中國對地觀測衛(wèi)星在緬甸洪澇災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用

李素菊 和海霞 劉明 崔燕 楊思全 吳瑋 張薇

(民政部國家減災(zāi)中心，北京 100124)

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中國對地觀測衛(wèi)星在緬甸洪澇災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測中的應(yīng)用

李素菊 和海霞 劉明 崔燕 楊思全 吳瑋 張薇

(民政部國家減災(zāi)中心，北京 100124)

針對2015年7-8月緬甸發(fā)生的嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，應(yīng)緬方請求，民政部國家減災(zāi)中心利用多顆中國衛(wèi)星對洪澇進(jìn)行監(jiān)測，并結(jié)合其他輔助數(shù)據(jù)對洪澇災(zāi)害的范圍與影響進(jìn)行分析評估，為緬方救災(zāi)決策提供有效支持。文章針對以上案例對應(yīng)急監(jiān)測數(shù)據(jù)、流程、方法、結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)分析，結(jié)果表明中國衛(wèi)星具有為周邊國家重大災(zāi)害提供及時有效應(yīng)急監(jiān)測服務(wù)能力，并對未來中國衛(wèi)星用于國際重大災(zāi)害監(jiān)測服務(wù)提出了建議與展望。

對地觀測衛(wèi)星；緬甸洪澇災(zāi)害；應(yīng)急監(jiān)測；衛(wèi)星應(yīng)用

1 引言

自然災(zāi)害是人類面臨的共同挑戰(zhàn)，近年來，全球范圍內(nèi)重大自然災(zāi)害不斷發(fā)生，給人類造成巨大生命和財產(chǎn)損失。據(jù)國際緊急事件數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計,2015年全球有376次國家級重大自然災(zāi)害發(fā)生，共造成22765人死亡，1.1億人受災(zāi)，直接經(jīng)濟(jì)損失703億美元，其中亞洲國家災(zāi)害情況最為嚴(yán)重[1]。重大自然災(zāi)害的發(fā)生往往在較短時間內(nèi)造成大量生命財產(chǎn)損失，而且災(zāi)害形勢復(fù)雜多變，應(yīng)急救援救助難度較大。傳統(tǒng)的地面調(diào)查和統(tǒng)計等手段很難及時獲取災(zāi)區(qū)的全面動態(tài)信息。地球觀測衛(wèi)星具有觀測范圍廣、可重復(fù)觀測、不受地面條件限制及可多星協(xié)同實(shí)現(xiàn)多維立體動態(tài)觀測的優(yōu)勢，通過將災(zāi)區(qū)多源衛(wèi)星遙感影像與基礎(chǔ)地理、災(zāi)情信息等數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理與分析，可在災(zāi)后快速獲得災(zāi)區(qū)背景信息、動態(tài)監(jiān)測災(zāi)害造成的建筑物等實(shí)物毀損情況、評估災(zāi)害的影響范圍和判斷災(zāi)情發(fā)展的態(tài)勢[2-4]，衛(wèi)星應(yīng)急制圖已經(jīng)成為國內(nèi)外重大災(zāi)害應(yīng)急管理不可或缺的技術(shù)支撐手段[5-6]。

近年來我國對地觀測衛(wèi)星技術(shù)迅速發(fā)展，觀測能力不斷提高[7]。1999年發(fā)射的中巴地球資源衛(wèi)星-01星(CBERS-01)是我國第一顆傳輸型地球資源衛(wèi)星，此后我國對地觀測衛(wèi)星技術(shù)持續(xù)發(fā)展，衛(wèi)星數(shù)量與種類不斷增多，目前已經(jīng)形成“資源”、“高分”和“環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星星座”等衛(wèi)星系列，成為全球?qū)Φ赜^測衛(wèi)星大國之一。截至2016年底，我國共計發(fā)射16顆民用陸地觀測衛(wèi)星，其中在軌運(yùn)行13顆，衛(wèi)星的傳感器包含光學(xué)和雷達(dá)兩種類型，空間分辨率從低分辨率到中、高分辨率，初步具備對全球進(jìn)行全天候、全天時成像觀測能力，目前這些對地觀測衛(wèi)星已經(jīng)廣泛應(yīng)用于包括防災(zāi)減災(zāi)在內(nèi)的多個領(lǐng)域，發(fā)揮了巨大的社會效益。

