了遙感監(jiān)測(cè),直接服務(wù)于成都軍區(qū)、四川省和水利部抗震救災(zāi)前線指揮部。15~26日,航空遙感工作組共獲取災(zāi)區(qū)63個(gè)航帶5000多幅遙感圖像(分辨率為0.1~0.35m),制作區(qū)域遙感專題圖像20幅,及時(shí)為抗震救災(zāi)一線指揮機(jī)構(gòu)提供了信息服務(wù)和決策依據(jù)。3.3自主研制的遙感儀器和圖像處理軟件在航空遙感數(shù)據(jù)獲取和處理方面發(fā)揮了重要作用中國(guó)科學(xué)院電子學(xué)研究所自主研制的X波段機(jī)載高分辨率全極化合成孔徑雷達(dá)成功應(yīng)用于本次地震災(zāi)害遙感應(yīng)急監(jiān)測(cè)中,其具有的高空間分辨率和全天時(shí)、全天候連續(xù)運(yùn)行能力,經(jīng)受了嚴(yán)格的應(yīng)用檢驗(yàn),證明我國(guó)國(guó)產(chǎn)SAR傳感器已具備實(shí)用水平。X波段機(jī)載高分辨率全極化合成孔徑雷達(dá)裝載于中國(guó)科學(xué)院雷達(dá)遙感飛機(jī)上,從5月14日至6月8日共運(yùn)行120h,為應(yīng)急指揮決策提供了及時(shí)準(zhǔn)確的信息,特別是在云、雨、夜等極端條件下無(wú)法獲得有效光學(xué)遙感影像時(shí),該傳感器獲取的SAR遙感數(shù)據(jù)更為珍貴。這次地震災(zāi)害遙感應(yīng)急監(jiān)測(cè)實(shí)踐證明,高分辨率全極化SAR圖像對(duì)于滑坡、泥石流、堰塞湖、道路和村寨被埋情況、橋梁和房屋受損情況等的判讀非常有效。中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所自主研制的多模態(tài)數(shù)字航空相機(jī)(Multi-modeAerialDigitalCamera,MADC)于22~26日裝載于米-17型軍用直升機(jī)上,對(duì)北川、青川、平武、綿竹、岷江、什邡、都江堰、汶川等地進(jìn)行了遙感拍攝,共運(yùn)行37h,性能穩(wěn)定,獲取的影像清晰、鮮亮,直觀反映了地面災(zāi)情。MADC系統(tǒng)由3臺(tái)4K×4K的大面陣CCD數(shù)字相機(jī)組成。這3臺(tái)相機(jī)可按不同位置和姿態(tài)進(jìn)行組合,形成寬視場(chǎng)、多光譜和立體成像3種工作模態(tài),特別適合溝壑地區(qū)的寬視域觀測(cè)。該系統(tǒng)可與空間定位定向系統(tǒng)(POS)連接,利用特制的快門(mén)觸發(fā)和控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)多臺(tái)相機(jī)按設(shè)定的時(shí)間間隔同步曝光,并且與同時(shí)記錄的POS數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)對(duì)應(yīng),獲取拍攝瞬間航空平臺(tái)的位置、姿態(tài)、速度、時(shí)刻等信息,可以在無(wú)/少地面控制點(diǎn)的條件下,對(duì)航空遙感影像進(jìn)行較高精度的幾何校正,從而降低對(duì)地面控制的依賴。MADC系統(tǒng)的成功研制,對(duì)于推動(dòng)我國(guó)航空遙感技術(shù)的發(fā)展、降低對(duì)國(guó)外同類產(chǎn)品的嚴(yán)重依賴、滿足國(guó)內(nèi)對(duì)高分辨率航空遙感影像的迫切需求具有十分重要的意義。MADC系統(tǒng)在執(zhí)行本次地震災(zāi)情遙感監(jiān)測(cè)任務(wù)中成功運(yùn)行,經(jīng)受了檢驗(yàn),為抗震救災(zāi)特別是應(yīng)對(duì)堰塞湖等次生災(zāi)害提供了高質(zhì)量的災(zāi)區(qū)遙感影像。中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所自主研制的遙感圖像處理軟件——IRSA-6,成功應(yīng)用于地震災(zāi)區(qū)多云霧遙感圖像的處理中。該軟件采用基于無(wú)抽樣小波變換的薄云自動(dòng)檢測(cè)及去除方法處理地震災(zāi)區(qū)包含薄云/霧靄的遙感影像。首先利用無(wú)抽樣小波變換對(duì)圖像進(jìn)行多層分解,然后在分解的低頻圖像上對(duì)圖像中的薄云區(qū)域進(jìn)行自動(dòng)提取和厚度識(shí)別,根據(jù)不同的云區(qū)厚度在低頻圖像和高頻圖像上進(jìn)行不同強(qiáng)度的處理,最后通過(guò)反變換得到一幅去除了薄云的清晰影像。在算法設(shè)計(jì)中,針對(duì)大圖像數(shù)據(jù)量設(shè)計(jì)了采樣處理流程,采用自動(dòng)檢測(cè)與人機(jī)交互方式處理覆蓋云區(qū),融合處理邊界區(qū)域,平滑過(guò)渡效果較好,算法具有計(jì)算復(fù)雜度低、自動(dòng)化程度高的優(yōu)點(diǎn)。