發展空間技術 提升綜合防災減災能力
——專訪民政部國家減災中心副主任范一大

發展空間技術 提升綜合防災減災能力
——專訪民政部國家減災中心副主任范一大

＞專家介紹

范一大，全國民政行業首批領軍人才、民政部國家減災中心副主任，主要從事自然災害與風險管理、災害遙感、空間技術減災、土地利用與覆蓋變化、全球氣候變化等領域研究和應用工作。多次主持和參與國家有關科技計劃、課題及國際合作項目。探索了國家綜合防災減災業務體系，倡導了“天-地-現場”一體化災害監測評估體系。

我國是自然災害最為嚴重的國家之一，災害帶來的危害和損失不斷攀升，僅今年以來，就發生了兩起重大災害。7月18日，41年來最強臺風“威爾遜”登陸我國，造成南方多省市受災。8月3日，云南省昭通市魯甸縣又發生6.5級地震，造成600多人罹難。防災減災形勢緊迫，發展空間技術用于防災減災與應急救援日益重要。2008年我國發射環境減災衛星A、B兩顆光學衛星，2012年發射了環境減災C雷達衛星，對自然災害進行大范圍、全天候、全天時動態監測，構建天地一體化的綜合防災減災支撐體系，最大限度減少災害造成的損失。國家減災中心作為環境減災星座運行管理和減災應用系統業務運行與服務單位，在國內外發生的多場重大自然災害的監測評估和決策服務中發揮了重要的作用。本刊專訪了民政部國家減災中心（衛星減災應用中心）副主任范一大，就我國衛星防災減災應用研究與實踐等相關問題進行了探討。

＞＞＞記者：今年我國南方多地區遭遇最強臺風襲擊后，云南魯甸又發生強震，造成嚴重人員傷亡。災難發生后，國家減災中心立即啟動做出應急響應，協調國內外衛星數據，開展災后評估與救援，請您給我們介紹一下相關情況。

＞＞＞范一大：2014年8月3日16點30分，云南省昭通市魯甸縣發生6.5級地震，震源深度12千米。8月3日18時，國家減災委、民政部緊急啟動國家Ⅲ級救災應急響應。國家減災委秘書長、民政部副部長率民政部、發展改革委、地震局等8部門組成的國家減災委、國務院抗震救災指揮部聯合工作組趕赴地震災區，協助指導地方開展抗震救災工作。8月4日11時，根據災情發展和《國家自然災害救助應急預案》，國家救災應急響應等級升至Ⅰ級。

云南魯甸震后牛欄江堰塞湖遙感監測評估圖

地震發生后，民政部國家減災中心（衛星減災應用中心）根據救災應急工作規程，于第一時間啟動了國內衛星、航空數據的應急協調共享合作機制，并于8月3日19點34分正式啟動空間與重大災害國際憲章機制（CHARTER）。截至8月12日，民政部國家減災中心已通過CHARTER機制獲取了加拿大航天局（CSA）、德國航空航天中心（DLR）、俄羅斯聯邦航天局（Roskosmos）、美國地質勘探局（USGS）、美國國家航天局（NASA）、法國國家空間研究中心（CNES）、印度空間研究組織（ISRO）等6個國家、7個空間機構的11顆衛星（對地觀測平臺）、83景衛星遙感影像數據。同時，民政部國家減災中心通過國內空間數據災害應急合作機制，獲得了包括環境減災衛星、高分一號、資源一號02C、資源三號、實踐九號以及遙感系列衛星、快舟一號等衛星數據的80余景衛星遙感影像數據。

航空遙感數據方面，民政部國家減災中心通過“國家重大自然災害應急無人機監測合作機制”等國內合作機制，獲取得到了國家測繪局共享的無人機航空遙感影像數據。

各類衛星、無人機航空遙感數據實現了對魯甸縣、巧家縣、昭陽區、會澤縣等受災最嚴重的縣（區）的全覆蓋。截至8月12日，已初步完成了對7度烈度區內房屋分布、滑坡點、道路等損毀的遙感監測分析，并對牛欄江堰塞湖的發展變化情況進行了持續監測。下一步，民政部國家減災中心將繼續協調國內外衛星、航空、無人機遙感數據，結合《特別重大自然災害損失統計制度》和現場核查等信息，針對房屋倒損，道路、耕地、林地損毀，次生地質災害以及堰塞湖等，持續開展遙感監測評估工作，為災害的損失評估提供支撐。