災(zāi)害無國界，衛(wèi)星遙感亦無國界。自然災(zāi)害應(yīng)急對衛(wèi)星監(jiān)測的需求具有針對多時空要素的動態(tài)高效多源多維的特點(diǎn)，在發(fā)生重大災(zāi)害條件下，只依靠單一國家或機(jī)構(gòu)的衛(wèi)星資源難以滿足需求，而衛(wèi)星的全球化可重訪與無國界觀測能力與災(zāi)害的監(jiān)測需求高度契合。目前重大災(zāi)害遙感應(yīng)急監(jiān)測是衛(wèi)星資源共享最為活躍和成熟的領(lǐng)域，國際上已經(jīng)形成了多個針對重大災(zāi)害應(yīng)急進(jìn)行衛(wèi)星資源共享與應(yīng)急服務(wù)的合作機(jī)制。比如聯(lián)合國災(zāi)害管理與應(yīng)急反應(yīng)天基信息平臺(UN-SPIDER)、空間與重大災(zāi)害國際合作憲章(CHARTER)、歐盟哥白尼計劃的應(yīng)急服務(wù)平臺等國際合作機(jī)制均是專門針對災(zāi)害監(jiān)測建立的衛(wèi)星資源共享與信息服務(wù)機(jī)制[8]。民政部國家減災(zāi)中心作為我國綜合防災(zāi)減災(zāi)的信息與決策支持機(jī)構(gòu)，自2009年2月第一次針對澳大利亞火災(zāi)開展國際衛(wèi)星應(yīng)急監(jiān)測服務(wù)以來[9]，已經(jīng)為30多次國際重大災(zāi)害提供監(jiān)測與制圖服務(wù)，目前已經(jīng)成為國際社會衛(wèi)星應(yīng)急制圖的重要力量之一。

2015年7-8月緬甸發(fā)生嚴(yán)重洪澇災(zāi)害，應(yīng)緬方災(zāi)害管理部門請求，民政部國家減災(zāi)中心緊急啟動空間信息應(yīng)急服務(wù)機(jī)制，協(xié)調(diào)利用多顆中國衛(wèi)星對緬甸災(zāi)區(qū)進(jìn)行遙感監(jiān)測，并結(jié)合其他輔助數(shù)據(jù)對洪澇范圍與影響進(jìn)行監(jiān)測評估，為緬方救災(zāi)決策提供有效支持。本文針對以上案例對監(jiān)測數(shù)據(jù)、流程、方法和結(jié)果進(jìn)行系統(tǒng)分析，并對未來中國衛(wèi)星有效用于國際重大災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測服務(wù)提出建議。

2 緬甸概況與災(zāi)害情況

緬甸位于亞洲中南半島西部，東北和北部與我國云南省交界，西面瀕臨孟加拉灣和安達(dá)曼海，海岸線長3200 km，總面積約為67.7萬平方千米，是東南亞第二大國家?？?cè)丝?141.9萬人(2014年)，轄14個省級行政單元(包括7個省、7個邦和聯(lián)邦區(qū))。從地理位置來看緬甸是陸地上連接?xùn)|南亞與南亞的必然通道，是中國21世紀(jì)海上絲綢之路進(jìn)入印度洋的第一站，也是最為關(guān)鍵的一站[10]。緬甸地勢北高南低，西部有若開山脈，東北部為撣邦高原，中部為平原。氣候?qū)儆诘湫蜔釒Ъ撅L(fēng)氣候，豐水期從5月持續(xù)到10月末；在此期間，強(qiáng)風(fēng)從西南部吹入緬甸，若開邦、勃固省、伊洛瓦底省和德林達(dá)依省的海岸，每年降雨量約3000～5000 mm；中部平原降雨量每年僅有500～1000 mm。

