國(guó)家減災(zāi)中心近年來(lái)積極推進(jìn)應(yīng)急衛(wèi)星立項(xiàng)論證與研制,逐步拓展并強(qiáng)化空間技術(shù)在安全生產(chǎn)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)應(yīng)用,充分發(fā)揮多源遙感衛(wèi)星動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì),在利用空間技術(shù)防災(zāi)減災(zāi)上做了大量卓有成效的工作。近日,《衛(wèi)星應(yīng)用》編輯部就空間技術(shù)如何支撐我國(guó)防災(zāi)減災(zāi)綜合能力、減災(zāi)衛(wèi)星發(fā)展、衛(wèi)星預(yù)警系統(tǒng)、防災(zāi)減災(zāi)國(guó)際合作等方面專訪了應(yīng)急管理部國(guó)家減災(zāi)中心主任魏振寬。
01
新時(shí)代應(yīng)急管理工作迎來(lái)新任務(wù)、新要求,同時(shí)也對(duì)空間技術(shù)的應(yīng)用提出了更高要求
《衛(wèi)星應(yīng)用》:國(guó)家減災(zāi)中心作為應(yīng)急管理部的一個(gè)技術(shù)支撐單位,幾年來(lái)在加強(qiáng)空間技術(shù)提高防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力方面的思路和措施是怎樣的?
魏振寬:黨的十八大以來(lái),以習(xí)近平同志為核心的黨中央高度重視應(yīng)急管理工作。2016 年7 月,習(xí)近平總書(shū)記在視察唐山期間發(fā)表了“兩個(gè)堅(jiān)持、三個(gè)轉(zhuǎn)變”重要論述。2018 年10 月,習(xí)近平總書(shū)記在中央財(cái)經(jīng)委員會(huì)第三次會(huì)議上發(fā)表了重要講話,強(qiáng)調(diào)要切實(shí)提高自然災(zāi)害防治能力,并部署了自然災(zāi)害防治“九大工程”。新時(shí)代應(yīng)急管理工作迎來(lái)新任務(wù)、新要求,同時(shí)也對(duì)空間技術(shù)的應(yīng)用提出了更高要求。為提升空間技術(shù)支撐能力,我們著力開(kāi)展了以下三方面工作:
一是著力增強(qiáng)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)能力。認(rèn)真貫徹落實(shí)“兩個(gè)堅(jiān)持、三個(gè)轉(zhuǎn)變”重要論述精神,充分發(fā)揮多源遙感衛(wèi)星動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì),依托人工智能、大數(shù)據(jù)等先進(jìn)技術(shù),開(kāi)展災(zāi)害系統(tǒng)關(guān)鍵目標(biāo)識(shí)別及典型要素時(shí)空變化規(guī)律分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常信息,服務(wù)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)與隱患排查工作。
二是著力擴(kuò)大監(jiān)測(cè)服務(wù)領(lǐng)域。立足國(guó)家應(yīng)急管理新使命,在深化細(xì)化已有衛(wèi)星減災(zāi)應(yīng)用業(yè)務(wù)基礎(chǔ)上,逐步拓展并強(qiáng)化空間技術(shù)在?;贰⒎敲旱V山、煤礦等安全生產(chǎn)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)應(yīng)用,增強(qiáng)突發(fā)重特大安全生產(chǎn)事故應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力。
三是著力提升應(yīng)急服務(wù)水平。積極推進(jìn)應(yīng)急衛(wèi)星立項(xiàng)論證與研制,創(chuàng)新遙感數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)獲取機(jī)制,提高災(zāi)后數(shù)據(jù)獲取能力,與多家科研機(jī)構(gòu)建立研用結(jié)合與創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)合作模式,增強(qiáng)數(shù)據(jù)快速處理與信息精準(zhǔn)提取技術(shù)能力,并與地方減災(zāi)中心開(kāi)展協(xié)同監(jiān)測(cè),逐步完善應(yīng)急服務(wù)體系。
《衛(wèi)星應(yīng)用》:請(qǐng)您介紹一下近年來(lái)我國(guó)減災(zāi)衛(wèi)星及系統(tǒng)的發(fā)展和應(yīng)用情況。