4綜合應(yīng)用地理信息系統(tǒng)、背景數(shù)據(jù)庫(kù)、專業(yè)知識(shí)和專業(yè)模型,為抗震救災(zāi)和災(zāi)后重建提供信息服務(wù)與科學(xué)決策依據(jù)4.1利用自主研制的GIS軟件平臺(tái),支撐構(gòu)建三維地理空間信息管理與輔助分析系統(tǒng),快速提供抗震救災(zāi)決策信息服務(wù)中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所和其創(chuàng)建的北京國(guó)遙新天地信息技術(shù)有限公司會(huì)同四川省基礎(chǔ)地理信息中心于5·12地震前不久為四川省測(cè)繪局開(kāi)發(fā)完成的“遨游天府——四川省三維地理空間信息管理系統(tǒng)”,在5·12地震發(fā)生后,進(jìn)駐四川省抗震救災(zāi)應(yīng)急指揮中心提供不間斷值班服務(wù),為空投、空中救援等快速提供坐標(biāo)定位點(diǎn)1500多個(gè),提供查詢服務(wù)6000余次,為抗震救災(zāi)應(yīng)急指揮決策提供了重要信息,確保了空中和地面救援行動(dòng)及時(shí)準(zhǔn)確的開(kāi)展,如該系統(tǒng)根據(jù)地名和相對(duì)位置為部隊(duì)直升機(jī)營(yíng)救被困于汶川縣七盤(pán)溝村的14名臺(tái)胞游客的行動(dòng)提供了準(zhǔn)確的地理坐標(biāo)和三維地形地勢(shì)圖;抗震救災(zāi)期間,此系統(tǒng)還在四川省衛(wèi)生廳等單位應(yīng)用。該系統(tǒng)基于北京國(guó)遙新天地信息技術(shù)有限公司自主研發(fā)的三維空間信息平臺(tái)EV-Globe基礎(chǔ)上研發(fā),系統(tǒng)集成了包括矢量圖層、遙感圖像、相關(guān)專題數(shù)據(jù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)、旅游景點(diǎn)信息等不同種類數(shù)據(jù)在內(nèi)的豐富數(shù)據(jù)內(nèi)容,具有在“數(shù)字地球”球面上對(duì)所有信息進(jìn)行真三維快速顯示和瀏覽查詢的功能以及GIS空間分析功能。此外,中國(guó)科學(xué)院遙感應(yīng)用研究所基于完全自主創(chuàng)新軟件GeoBeans,在災(zāi)后迅速研制出包含災(zāi)區(qū)6萬(wàn)km2范圍內(nèi)災(zāi)前基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和災(zāi)后最新高分辨率遙感數(shù)據(jù)的“四川災(zāi)區(qū)三維地理信息系統(tǒng)”,捐贈(zèng)給四川廣播電視集團(tuán)、總參作戰(zhàn)部、武警森林部隊(duì)司令部、武警邊防部隊(duì)司令部、國(guó)家地震局、交通部、國(guó)家減災(zāi)中心等單位使用,發(fā)揮了重要作用。中國(guó)科學(xué)院創(chuàng)建的北京超圖軟件股份有限公司,在5·12日汶川地震發(fā)生之后,利用SuperMapGIS技術(shù),為總參快速研制了“抗震救災(zāi)輔助分析信息系統(tǒng)”,提供給有關(guān)部隊(duì)使用,為部隊(duì)開(kāi)展救援行動(dòng)提供了基礎(chǔ)信息和輔助分析工具。該系統(tǒng)是一個(gè)以空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),集地震專題顯示、救災(zāi)信息管理、救援信息管理、救援路線分析等功能于一體的信息系統(tǒng)和決策支持系統(tǒng)。超圖公司還與國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心合作,研發(fā)了“汶川地震—震區(qū)地理信息服務(wù)系統(tǒng)”。該系統(tǒng)基于SuperMapGIS平臺(tái),集成了國(guó)家基礎(chǔ)地理信息中心的多種地圖和遙感圖像,開(kāi)發(fā)了針對(duì)災(zāi)區(qū)綜合信息管理和分析的多種功能,包括基礎(chǔ)地理信息要素管理、影像數(shù)據(jù)管理、專題數(shù)據(jù)管理、專題數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、用戶標(biāo)繪、二維和三維聯(lián)動(dòng)分析等功能。該系統(tǒng)建成之后,提供給國(guó)土資源部、測(cè)繪局領(lǐng)導(dǎo)和國(guó)家汶川地震專家委員會(huì)使用,受到好評(píng)。