緬甸是一個自然災(zāi)害多發(fā)的國家，主要自然災(zāi)害類型包括洪澇、臺風(fēng)、滑坡、旱災(zāi)、海嘯、森林火災(zāi)和地震等，其中洪澇發(fā)生頻次最高。根據(jù)CRED國際災(zāi)害數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計，2000-2015年期間緬甸發(fā)生各類重大自然災(zāi)害30次，其中洪澇災(zāi)害發(fā)生頻次最多共15次，其次分別為滑坡、臺風(fēng)、地震，重大災(zāi)害共造成13.9萬多人死亡，其中2008年發(fā)生的“納爾吉斯”臺風(fēng)是緬甸歷史上最嚴(yán)重的自然災(zāi)害，導(dǎo)致13.8萬人死亡。緬甸的社會福利救助與安置部負(fù)責(zé)國家防災(zāi)減災(zāi)與應(yīng)急救助工作，該部設(shè)有應(yīng)急中心，開展風(fēng)險評估、應(yīng)急監(jiān)測與信息管理服務(wù)，應(yīng)急期間對外發(fā)布災(zāi)情。

2015年7-8月，受持續(xù)強(qiáng)降雨和7月30日孟加拉登陸臺風(fēng)“科門”(KOMEN)的影響，緬甸發(fā)生大范圍洪澇災(zāi)害和多處地質(zhì)災(zāi)害，洪水殃及西北，西部，南部和西南部的大部分國土面積，14個省邦中的12個省邦受災(zāi)。根據(jù)緬甸社會福利救助與安置部統(tǒng)計，截至2015年8月底，洪澇災(zāi)害造成至少117人死亡，160多萬人受災(zāi)，39萬多公頃農(nóng)田被損毀，多處出現(xiàn)滑坡等地質(zhì)災(zāi)害，造成大量電力、交通和通信等設(shè)施被毀壞。2015年7月31日緬甸總統(tǒng)發(fā)布聲明宣布實(shí)皆、欽、馬圭和若開等4省(邦)為自然災(zāi)害災(zāi)區(qū)[11]。聲明表明這4個省邦受災(zāi)嚴(yán)重，面臨巨大救災(zāi)挑戰(zhàn)，可接受國際援助。洪澇災(zāi)害后緬方通過外交渠道向民政部國家減災(zāi)中心提出衛(wèi)星監(jiān)測請求，針對災(zāi)情特點(diǎn)和應(yīng)急需求，減災(zāi)中心積極協(xié)調(diào)中方衛(wèi)星資源，及時為緬方應(yīng)急工作提供有效衛(wèi)星制圖信息服務(wù)，得到了緬方的充分肯定。也為進(jìn)一步探索國產(chǎn)衛(wèi)星對周邊國家重大災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測服務(wù)模式奠定基礎(chǔ)。