魏振寬:《國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃(2015 - 2025 年)》將防災(zāi)減災(zāi)與應(yīng)急反應(yīng)作為7個(gè)重大應(yīng)用領(lǐng)域之一。“十三五”期間,我國(guó)成功發(fā)射了高分三號(hào)、高分六號(hào)、高分五號(hào)、高分七號(hào)衛(wèi)星以及高分一號(hào)02、03、04 星等遙感衛(wèi)星,極大豐富了衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)源,為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)提供了重要的數(shù)據(jù)支撐。
一是高低軌協(xié)同觀測(cè)模式初步構(gòu)建。2015 年12 月,高分四號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射,作為全球首顆地球靜止軌道中高空間分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星,具有觀測(cè)模式多、響應(yīng)速度快、觀測(cè)頻率高、覆蓋范圍廣等特點(diǎn),在突發(fā)事件發(fā)生后,可迅速發(fā)現(xiàn)災(zāi)區(qū)位置,及時(shí)獲取災(zāi)場(chǎng)變化信息,引導(dǎo)低軌衛(wèi)星開(kāi)展協(xié)同觀測(cè),精確獲取災(zāi)害范圍及影響等信息。
二是多空間分辨率觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)基本形成。我國(guó)災(zāi)害種類多,干旱、洪澇、臺(tái)風(fēng)、地震、地質(zhì)、森林草原火災(zāi)等自然災(zāi)害及生產(chǎn)安全事故的影響范圍、對(duì)象皆有不同,對(duì)衛(wèi)星數(shù)據(jù)空間分辨率要求也存在差異。當(dāng)前,我國(guó)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)空間分辨率分布于0.8m 到1000m 之間,為各類災(zāi)害監(jiān)測(cè)提供有效支撐。
三是全天時(shí)全天候觀測(cè)能力初步實(shí)現(xiàn)。災(zāi)害事故的發(fā)生往往伴隨多云、雨雪等不利天氣。2016 年8 月,高分三號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射,成為我國(guó)首顆民用全極化C 波段合成孔徑雷達(dá)(SAR)衛(wèi)星,為我國(guó)災(zāi)害監(jiān)測(cè),尤其是洪澇、臺(tái)風(fēng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)提供重要數(shù)據(jù)源,同時(shí)也為光學(xué)與微波數(shù)據(jù)融合應(yīng)用,全面提升遙感技術(shù)支撐能力奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
02
衛(wèi)星應(yīng)急管理業(yè)務(wù)支撐能力初步形成
《衛(wèi)星應(yīng)用》:目前,我國(guó)建立了哪些衛(wèi)星預(yù)警系統(tǒng),近年來(lái)空間技術(shù)用于防御自然災(zāi)害方面有了哪些進(jìn)步?您認(rèn)為還存在哪些不足?
魏振寬:《國(guó)家綜合防災(zāi)減災(zāi)規(guī)劃(2016 - 2020 年)》指出,要構(gòu)建防災(zāi)減災(zāi)衛(wèi)星星座,實(shí)施民用空間基礎(chǔ)設(shè)施減災(zāi)應(yīng)用系統(tǒng)工程,加強(qiáng)多災(zāi)種和災(zāi)害鏈綜合監(jiān)測(cè),提高自然災(zāi)害早期識(shí)別能力。近年來(lái),我們緊密圍繞新時(shí)代應(yīng)急管理業(yè)務(wù)需求,初步建立了一套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、工作規(guī)程和業(yè)務(wù)模式,形成一套貫穿災(zāi)害管理全過(guò)程的業(yè)務(wù)運(yùn)行體系,衛(wèi)星應(yīng)急管理業(yè)務(wù)支撐能力初步形成。具體體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