4.2充分發(fā)揮資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)、專業(yè)知識(shí)和專業(yè)模型的作用,為抗震救災(zāi)和災(zāi)后重建提供科學(xué)決策依據(jù)中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所及中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)數(shù)據(jù)中心,在震后迅速收集/整理并提供共享了災(zāi)區(qū)自然和人口、社會(huì)、經(jīng)濟(jì)背景資料,主要包括災(zāi)區(qū)行政區(qū)劃、地形、河流、水庫(kù)、交通、居民點(diǎn)、人口分布、GDP、土地利用、土壤類型、土壤侵蝕、多年平均氣溫等,為地震災(zāi)害災(zāi)情評(píng)估和災(zāi)后重建規(guī)劃提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)?；诨A(chǔ)數(shù)據(jù)、遙感監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和專業(yè)知識(shí)、專業(yè)模型,從5月12日至6月3日,中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究提出了18份地震災(zāi)害評(píng)估工作簡(jiǎn)報(bào)和對(duì)策建議(15項(xiàng)被中辦/國(guó)辦采納),如汶川地震主要承災(zāi)體數(shù)量及其直接損失預(yù)估、地震災(zāi)害核心區(qū)域公共衛(wèi)生環(huán)境評(píng)估、地震災(zāi)區(qū)次生地質(zhì)災(zāi)害分析評(píng)估、震后地氣毒害及猝死病預(yù)防建議、預(yù)防震后災(zāi)區(qū)裸露巖層重金屬元素對(duì)人類危害的建議、轉(zhuǎn)移安置期衛(wèi)生環(huán)境評(píng)估、地震災(zāi)區(qū)飲用水安全與水資源保障形勢(shì)評(píng)估、重災(zāi)區(qū)耕地?fù)p毀預(yù)估與受災(zāi)人口轉(zhuǎn)移建議、震后災(zāi)區(qū)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展與城鎮(zhèn)重建規(guī)劃的建議、震區(qū)地質(zhì)地理環(huán)境安全性評(píng)價(jià)以及對(duì)居民近期轉(zhuǎn)移安置的建議、地震對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏和重大工程的影響、災(zāi)后山洪災(zāi)害預(yù)估與應(yīng)對(duì)建議、災(zāi)區(qū)人口發(fā)展功能分區(qū)及重建規(guī)劃的建議。其中最早于5月15日完成的2個(gè)報(bào)告內(nèi)容簡(jiǎn)述如下。中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所在災(zāi)害發(fā)生的第二天,在遙感數(shù)據(jù)和地面信息都十分缺乏的情況下,針對(duì)汶川地震可能造成的損失、衛(wèi)生與環(huán)境健康問(wèn)題,發(fā)揮數(shù)據(jù)資源和專業(yè)知識(shí)優(yōu)勢(shì),充分利用汶川地震信息、地質(zhì)與地理背景、災(zāi)區(qū)人口等多源數(shù)據(jù)以及國(guó)內(nèi)外已有重大地震災(zāi)害后的人員傷情分類、醫(yī)療救護(hù)和防疫需求模型,運(yùn)用空間分析技術(shù),建立地震災(zāi)害損失空間分析模型,對(duì)4類不同程度受災(zāi)區(qū)(極重、重、中度和輕度災(zāi)區(qū))分布范圍,3類受影響(受災(zāi)、受傷和死亡)人口地理分布與數(shù)量,經(jīng)濟(jì)損失、道路毀損、醫(yī)療設(shè)施損壞、衛(wèi)生資源需求與可供性等情況的地理分布與總量,災(zāi)后可能爆發(fā)的傳染病的地理分布和可能感染人口等進(jìn)行了準(zhǔn)確估算和分析,于5月15日完成并上報(bào)《汶川大地震主要承災(zāi)體數(shù)量及其直接損失預(yù)估報(bào)告》、《汶川地震災(zāi)害核心區(qū)域公共衛(wèi)生環(huán)境評(píng)估報(bào)告》。