3 數(shù)據(jù)獲取與監(jiān)測流程

3.1 常用國產(chǎn)對地觀測衛(wèi)星

洪澇災(zāi)害范圍及其影響要素是衛(wèi)星遙感應(yīng)急監(jiān)測的主要內(nèi)容，需要大范圍觀測衛(wèi)星與精細(xì)觀測衛(wèi)星協(xié)同應(yīng)用方可有效開展。目前我國在軌運(yùn)行的多顆衛(wèi)星(見表1)可滿足洪澇災(zāi)害大范圍動態(tài)觀測的監(jiān)測需求，如2008年9月發(fā)射的環(huán)境減災(zāi)-A、B(HJ-1A/B)衛(wèi)星各搭載兩臺CCD相機(jī)，具有30 m空間分辨率、4個多光譜波段、700 km幅寬，兩星協(xié)同觀測可實(shí)現(xiàn)48 h的重訪周期，已經(jīng)積累全球多個國家本底影像數(shù)據(jù)，多次用于國內(nèi)外洪澇災(zāi)害監(jiān)測服務(wù)。2013年4月發(fā)射的高分一號衛(wèi)星搭載的4臺16 m分辨率多光譜寬幅相機(jī)幅寬達(dá)到800 km，重訪周期4天，以上衛(wèi)星載荷適合于洪澇范圍動態(tài)監(jiān)測。近年來發(fā)射的多顆中高分辨率衛(wèi)星可對洪澇災(zāi)害影響的重點(diǎn)區(qū)域和目標(biāo)開展應(yīng)急監(jiān)測，如2012年發(fā)射環(huán)境減災(zāi)-1C(HJ-1C)衛(wèi)星作為我國第一顆民用S頻段雷達(dá)衛(wèi)星，單視模式空間分辨率可到5 m，具有條帶和掃描兩種工作模式，成像帶寬度分別為40 km和100 km，可用于災(zāi)區(qū)多云多雨條件下的洪澇應(yīng)急觀測；2012年發(fā)射的實(shí)踐-9A(SJ-9A)衛(wèi)星的全色多光譜相機(jī)可提供全色2.5 m和多光譜10 m影像，2014年發(fā)射的高分二號(GF-2)衛(wèi)星攜帶1 m全色和4 m多光譜兩臺相機(jī)，可用于監(jiān)測洪澇災(zāi)害影響的居民地、重要基礎(chǔ)設(shè)施和農(nóng)田等目標(biāo)。

表1 洪澇災(zāi)害常用對地觀測衛(wèi)星指標(biāo)表

3.2 數(shù)據(jù)獲取與監(jiān)測應(yīng)用

根據(jù)緬方需求，民政部國家減災(zāi)中心迅速啟動國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)共享獲取與應(yīng)急制圖機(jī)制，一方面從影像庫中整理覆蓋緬甸全境的災(zāi)前影像，另一方面及時安排環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星觀測計劃，并向中國資源應(yīng)用衛(wèi)星中心提出其他陸地衛(wèi)星對該區(qū)域的觀測申請。截至2015年8月14日，共獲取了HJ-1A/B/C和實(shí)踐-9A等4顆衛(wèi)星的73景遙感影像數(shù)據(jù)，其中災(zāi)前遙感影像25景，全部來自環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星，災(zāi)后遙感影像48景，來自環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星和實(shí)踐-9A衛(wèi)星。衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)了對緬甸14省(邦)的在災(zāi)前和災(zāi)后兩個階段的全覆蓋(如圖1，2所示)，HJ-1A/B是數(shù)據(jù)量最多和覆蓋最廣的數(shù)據(jù)，共58景影像，分別覆蓋了災(zāi)前和災(zāi)后的全災(zāi)區(qū)。衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)主要用于提取水體范圍，并通過災(zāi)前災(zāi)后的水體范圍變化，確定洪澇范圍。

基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)是災(zāi)害影響評估的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本次使用的緬甸國界、省邦邊界及村鎮(zhèn)點(diǎn)位矢量數(shù)據(jù)來自緬甸信息管理部(MIMU)公開發(fā)布信息，該部成立于2007年，由歐盟、加拿大政府及聯(lián)合國發(fā)展計劃署資助，在聯(lián)合國居住與人道主義協(xié)調(diào)員管理下負(fù)責(zé)為聯(lián)合國駐緬組織與人道主義相關(guān)機(jī)構(gòu)提供信息，主要用于緬甸的人道主義援助與社區(qū)發(fā)展的信息分析與決策支持，其發(fā)布的信息來自緬甸全國的多個部門。洪澇災(zāi)害往往導(dǎo)致大量農(nóng)田受災(zāi)，而且緬甸作為農(nóng)業(yè)大國，農(nóng)田信息尤為重要。本次洪澇影響評估使用的耕地數(shù)據(jù)是由我國國家基礎(chǔ)地理信息中心生產(chǎn)的2010年全球30 m地表覆蓋數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)覆蓋南北緯80°的陸地范圍，包括耕地、森林、草地等10種地表覆蓋類型。數(shù)據(jù)研制所使用的分類影像主要是30 m的多光譜影像，包括美國的陸地資源衛(wèi)星和中國的環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星[12]。數(shù)據(jù)獲取與應(yīng)用情況如表2所示。