一是產(chǎn)品體系不斷完善。以應(yīng)急管理業(yè)務(wù)需求為牽引,結(jié)合在軌衛(wèi)星數(shù)據(jù)特點(diǎn),在環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星產(chǎn)品體系基礎(chǔ)上,逐漸擴(kuò)展產(chǎn)品類型,初步形成了由背景影像、要素監(jiān)測(cè)、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)、恢復(fù)重建監(jiān)測(cè)等5 大類產(chǎn)品組成的衛(wèi)星遙感應(yīng)急管理產(chǎn)品體系,為多類型災(zāi)害不同階段管理工作提供支撐。
二是業(yè)務(wù)系統(tǒng)初步搭建。依托減災(zāi)應(yīng)用系統(tǒng)和高分減災(zāi)應(yīng)用示范項(xiàng)目,在開(kāi)展多源數(shù)據(jù)快速預(yù)處理、地表參數(shù)高精度定量反演、災(zāi)害目標(biāo)智能識(shí)別與變化檢測(cè)信息提取、災(zāi)情綜合研判等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)基礎(chǔ)上,初步搭建了集數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理、災(zāi)害監(jiān)測(cè)、產(chǎn)品制作等功能于一體的業(yè)務(wù)系統(tǒng),為災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)急監(jiān)測(cè)提供系統(tǒng)支撐。
三是服務(wù)水平顯著提升。建立了民、商、國(guó)際衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)共享機(jī)制,衛(wèi)星數(shù)據(jù)獲取渠道進(jìn)一步拓展,可以最快優(yōu)于2 小時(shí)獲取災(zāi)后第一幅有效數(shù)據(jù),并依托民用空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),已具備2m 空間分辨率光學(xué)遙感數(shù)據(jù)每天至少獲取一次能力,有力支撐了災(zāi)害高精度動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè),在“溫比亞”臺(tái)風(fēng)災(zāi)害、長(zhǎng)江中下游暴雨洪澇災(zāi)害、西南地區(qū)森林火災(zāi)等100 余次重大災(zāi)害監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了重要作用。
但是,對(duì)照新時(shí)代應(yīng)急管理的新需求、新任務(wù)、新要求,衛(wèi)星遙感技術(shù)應(yīng)用的深度和廣度還存在差距,突出表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
一是衛(wèi)星監(jiān)測(cè)能力仍需提高。當(dāng)前高分四號(hào)衛(wèi)星空間分辨率僅50m,在軌民用可用SAR 衛(wèi)星僅高分三號(hào)衛(wèi)星1 顆,尚不足以支撐突發(fā)災(zāi)害事故動(dòng)態(tài)、精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)需求。二是數(shù)據(jù)服務(wù)時(shí)效性仍需提升。衛(wèi)星數(shù)據(jù)從申請(qǐng)到服務(wù)傳輸鏈路長(zhǎng)、涉及環(huán)節(jié)多,一定程度上制約了數(shù)據(jù)的高時(shí)效服務(wù)。三是對(duì)風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)的支撐力度仍需加強(qiáng)。當(dāng)前衛(wèi)星應(yīng)用仍以支撐應(yīng)急觀測(cè)為主,災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)剛剛起步,相關(guān)關(guān)鍵技術(shù)仍處研發(fā)階段。
上述三方面都需在衛(wèi)星、地面、應(yīng)用等各系統(tǒng)積極努力和協(xié)同配合下,推動(dòng)構(gòu)建應(yīng)急衛(wèi)星星座體系、通導(dǎo)遙技術(shù)研究與應(yīng)用示范體系相關(guān)內(nèi)容,逐步提升監(jiān)測(cè)能力和服務(wù)水平。
03
先進(jìn)技術(shù)手段應(yīng)用不斷推進(jìn), 國(guó)際重特大災(zāi)害監(jiān)測(cè)服務(wù)不斷加強(qiáng)
《衛(wèi)星應(yīng)用》 :在引導(dǎo)防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)新技術(shù)、新產(chǎn)品、新裝備、新服務(wù)發(fā)展上,國(guó)家減災(zāi)中心開(kāi)展了哪些重要的工作?