前一簡(jiǎn)報(bào)預(yù)估汶川地震災(zāi)害造成死亡人口7.5~12.0萬(wàn)(直接死亡人口約5~8萬(wàn),傷轉(zhuǎn)死亡人口約2.5~4.0萬(wàn)),直接受傷人口約25~40萬(wàn),報(bào)告內(nèi)容被國(guó)辦刊物《專報(bào)信息》采用,為國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)工作提供了非常及時(shí)的災(zāi)情預(yù)估信息和決策依據(jù);后一簡(jiǎn)報(bào)估算提出,地震災(zāi)害核心區(qū)需要醫(yī)療人員2.9萬(wàn)、擔(dān)架2.1萬(wàn)付、血漿1300萬(wàn)ml、病房15.9萬(wàn)m2、病床5.6萬(wàn)張,報(bào)告內(nèi)容被國(guó)辦刊物《送閱》采用,為衛(wèi)生部災(zāi)區(qū)衛(wèi)生資源調(diào)配方案的制定提供了有力的支持。按照國(guó)務(wù)院的統(tǒng)一部署,由中國(guó)科學(xué)院牽頭負(fù)責(zé),國(guó)土資源部、環(huán)境保護(hù)部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、中國(guó)地震局和中國(guó)氣象局等部門(mén)參與的地震災(zāi)區(qū)恢復(fù)重建規(guī)劃“資源環(huán)境承載能力評(píng)價(jià)”項(xiàng)目組,根據(jù)國(guó)家汶川地震災(zāi)后重建規(guī)劃組的要求,運(yùn)用空間運(yùn)籌模型,設(shè)計(jì)了基于GIS的資源環(huán)境承載能力評(píng)價(jià)與決策支持系統(tǒng),以背景數(shù)據(jù)庫(kù)、災(zāi)情遙感監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)地調(diào)查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),對(duì)災(zāi)區(qū)自然地理?xiàng)l件、地質(zhì)條件與災(zāi)害危險(xiǎn)性、人口與經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)等3個(gè)方面的多項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行分項(xiàng)評(píng)價(jià),進(jìn)而進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),對(duì)地震災(zāi)區(qū)進(jìn)行重建條件適宜性分區(qū),明確適宜、適度和不宜重建的區(qū)域范圍,測(cè)算災(zāi)區(qū)人口合理容量,提出產(chǎn)業(yè)發(fā)展導(dǎo)向的建議。由120多名科技人員組成的“資源環(huán)境承載能力評(píng)價(jià)”項(xiàng)目組連續(xù)奮戰(zhàn),按時(shí)向國(guó)家汶川地震災(zāi)后重建規(guī)劃組提交了評(píng)價(jià)報(bào)告,作為國(guó)家汶川地震災(zāi)后重建綜合規(guī)劃和各專項(xiàng)規(guī)劃的重要基礎(chǔ)和依據(jù)。5對(duì)發(fā)展我國(guó)災(zāi)害遙感應(yīng)急監(jiān)測(cè)體系的幾點(diǎn)建議在中共中央、國(guó)務(wù)院、中央軍委的正確領(lǐng)導(dǎo)下,經(jīng)過(guò)全國(guó)人民和人民子弟兵艱苦卓絕的努力,并得到國(guó)際社會(huì)的大力援助,我國(guó)應(yīng)對(duì)5·12汶川地震的抗震救災(zāi)工作現(xiàn)已取得重大階段性勝利。中國(guó)科學(xué)院、國(guó)土資源部等部門(mén)的遙感力量都為此做出了積極貢獻(xiàn)。雖然遙感系統(tǒng)為抗震救災(zāi)工作提供了巨大的信息和決策支持,但其在本次應(yīng)急響應(yīng)中仍暴露出諸多不足。通過(guò)抗震救災(zāi)的檢驗(yàn),我們可以清楚地看到,在監(jiān)測(cè)和處理能力方面,我國(guó)和國(guó)際社會(huì)的各類遙感系統(tǒng)及其組合都還難以及時(shí)、全面地監(jiān)測(cè)、評(píng)估大范圍的重大突發(fā)災(zāi)害,難以快速、充分地滿足應(yīng)急指揮決策對(duì)災(zāi)情信息的急迫需求,我國(guó)的遙感監(jiān)測(cè)和自動(dòng)處理能力離國(guó)際先進(jìn)水平還有較大差距;在認(rèn)識(shí)和決策方面,部分非遙感界人士對(duì)于遙感的地位和作用的認(rèn)識(shí)不夠充分,未能在災(zāi)后立即調(diào)用合適的遙感系統(tǒng)迅速獲取災(zāi)情信息;在組織和協(xié)調(diào)方面,全國(guó)遙感界缺少統(tǒng)一指揮、協(xié)調(diào)遙感監(jiān)測(cè)的組織體系和全面、及時(shí)共享相關(guān)數(shù)據(jù)的運(yùn)行機(jī)制。為彌補(bǔ)不足,我們建議