圖1 HJ-1衛(wèi)星緬甸災(zāi)前影像圖Fig.1 HJ-1 satellite image of Myanmar before flood

圖2 中國對地觀測衛(wèi)星災(zāi)后影像范圍圖Fig.2 Post disaster coverage of Chinese satellites

數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)名稱數(shù)據(jù)時間數(shù)量與范圍數(shù)據(jù)應(yīng)用國產(chǎn)衛(wèi)星影像HJ-1A/B影像HJ-1C影像SJ-9A影像2015年5月25景,覆蓋緬甸全境2015年7—8月33景,覆蓋緬甸全境2015年7—8月8景,局部災(zāi)區(qū)2015年8月4日3景,局部災(zāi)區(qū) 主要用于災(zāi)前災(zāi)后水體范圍信息提取。 用于洪水監(jiān)測與識別。 用于災(zāi)后洪澇范圍提取。開源基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)國省界2014年4月村鎮(zhèn)點(diǎn)位2012年2月耕地分布2010年緬甸全境 緬甸信息管理部門(MIMU)通過網(wǎng)站對外公開發(fā)布,用于洪澇影響村鎮(zhèn)評估全球覆蓋 中國的全球30m分辨率地表覆蓋數(shù)據(jù),信息提取自多源衛(wèi)星影像,含10種地表覆蓋類型,用于洪澇影響耕地評估

3.3 處理評估流程

獲取的覆蓋緬甸的災(zāi)前災(zāi)后衛(wèi)星影像分別經(jīng)過輻射校正和幾何校正后，首先利用區(qū)域生長法通過人機(jī)交互方式分景提取水體范圍，然后分別融合合并形成災(zāi)前正常的水體范圍和災(zāi)后的水體范圍，兩個時期的水體范圍通過變化檢測，對比分析災(zāi)前災(zāi)后水體面積變化，識別提取洪澇范圍。洪澇范圍結(jié)合緬甸村鎮(zhèn)點(diǎn)位和省邦邊界等基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)，通過空間遙感數(shù)據(jù)分析，可得到受災(zāi)的村鎮(zhèn)數(shù)量與分布，洪澇范圍結(jié)合全球30 m地表覆蓋類型數(shù)據(jù)中的耕地分布數(shù)據(jù)，通過空間遙感數(shù)據(jù)分析得到受災(zāi)耕地分布與面積，具體流程見圖3。

圖3 洪澇災(zāi)害范圍與影響評估技術(shù)流程圖Fig.3 Technical flow of flood extent and impact assessment

4 監(jiān)測結(jié)果與應(yīng)用分析

4.1 監(jiān)測結(jié)果

利用對地觀測衛(wèi)星對緬甸洪澇災(zāi)害進(jìn)行動態(tài)監(jiān)測，分析形成全災(zāi)區(qū)洪澇范圍監(jiān)測和影響評估兩類產(chǎn)品，災(zāi)害范圍產(chǎn)品有助于災(zāi)害管理者全面掌握災(zāi)情態(tài)勢和確定重點(diǎn)災(zāi)區(qū)，而災(zāi)害影響評估結(jié)果有利于確定受影響關(guān)鍵要素信息，便于有效部署應(yīng)急救助資源，同時為后續(xù)的綜合損失評估和恢復(fù)重建決策提供參考信息。