魏振寬:近年來(lái),人工智能、云計(jì)算、移動(dòng)通信等先進(jìn)技術(shù)在衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)處理和信息提取領(lǐng)域的應(yīng)用不斷推進(jìn),促進(jìn)和提升了監(jiān)測(cè)產(chǎn)品智能化服務(wù)水平。主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
一是目標(biāo)智能識(shí)別與快速變化檢測(cè)?;诖髷?shù)據(jù)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù),在開(kāi)展目標(biāo)樣本采集、篩選整理、模型訓(xùn)練基礎(chǔ)上,逐步構(gòu)建了面向各類典型目標(biāo)及變化檢測(cè)的智能快速識(shí)別模型,涵蓋了建筑物、水體、化工廠、尾礦庫(kù)、儲(chǔ)油罐等目標(biāo)地物,并已在部分地區(qū)開(kāi)展了應(yīng)用示范。
二是開(kāi)展通導(dǎo)遙一體化論證和研究。圍繞應(yīng)急管理高時(shí)效要求,創(chuàng)新衛(wèi)星觀測(cè)計(jì)劃制定、星上數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)快速傳輸新模式,開(kāi)展衛(wèi)星智能自主運(yùn)管技術(shù)研究與方案論證,進(jìn)一步優(yōu)化數(shù)據(jù)傳輸環(huán)節(jié),逐步提升衛(wèi)星觀測(cè)和服務(wù)效率。
三是加強(qiáng)遙感與新興技術(shù)融合應(yīng)用。開(kāi)展遙感信息與手機(jī)、E-GIS 等地面大數(shù)據(jù)深度融合技術(shù)研究,通過(guò)多星協(xié)同、天地一體、信息綜合,為防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)、安全生產(chǎn)、應(yīng)急救援等應(yīng)急管理工作提供多要素全過(guò)程綜合信息服務(wù)。
《衛(wèi)星應(yīng)用》:請(qǐng)介紹國(guó)家減災(zāi)中心推進(jìn)空間技術(shù)防災(zāi)減災(zāi)國(guó)際交流合作情況以及中國(guó)衛(wèi)星為國(guó)際防災(zāi)減災(zāi)、構(gòu)建人類命運(yùn)共同體所發(fā)揮的作用。
魏振寬:衛(wèi)星遙感具有全球化監(jiān)測(cè)能力,通過(guò)環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星、高分系列衛(wèi)星工程項(xiàng)目建設(shè),積累了全球多年不同分辨率衛(wèi)星影像,并針對(duì)全球重大災(zāi)害,積極通過(guò)多雙邊合作機(jī)制開(kāi)展應(yīng)急監(jiān)測(cè)服務(wù),在發(fā)揮國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星效益的同時(shí)彰顯了應(yīng)急管理大國(guó)形象,服務(wù)國(guó)家“一帶一路”倡議。
一是加強(qiáng)國(guó)際重特大災(zāi)害監(jiān)測(cè)服務(wù)。近十年來(lái),利用國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),為“非洲之角”旱災(zāi)、緬甸洪澇、老撾潰壩等50 多次重大災(zāi)害開(kāi)展應(yīng)急監(jiān)測(cè),服務(wù)覆蓋全球30 多個(gè)國(guó)家,其中應(yīng)急管理部組建以來(lái)已為13個(gè)國(guó)家的13 場(chǎng)重大災(zāi)害開(kāi)展監(jiān)測(cè)服務(wù),災(zāi)害種類涵蓋森林火災(zāi)、地震、干旱、臺(tái)風(fēng)、洪澇等自然災(zāi)害以及尾礦庫(kù)潰壩等安全生產(chǎn)事故。
二是參與并推進(jìn)相關(guān)國(guó)際組織工作。2007 年,國(guó)家減災(zāi)中心加入“空間與重大災(zāi)害國(guó)際憲章”機(jī)制,并擔(dān)任授權(quán)用戶單位和項(xiàng)目經(jīng)理。2010 年,聯(lián)合國(guó)災(zāi)害管理與應(yīng)急響應(yīng)天基信息平臺(tái)(UN-SPIDER)北京辦公室正式啟動(dòng)運(yùn)行,該平臺(tái)是2006 年經(jīng)第61 屆聯(lián)合國(guó)大會(huì)第110 號(hào)決議同意設(shè)立的一個(gè)長(zhǎng)期項(xiàng)目,國(guó)家減災(zāi)中心為其提供全方位技術(shù)支撐。國(guó)家減災(zāi)中心積極參與地球觀測(cè)組織工作,作為其應(yīng)急管理領(lǐng)域技術(shù)專家單位以及亞大區(qū)域地球觀測(cè)組織災(zāi)害組聯(lián)合主席單位。同時(shí),還與世界糧食計(jì)劃署、亞太空間合作組織、聯(lián)合國(guó)亞洲及太平洋經(jīng)濟(jì)社會(huì)委員會(huì)等多個(gè)空間機(jī)構(gòu)建立了良好的合作關(guān)系。
三是開(kāi)展災(zāi)害監(jiān)測(cè)技術(shù)交流與培訓(xùn)。與UN-SPIDER 北京辦公室合作舉辦天基技術(shù)支撐災(zāi)害管理系列年會(huì),為相關(guān)領(lǐng)域政府管理人員、專家學(xué)者提供信息共享和交流平臺(tái),并與聯(lián)合國(guó)附屬空間科學(xué)與技術(shù)教育亞太區(qū)域中心(中國(guó))深度合作,聯(lián)合開(kāi)展災(zāi)害監(jiān)測(cè)理論與技術(shù)培訓(xùn),取得了積極成效。
04
扎實(shí)開(kāi)展衛(wèi)星論證研制、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用服務(wù)能力建設(shè)
《衛(wèi)星應(yīng)用》:隨著衛(wèi)星技術(shù)與水平的不斷提升,減災(zāi)衛(wèi)星將在中國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)與國(guó)際減災(zāi)事務(wù)中發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。對(duì)于衛(wèi)星在防災(zāi)減災(zāi)和應(yīng)急救援中的應(yīng)用發(fā)展您有何建議?對(duì)減災(zāi)系列衛(wèi)星后續(xù)的發(fā)展及規(guī)劃有何展望?
