8月7日下午,鄭州市氣象臺(tái)發(fā)布中原區(qū)暴雨紅色預(yù)警信號(hào),受暴雨影響全市停產(chǎn)、停業(yè)、停課、停運(yùn)。這一幕不禁讓人會(huì)想起四年前的鄭州“7.20”特大暴雨災(zāi)害。
就在上月,北京市遭遇極端強(qiáng)降雨,密云、懷柔、平谷、延慶等北部山區(qū)突發(fā)山洪,共造成30余萬(wàn)人受災(zāi),因?yàn)?zāi)死亡44人,失蹤失聯(lián)9人。
而在“七下八上”的防汛關(guān)鍵期,水利、應(yīng)急管理部門加快補(bǔ)齊洪澇災(zāi)害防御體系短板,并將目光投向了蒼穹間的新科技——雷達(dá)遙感衛(wèi)星監(jiān)測(cè)。
“女媧星座”一期建設(shè)規(guī)劃示意圖
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衛(wèi)星遙感防汛監(jiān)測(cè)顯實(shí)效
自2025年進(jìn)入汛期,航天宏圖“女媧星座”憑借全天時(shí)、全天候、高分辨率、高重訪周期的洪澇災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)能力,在防汛應(yīng)急監(jiān)測(cè)中成果斐然,累計(jì)完成全國(guó)應(yīng)急監(jiān)測(cè)60余次,交付關(guān)鍵數(shù)據(jù)超兩千景。
在暴雨洪水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)方面,“女媧星座”聚焦京津冀等強(qiáng)降雨集中區(qū),憑借多衛(wèi)星、高精度的數(shù)據(jù)支撐,在1小時(shí)內(nèi)完成全北京市高清雷達(dá)影像全覆蓋,為防洪內(nèi)澇、水庫(kù)調(diào)度災(zāi)情分析等提供實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)支撐。
例如在此次北京強(qiáng)降雨期間開(kāi)展多期變化監(jiān)測(cè),對(duì)重點(diǎn)受災(zāi)區(qū)密云水庫(kù)水位及受災(zāi)區(qū)域變化進(jìn)行精準(zhǔn)監(jiān)測(cè),助力相關(guān)部門分析水情、災(zāi)情和防治路徑,顯著提升了防洪減災(zāi)的時(shí)效性和精準(zhǔn)性。
“七下八上”期間,強(qiáng)降雨易引發(fā)多山地區(qū)山洪災(zāi)害和滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害,“女媧星座”重點(diǎn)監(jiān)測(cè)山區(qū)等山洪災(zāi)害和地質(zhì)災(zāi)害高發(fā)區(qū)。
在應(yīng)急模式下,通過(guò)高清影像可以直接捕捉滑坡體土石方的遷移和堆積位置,追溯災(zāi)害發(fā)生的源頭和成因;山洪災(zāi)害發(fā)生時(shí)間短,往往難以直接捕獲洪水淹沒(méi)最大范圍和過(guò)程,可以通過(guò)高清SAR影像溯源解譯山洪裹挾土石的災(zāi)害范圍和路徑,圈定洪水流經(jīng)區(qū)域,結(jié)合災(zāi)前土地利用解譯數(shù)據(jù),提供洪災(zāi)損害數(shù)據(jù),并為救災(zāi)搶險(xiǎn)提供決策依據(jù)。在以往類似時(shí)期的地震、滑坡、山洪等災(zāi)害中,“女媧星座”快速獲取受災(zāi)區(qū)域高分辨率雷達(dá)影像,為救援行動(dòng)提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支持。
2025年7月,“女媧星座”支持吉隆口岸山洪災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測(cè)
2025年6月,“女媧星座”支持堰塞湖應(yīng)急監(jiān)測(cè)
面對(duì)臺(tái)風(fēng)等極端天氣可能帶來(lái)的洪澇災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn),“女媧星座”憑借高精度、全天時(shí)、全天候的監(jiān)測(cè)能力構(gòu)建全鏈條監(jiān)測(cè)體系,為沿海及相關(guān)區(qū)域提供精細(xì)化洪水淹沒(méi)影響范圍數(shù)據(jù),支撐臺(tái)風(fēng)引起的暴雨洪水影響分析工作。在過(guò)往臺(tái)風(fēng)影響地區(qū),它對(duì)受災(zāi)預(yù)警區(qū)域進(jìn)行密切的水體淹沒(méi)范圍監(jiān)測(cè),為救援搶險(xiǎn)提供明確指引。
全天時(shí)、全天候、高分辨率、高重訪
作為國(guó)內(nèi)規(guī)模最大的商業(yè)雷達(dá)遙感星座,“女媧星座”規(guī)劃發(fā)射114顆遙感衛(wèi)星,目前已有12顆X-SAR衛(wèi)星在軌組網(wǎng)。
與依賴可見(jiàn)光成像的傳統(tǒng)光學(xué)衛(wèi)星不同,“女媧星座”的雷達(dá)衛(wèi)星基于微波遙感技術(shù),主動(dòng)發(fā)射微波信號(hào)并接收回波進(jìn)行成像。微波具有極強(qiáng)的穿透性,無(wú)論是暴雨傾盆的白晝,還是濃云密布的黑夜,都能輕松穿透云雨屏障,實(shí)現(xiàn)真正意義上的全天時(shí)、全天候監(jiān)測(cè)。
