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高分系列卫星在Charter国际减灾中的操纵
[ 宣布时候:2020-06-17 ]   [ 字号: ]

  空间与严重灾难国际宪章(International Charter Space and Major Disasters,Charter)是1999年结合国在维也纳召开的第三届战争操纵外层空间集会此后,由欧洲航天局(ESA)、法国国度空间研讨中间(CNES)和加拿大航天局(CSA)于1999年配合倡议,2000年11月1日正式起头运转的国际减灾协作机制,是天下运转较胜利的国际减灾构造之一。


  Charter是一个不时成长强大的国际减灾构造,此后共有欧洲航天局、法国国度空间研讨中间、加拿大航天局、印度空间研讨构造(ISRO)、美国国度陆地与大气办理局(NOAA)、阿根廷国度空间委员会(CONAE)、日本宇宙航空研讨开辟机构(JAXA)、美国地质查询拜访局(USGS)、英国国度航天局(UKSA)、中国国度航天局(CNSA)、德国宇航中间(DLR)、韩国航空宇宙研讨院(KARI)、巴西国度空间研讨院(INPE)、欧洲景象形象卫星构造(EUMETSAT)、俄罗斯联邦航天局(ROSCOSMOS)、委内瑞拉空间局(ABAE)、阿联酋空间局(UAESA)17名正式成员,涵盖了现今天下首要航天强国或具有较强陆地观察卫星资本的国度和构造。此后可同享60余颗卫星的数据资本。


  自 2000年正式运作以来,Charter针对产生在天下规模内的大水、地动、丛林火警、飓风、火山喷发等严重突发性天然灾难实行了600余次遥感到急监测步履,向140多个蒙受严重天然灾难影响的国度或地域无偿供给了卫星监测数据、信息和办事,以辅佐受灾地域停止相干的监测、评价及灾难办理决议计划,最大水平地加重灾难形成的丧失。在这600余次应急呼应勾当中,25次为我国产生并启动的灾难要求,包含淮河大水、汶川地动、玉树地动、甘肃舟曲泥石流、四川雅安芦山县地动、马航MH370失联、西南水患、江苏龙卷风等严重灾难,我国取得了大批的外洋遥感卫星数据撑持,从中充实受害。


  一、我国插手Charter的陆地观察卫星


  2007年5月,经国务院核准,中国国度航天局正式插手Charter构造,成为该机构的第10个成员。这就象征着我国在产生严重天然灾难时代,能够或许取得Charter其余成员值班卫星的数据增援的同时,还应实行插手Charter构造的许诺,操纵我国供给给Charter的卫星资本为天下减灾救灾供给办事。


  跟着我国高分系列卫星的连续发射,高分一号(GF-1)、高分二号(GF-2)、高分三号(GF-3)及高分四号(GF-4)接踵插手Charter,成为灾难产生时代为Charter供给办事的卫星资本。我国陆地观察卫星插手Chater时候及首要参数见表 1。


表1 我国陆地观察卫星插手日期及首要参数


  从空间分辩率的角度来讲,我国为Charter供给办事的卫星数据源涵盖了亚米级(0.8)、米级(2m、3.2m、8m)和十几米至几百米空间分辩率区间,顺应监测的灾难范例更加普遍;从传感器范例来讲,笼盖了光学和雷达,能够或许全天候应答极度气候下的灾难监测,为天下减灾供给办事的才能大为进步。


  二、高分系列卫星Charter需要顺应


  1.差别灾难对卫星图象的需要


  Charter能够或许呼应的天然灾难范例包含:地动、大水、滑坡、海冰、雪灾、暴风雨/飓风、海啸、火山喷发和丛林火警,同时也对报酬形成的灾难比方陆地溢油和产业事务停止应急呼应。普通来讲,差别的灾难范例具有差别的特色,也对卫星图象有差别的要求(表2)。


表2 首要灾难范例的特色及卫星图象需要


  2.高分系列卫星合用的灾难监测


  高分系列卫星搭载的载荷差别,可合用于差别的灾难监测。


  高分一号卫星PMS相机具有2m分辩率全色和8m分辩率多光谱谱段,可在普通的灾难,出格是对空间分辩率要求不是出格高的灾难范例或地物监测中都可阐扬感化。别的高分一号卫星还搭载了幅宽为800km、空间分辩率为16m的WFV相机,可在对空间分辩率要求绝对较低,受灾规模较大、或对重访要求较快的灾难,比方丛林火警(中期跟踪)、海冰、海啸、暴风雨/飓风(好天后)等灾难的跟踪监测中阐扬上风。