魏振寬:衛(wèi)星技術(shù)作為應(yīng)急管理的重要支撐手段,在后續(xù)發(fā)展中仍要堅(jiān)持以業(yè)務(wù)需求為牽引,扎實(shí)開(kāi)展衛(wèi)星論證研制、關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用服務(wù)能力建設(shè),為新時(shí)代應(yīng)急管理工作提供更強(qiáng)有力的支撐。
一是推進(jìn)應(yīng)急衛(wèi)星研制。依托國(guó)家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施構(gòu)建應(yīng)急衛(wèi)星星座,形成不同類型軌道衛(wèi)星相結(jié)合,大尺度、全譜段、高分辨率相配套,機(jī)動(dòng)靈活、反應(yīng)靈敏并穩(wěn)定運(yùn)行的應(yīng)急衛(wèi)星星座,提升對(duì)災(zāi)害事故的全天候全天時(shí)全球化動(dòng)態(tài)綜合觀測(cè)能力。
二是加快關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)。以災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)、應(yīng)急監(jiān)測(cè)需求為牽引,充分發(fā)揮人工智能、云計(jì)算技術(shù)優(yōu)勢(shì),開(kāi)展數(shù)據(jù)快速處理、目標(biāo)智能識(shí)別、異常變化檢測(cè)等關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)和業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)化,切實(shí)提高產(chǎn)品制作效率和精度。
三是提升服務(wù)支撐能力?;谝苿?dòng)大數(shù)據(jù)、5G 等技術(shù),將衛(wèi)星遙感技術(shù)與地面觀測(cè)手段深度融合,面向前后方指揮中心、救援單兵等不同用戶需求,開(kāi)展遙感信息的智能推送與服務(wù),切實(shí)增強(qiáng)技術(shù)保障能力。
《衛(wèi)星應(yīng)用》:近年來(lái),我國(guó)編制實(shí)施了國(guó)家綜合防災(zāi)減災(zāi)三個(gè)五年規(guī)劃,出臺(tái)了一系列重大方針政策,從戰(zhàn)略高度上對(duì)國(guó)家防災(zāi)減災(zāi)工作進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì), 指導(dǎo)了我國(guó)的防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)工作,現(xiàn)在國(guó)家綜合防災(zāi)減災(zāi)“十四五”規(guī)劃正在編制中,請(qǐng)您介紹一下該規(guī)劃中涉及空間技術(shù)方面的重點(diǎn)內(nèi)容。
魏振寬:空間技術(shù)是綜合防災(zāi)減災(zāi)的重要支撐,在之前國(guó)家綜合防災(zāi)減災(zāi)五年規(guī)劃中均涉及空間技術(shù)應(yīng)用相關(guān)內(nèi)容,有力推動(dòng)了空間基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)及技術(shù)研發(fā)應(yīng)用。目前,國(guó)家綜合防災(zāi)減災(zāi)“十四五”規(guī)劃正在編制當(dāng)中,仍將圍繞新時(shí)代應(yīng)急管理新任務(wù)、新要求,不斷強(qiáng)化空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),依托大數(shù)據(jù)、人工智能等先進(jìn)技術(shù),提升災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)與應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力。
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