2025年7月,張家口康??h遭遇特大暴雨,該縣連續(xù)12小時(shí)降雨量突破340毫米,上空被厚重雨云完全覆蓋,傳統(tǒng)光學(xué)衛(wèi)星在此期間無(wú)法獲取有效圖像,而“女媧星座”調(diào)度的雷達(dá)衛(wèi)星卻于當(dāng)日13時(shí)20分成功穿透雨幕,精準(zhǔn)捕捉到受災(zāi)區(qū)域的水體漫延情況,為應(yīng)急指揮部提供了第一手災(zāi)情數(shù)據(jù),充分體現(xiàn)了其在惡劣天氣下的監(jiān)測(cè)優(yōu)勢(shì)。
此外,“女媧星座”還具備高精度監(jiān)測(cè)實(shí)力,其雷達(dá)衛(wèi)星擁有優(yōu)于1米分辨率的聚束模式高清成像、2米分辨率條帶模式、5米分辨率TOPSAR模式寬幅高清成像等多種成像模式。運(yùn)用連續(xù)多期數(shù)據(jù),結(jié)合AI技術(shù)和INSAR技術(shù),可實(shí)現(xiàn)多種變化監(jiān)測(cè),能夠清晰識(shí)別中小河流水位變化、堤壩細(xì)微形變、區(qū)域淹沒(méi)狀態(tài)等細(xì)節(jié)信息。
湖南省岳陽(yáng)縣洞庭湖水系新墻河流域1:5萬(wàn)比例尺DAW DSM產(chǎn)品
這種高精度監(jiān)測(cè)徹底改變了傳統(tǒng)防汛中“靠經(jīng)驗(yàn)判斷、憑人力巡查”的滯后模式,為防汛決策提供了精準(zhǔn)可靠的基于“天基”數(shù)據(jù)的數(shù)字孿生底座。
值得一提的是,通過(guò)12星協(xié)同組網(wǎng),“女媧星座”已對(duì)重點(diǎn)流域、城市內(nèi)澇高發(fā)區(qū)的監(jiān)測(cè)間隔縮短至6小時(shí)以內(nèi),相比傳統(tǒng)光學(xué)衛(wèi)星每天1-2次的過(guò)境頻率,大幅提升了數(shù)據(jù)時(shí)效性,讓汛情動(dòng)態(tài)變化盡在掌握。
“天空地水工”一體化防汛監(jiān)測(cè)新范式
“女媧星座”不僅在硬件設(shè)施上獨(dú)具優(yōu)勢(shì),還注重與前沿技術(shù)的融合創(chuàng)新,進(jìn)一步強(qiáng)化其核心監(jiān)測(cè)能力,形成“感知-傳輸-處理-分析-決策”的完整閉環(huán)。
依托航天宏圖自研的PIE系列軟件及“天權(quán)大模型”AI自動(dòng)提取引擎,“女媧星座”能夠在海量遙感數(shù)據(jù)中智能、高效地提取關(guān)鍵災(zāi)情信息。
在今年北京密云特大暴雨期間,“女媧星座”緊急調(diào)度,啟動(dòng)多星聯(lián)動(dòng)模式,一小時(shí)內(nèi)就獲取了區(qū)域高清雷達(dá)影像信息,隨后利用“天權(quán)大模型”快速、精準(zhǔn)地提取出監(jiān)測(cè)時(shí)段密云區(qū)水體總面積等關(guān)鍵數(shù)據(jù),為災(zāi)情評(píng)估提供了有力支撐。
同時(shí),航天宏圖憑借“女媧星座”“天基”監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、PIE-HydrO水文水動(dòng)力云計(jì)算平臺(tái)等核心技術(shù)優(yōu)勢(shì),集合地面雨水工情等的數(shù)據(jù)采集分析與集成能力,構(gòu)建起“天空地水工”一體化防汛監(jiān)測(cè)體系,開(kāi)創(chuàng)了水利應(yīng)急監(jiān)測(cè)的全新技術(shù)范式。
全球分鐘級(jí)重訪的“太空天眼”
2023年3月,“女媧星座”一期一批4顆SAR衛(wèi)星(航天宏圖PIESAT-1 01-04)成功發(fā)射。采用國(guó)際首創(chuàng)的“1主+3輔”車輪編隊(duì)模式組網(wǎng)運(yùn)行,并在應(yīng)急減災(zāi)、防汛搶險(xiǎn)、自然資源監(jiān)管等領(lǐng)域發(fā)揮了重要作用。
2024年11-12月,“女媧星座”一期二批共8顆SAR衛(wèi)星(航天宏圖PIESAT-2 01-04/09-12)成功發(fā)射,進(jìn)一步提升全球快速重訪、高分辨率對(duì)地觀測(cè)、高精度形變監(jiān)測(cè)能力。
目前,女媧星座”已成為全國(guó)最大的商業(yè)SAR衛(wèi)星遙感星座。未來(lái),隨著后續(xù)衛(wèi)星的不斷發(fā)射,“女媧星座”將有望成為全球最大的商業(yè)SAR衛(wèi)星混合遙感星座,包含114顆(一期54顆+二期60顆)遙感衛(wèi)星,實(shí)現(xiàn)全球分鐘級(jí)重訪、全國(guó)天級(jí)覆蓋、全球周級(jí)覆蓋,推動(dòng)我國(guó)對(duì)地觀測(cè)能力達(dá)到全球領(lǐng)先水平。
今天,“女媧星座”已經(jīng)成為我國(guó)防汛減災(zāi)體系中的核心力量,大量一手的SAR衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),為應(yīng)對(duì)洪澇災(zāi)害提供更加及時(shí)、精準(zhǔn)、全面的監(jiān)測(cè)服務(wù)。太空中的這一雙永不閉合的“天眼”,正推動(dòng)水利汛情應(yīng)急監(jiān)測(cè)與管理決策邁入“全天時(shí)監(jiān)測(cè)、小時(shí)級(jí)分析”的新紀(jì)元。
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