4.1.1 洪澇范圍

2015年8月4日至14日遙感應(yīng)急期間，遙感監(jiān)測緬甸境內(nèi)最大洪水范圍達(dá)12 334.9 km2，涉及13個省(邦)，其中伊洛瓦底、實(shí)皆、勃固和馬圭洪水范圍最大，均超過1000 km2，伊洛瓦底最為嚴(yán)重，洪澇面積達(dá)3980多平方千米。其后依次為克欽、克耶和曼德勒，省(邦)內(nèi)洪澇范圍均超過600 km2。本次洪澇災(zāi)害屬于強(qiáng)降水導(dǎo)致河水暴漲而引起的大面積流域性洪澇災(zāi)害，從洪澇范圍監(jiān)測結(jié)果(見圖4，圖5)可見洪澇災(zāi)區(qū)多位于山谷沿河區(qū)域和下游低洼平原地區(qū)，大范圍洪澇呈現(xiàn)沿河流分布趨勢，在實(shí)皆東北部和克欽西南部、伊洛瓦底中北部和勃固西南部被大范圍洪水淹沒，而實(shí)皆中南部、馬圭中部、若開中南部出現(xiàn)多處內(nèi)澇積水，欽、孟和內(nèi)比都省(邦)受災(zāi)最輕，特別是欽受災(zāi)面積最小，僅2.56 km2。

圖4 緬甸洪澇范圍(截至2015年8月14日)Fig.4 Flood extent of Myanmar flood (as of August 14)

圖5 洪澇范圍內(nèi)土地覆蓋分布圖Fig.5 Landcover of flooded area

4.1.2 影響評估

由于河流兩側(cè)耕地、村莊密布，沿河泛濫的洪水導(dǎo)致大量居民地和耕地被淹(圖6～7)?；讷@取的基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)和提取的洪澇范圍，通過空間遙感數(shù)據(jù)分析主要針對洪澇災(zāi)害對受災(zāi)的村、鎮(zhèn)及耕地進(jìn)行評估。評估發(fā)現(xiàn)，共有108個鎮(zhèn)、1747個村莊和90.17萬公頃耕地受災(zāi)(見表3)，從受影響土地類型看，以耕地受災(zāi)為主，面積占總洪水范圍面積的73.8%。從受災(zāi)情況來看，伊洛瓦底、實(shí)皆、勃固三個省(邦)受災(zāi)最為嚴(yán)重，受災(zāi)村鎮(zhèn)數(shù)量最多，受災(zāi)耕地面積也最大。隨后受災(zāi)村鎮(zhèn)最多的是馬圭省，有18個鎮(zhèn)和201個村子受災(zāi)。受影響耕地最嚴(yán)重的是克欽邦，6.06萬公頃耕地受災(zāi)，占其境內(nèi)洪澇總面積的78%。曼德勒受災(zāi)也比較嚴(yán)重，14個鎮(zhèn)受影響，受影響農(nóng)田面積也較大。若開、內(nèi)比都和欽省(邦)受災(zāi)較輕，農(nóng)田受災(zāi)面積站省(邦)內(nèi)洪澇范圍比重也較小。

圖6 SJ-9A 衛(wèi)星監(jiān)測的被淹大面積農(nóng)田與居民點(diǎn)Fig.6 Flooded arable land and residential areas monitored by SJ-9A satellite

圖7 環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星-1監(jiān)測的洪澇影響居民點(diǎn)密集區(qū)Fig.7 Flooded residential areas monitored by HJ-1 satellite

省(邦)洪澇范圍/km2受災(zāi)鎮(zhèn)數(shù)/個受災(zāi)村數(shù)/個淹沒耕地/萬公頃淹沒耕地占洪澇范圍比例/%伊洛瓦底(Ayeyarwady)3980.841448831.2178.4勃固(Bago)1861.441848512.9769.7欽(Chin)2.56300.8031.3克欽(Kachin)775.253596.0678.2克耶(Kayin)679.933794.8371.0馬圭(Magway)1017.51182015.6255.2