  高分二号卫星PMS相机具有0.8m空间分辩率全色和3.2m空间分辩率多光谱谱段,能够或许在对空间分辩率要求很高的灾难监测,如地动、滑坡、火山喷发、暴风雨/飓风(好天后)、丛林火警(出格是灾后评价)、海啸灾难的监测中阐扬感化,发明和提取更多的细节信息。


  高分三号卫星具有12种成像形式,空间分辩率从1m到500m。今朝可为Charter供给办事的形式仅限于滑动聚束(1m)、超邃密条带(3m)、邃密条带1(5m)、邃密条带2(10m)、规范条带(25m)5种成像形式,可在地动、大水、暴风雨/飓风、滑坡、陆地溢油、海冰、火山喷发灾难中阐扬主要感化。


  高分四号卫星为地球同步轨道,搭载了一台可见光50m/中波红外400m分辩率、大于400km幅宽的凝望相机,接纳面阵凝望体例成像,具有可见光、多光谱和红外成像才能,能够或许完成对中国及周边邻近地域的疾速观察。高分四号卫星具有高时候分辩率和较地面间分辩率的上风,可在丛林火警(初期火点红外探测及中期火场态势跟踪)、雪灾、洪涝、暴风雨 / 飓风(监测飓风/台风中间地位及线路)及海冰等灾难中阐扬感化。


  三、高分系列卫星的灾难监测操纵


  在高分一号卫星插手Charter(2014年10月)之前,因为卫星数目、空间分辩率及成像才能的限定,我国为天下减灾救灾供给的遥感卫星图象数目较少。跟着高分系列卫星的接踵插手,我国对外援力减灾救灾的才能大大加强。2007~2013年,我国有用呼应灾难次数8起,供给卫星图象33景;2014年至2019年,有用呼应灾难次数55起,供给卫星图象442景。高分系列卫星连续插手Charter的这些年,不管是有用呼应国际灾难次数,仍是供给卫星图象数目,都大幅增添,此中供给卫星图象数目乃至是前几年的十倍以上。


  从灾难范例上阐发,我国有用呼应的60多起天然灾难笼盖了丛林火警、大水、地动、暴风雨/飓风/台风、海啸、火山喷发、滑坡等罕见的天然灾难;在地域上,涵盖了欧洲、亚洲、非洲、北美洲、南美洲和大洋洲,触及环球36个国度和地域。


  以下为我国卫星在国际减灾救灾中的详细操纵实例。


  (1)监测俄罗斯丛林火警


  2015年8月,应急呼应Charter监测俄罗斯丛林火警要求,支配调剂我国高分一号卫星对灾区成像。高分一号WFV传感用具有800km的幅宽和疾速重访才能,在本次灾难中阐扬了主要感化。



高分一号卫星俄罗斯火警监测功效图
图片来历:Charter官方网站


  (2)监测美国夏威夷火山喷发


  2018年5月,应急呼应Charter监测美国夏威夷火山喷发要求,支配调剂我国高分二号卫星对灾区成像,并胜利获得和供给了夏威夷火山地区图象。从美国地质查询拜访局建造的功效图可见,火山喷发地位及四周地区清楚可见。



高分二号卫星美国夏威夷火山喷发监测功效图
图片来历:Charter官方网站


  (3)监测美国飓风


  2017年8月的美国哈维(Harvey)飓风灾难中,我国的高分二号卫星拍摄的飓风颠末此后的清楚图象(图3),为美国监测该地区的大水供给了手艺撑持,灾难监测功效图曾被德克萨斯州用来停止灾难评价。



高分二号卫星美国哈维(Harvey)飓风监测功效图
图片来历:Charter 官方网站


  四、瞻望


  今朝我国插手Charter构造的卫星数目及品种愈来愈多,供给卫星图象数目大大增添,灾难监测才能愈来愈强。能够或许预感,这一趋向在此后还将延续,我国在国际灾难救济范畴将阐扬愈来愈大的感化,这必将将进一步晋升中国航天的国际影响力。

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