續(xù) 表

4.2 結(jié)果討論

雖然缺乏同期地面實(shí)測數(shù)據(jù)，尚未對監(jiān)測結(jié)果進(jìn)行全面系統(tǒng)定量驗(yàn)證，但與相關(guān)統(tǒng)計報告信息的對比結(jié)果顯示監(jiān)測結(jié)果與實(shí)際受災(zāi)情況具有一致性。本文以8月中旬聯(lián)合國人道主義救援協(xié)調(diào)辦公室緬甸洪澇應(yīng)急形勢報告[11]相關(guān)信息做參考對監(jiān)測結(jié)果定性分析，結(jié)果表明衛(wèi)星遙感評估得到的洪澇范圍、重災(zāi)區(qū)和受災(zāi)鎮(zhèn)數(shù)量與報告中相關(guān)信息一致性強(qiáng)，遙感監(jiān)測被淹耕地面積偏大。具體來說，關(guān)于洪澇范圍，根據(jù)形勢報告，洪澇災(zāi)害造成伊洛瓦底、勃固、欽、克欽、克耶、馬圭、曼德勒、孟、若開、實(shí)皆、撣和仰光等12省邦，而遙感監(jiān)測洪澇范圍除以上12省邦外還包括內(nèi)比都，不過內(nèi)比都評估得到的受災(zāi)村鎮(zhèn)數(shù)最少。關(guān)于受災(zāi)程度，伊洛瓦底災(zāi)情最為嚴(yán)重，監(jiān)測結(jié)果與報告信息一致。關(guān)于受災(zāi)鎮(zhèn)村數(shù)量，遙感評估得到的受災(zāi)鎮(zhèn)為108個，略少于形勢報告中的134個鎮(zhèn)，而馬圭約有200個村子被淹，監(jiān)測結(jié)果與報告信息一致。遙感監(jiān)測被淹耕地面積偏差較大，是報告被淹面積55.66萬公頃的1.6倍。分析來看，遙感監(jiān)測時間與報告信息統(tǒng)計的時間難以完全一致，基于遙感影像提取的洪水范圍和來源于統(tǒng)計的報告信息均必然存在誤差，而耕地面積采用2010年全球30 m的地表覆蓋數(shù)據(jù)中數(shù)據(jù)現(xiàn)世性不足，以上因素均可導(dǎo)致評估結(jié)果出現(xiàn)偏差。

4.3 應(yīng)用分析

衛(wèi)星應(yīng)急監(jiān)測期間是洪澇范圍最大和形勢最為嚴(yán)峻的時期，在應(yīng)急制圖服務(wù)的兩個多周時間內(nèi)共制作20多幅制圖產(chǎn)品，并通過專門開通的文件傳輸協(xié)議(FTP)及時動態(tài)為緬方提供信息服務(wù)，特別為其在全面掌握災(zāi)情發(fā)展態(tài)勢和重點(diǎn)災(zāi)區(qū)災(zāi)情的基礎(chǔ)上進(jìn)行快速應(yīng)急救援救助決策與工作部署提供有效信息支持，應(yīng)急服務(wù)工作得到緬方的充分肯定和高度評價。與以往國家減災(zāi)中心提供的國際大災(zāi)應(yīng)急監(jiān)測服務(wù)相比，本次洪澇監(jiān)測在協(xié)調(diào)衛(wèi)星數(shù)量、災(zāi)區(qū)覆蓋范圍、動態(tài)監(jiān)測頻次和服務(wù)時效方面均有較大提升。服務(wù)能力增強(qiáng)主要得益于與衛(wèi)星資源和技術(shù)的發(fā)展。隨著我國地球觀測衛(wèi)星數(shù)量的增加，觀測能力不斷增強(qiáng)，通過多星協(xié)同對周邊國家具有每天覆蓋觀測能力，對于大范圍洪澇災(zāi)害可進(jìn)行動態(tài)有效觀測與制圖服務(wù)。如2008年發(fā)射的HJ-1A/B衛(wèi)星經(jīng)過8年多的運(yùn)行，已經(jīng)積累了全球多個國家的存檔數(shù)據(jù)，使得能夠通過災(zāi)前災(zāi)后影像對比實(shí)現(xiàn)對洪澇范圍的有效監(jiān)測，HJ-1A/B衛(wèi)星CCD載荷和高分一號衛(wèi)星16 m多光譜載荷等大幅寬高頻次觀測相機(jī)適合于對大范圍洪澇災(zāi)害開展動態(tài)應(yīng)急監(jiān)測；更高分辨率衛(wèi)星可對重點(diǎn)目標(biāo)和區(qū)域進(jìn)行監(jiān)測。

為進(jìn)一步提高應(yīng)急監(jiān)測能力和定量化水平，后續(xù)應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)雷達(dá)衛(wèi)星協(xié)同應(yīng)用和產(chǎn)品的真實(shí)性檢驗(yàn)方面工作。本次應(yīng)急監(jiān)測以光學(xué)衛(wèi)星為主，所以有效影像數(shù)據(jù)的獲取容易受天氣條件影響，隨著我國高分三號衛(wèi)星等更多雷達(dá)衛(wèi)星的發(fā)射，通過與光學(xué)衛(wèi)星的協(xié)同應(yīng)用，可大幅提升洪澇災(zāi)害的監(jiān)測能力。此外本次應(yīng)急監(jiān)測由于缺乏當(dāng)?shù)赝趯?shí)際數(shù)據(jù)，所以監(jiān)測結(jié)果未作定量驗(yàn)證，只做定性判斷。進(jìn)一步應(yīng)與當(dāng)?shù)亟㈤L效協(xié)作機(jī)制，共同開展產(chǎn)品驗(yàn)證工作，提高產(chǎn)品定量化水平。

5 結(jié)論

針對2015年緬甸洪澇災(zāi)害應(yīng)急國際需求，通過協(xié)調(diào)4顆中國對地觀測衛(wèi)星對全災(zāi)區(qū)進(jìn)行持續(xù)近2周的觀測，制作完成20多幅衛(wèi)星應(yīng)急制圖產(chǎn)品，產(chǎn)品服務(wù)及時并動態(tài)直觀，有效支持了緬方的應(yīng)急決策。本次洪澇災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測是中國衛(wèi)星針對一次國家級的重大洪澇災(zāi)害開展的時間最長和范圍最廣的制圖服務(wù)，服務(wù)效果得到了緬方和國際社會的高度肯定，也充分證明了中國衛(wèi)星對周邊國家洪澇災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測能力，隨著更多中國衛(wèi)星的發(fā)射與投入使用，其在國際洪澇災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測中必將發(fā)揮更大應(yīng)用潛力。

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(編輯：張小琳)

Application of China Earth Observation Satellites for Myanmar Flood Emergency Monitoring

LI Suju HE Haixia LIU Ming CUI Yan YANG Siquan WU Wei ZHANG Wei

(National Disaster Reduction Center of China,Ministry of Civil Affairs,Beijing 100124,China)

During July to August in 2015,Myanmar suffered severe floods disaster which caused massive damages and losses. With the request of Myanmar government,several domestic satellites of China have been mobilized for the disaster monitoring. The archived and post disaster acquired satellite images were used for flooded extent and impact estimation with open affiliated data integrated. The satellite-based emergency mapping service provided by NDRCC has effectively supported the Myanmar emergency response. The data,workflow,methodologies and outcome of the Myanmar flood emergency mapping service have been systematically analyzed,which manifest the capacity for using domestic land observation satellites for international major disaster monitoring service. Some suggestions and expectations have been proposed for the future application in this regard.

earth observation satellites;Myanmar flood;emergency monitoring;satellite application

2017-03-08；

2017-04-09

國家自然科學(xué)基金(41301591)

李素菊，女，博士，副研究員，研究領(lǐng)域?yàn)榭臻g技術(shù)減災(zāi)與合作。Email：lisuju@ndrcc.gov.cn。

P286

A

10.3969/j.issn.1673-8748.2017.02.020