＞＞＞記者：我國在發展常規減災手段的同時，積極發展空間技術，提升綜合防災減災能力。請您介紹一下我國減災衛星及系統發展情況。

＞＞＞范一大：我國各類自然災害頻發、損失嚴重，嚴重制約經濟社會發展和民生改善，面對日益嚴峻的災害風險形勢，我們不斷努力應用多種技術手段全面提升自然災害的監測評估能力，其中空間技術是優先選擇和重點發展的高技術領域之一。從20世紀90年代開始，國家減災委、民政部門聯合相關部門提出和論證了全球第一個以星座組網方式構建的“環境與災害監測預報小衛星星座”，在國家發改委、國防科工局和航天科技集團等部門的支持下，于2008年9月6日以一箭雙星方式成功發射了兩顆光學小衛星環境減災A、B星（HJ-1A/B），于2012年11月12日發射了一顆S頻段合成孔徑雷達衛星環境減災C星（HJ-1C），初步實現了規劃第一階段“2+1”星座的建設任務。其中，HJ-1A星搭載兩臺CCD相機和一臺超光譜成像儀，HJ-1B星搭載兩臺CCD相機和一臺紅外相機，HJ-1C衛星包括掃描、條帶兩種工作模式，最高空間分辨率達到5米。衛星應用系統包括八個分系統和一個平臺，即業務運行管理、遙感數據應用處理、災害監測預警、災害應急響應、災情評估、決策支持、用戶服務與信息發布8個分系統和計算機業務支撐平臺等，已經實現了業務化運行，基本實現了環境減災衛星星座數據處理、災害信息提取和災害監測評估的能力，同時能夠兼顧處理和分析國內外其他衛星和航空遙感數據，形成了常規和應急兩種業務模式和完整的產品服務體系。

為了不斷加強自然災害的綜合觀測能力，《國家綜合防災減災規劃（2011—2015年）》主要任務中明確提出要加強國家防災減災空間信息基礎設施建設，逐步完善環境與災害監測預報小衛星星座，實現由4顆光學和4顆雷達衛星構成的“4+4”星座建設，提高自然災害的大范圍、全天候、全天時、多要素、高密度、集成化的立體監測能力和業務化運行水平。隨著我國災害遙感應用水平的提高、應用規模的擴大、應用效益的凸顯和應用需求的深化，國防科工局、國家減災委辦公室聯合10多個部委和研制部門經過3年多的研究論證，于2012年編制完成了《國家自然災害空間信息基礎設施規劃》，其中，遙感衛星在綜合利用國內外衛星資源的基礎上，提出了核心衛星資源由“4+4”星座拓展到“4+4+6”星座，重點補充了高軌光學/雷達衛星、高光譜衛星和高分辨率敏捷衛星，旨在提高自然災害觀測衛星的高時間、高空間、高光譜的應急觀測能力和多尺度、多星資源綜合觀測能力。若這些計劃能夠得以實現，將大大提高我國乃至全球的自然災害致災因子風險性、孕災環境穩定性、承災體脆弱性和災害損失高精度監測評估能力，從而為減輕災害風險、降低災害損失和提高災害管理水平提供有力支撐。

＞＞＞記者：衛星技術可及時監測和評估各種自然災害，成為防災減災的有力手段。國家減災中心（衛星減災應用中心）作為環境減災衛星星座的用戶單位，請您介紹一下該星座在防災減災中的應用情況。

＞＞＞范一大：環境減災A、B、C星成功發射后，衛星運行管理與減災應用系統已經建成并成為國家減災中心業務系統的重要組成部分，并在日常應對自然災害的業務運行中不斷發展完善，為建立“天-地-現場”一體化的災害監測評估體系奠定了堅實基礎。一方面，環境減災衛星大大促進了衛星減災科學技術研究、條件平臺和業務系統的全面提升，推動了民政部衛星減災應用中心建立，培養了一大批衛星防災減災領域高水平人才隊伍；另一方面，環境減災衛星數據在汶川地震、玉樹地震、舟曲特大山洪泥石流、西南干旱、蘆山地震和剛剛發生的云南魯甸地震等重特大自然災害應對中發揮了不可替代作用，并成功應對了國內300余場自然災害事件，相關數據產品為國家和地方政府減災救災決策提供了重要的技術支撐。

同時，環境減災衛星也已經成為我國空間技術國際合作的重要力量，相關數據在澳大利亞火災、智利地震、海地地震、巴基斯坦洪澇、泰國洪澇、委內瑞拉洪澇、非洲之角旱災、伊拉克洪澇等國際20余場重大災害中發揮了重要作用，增進了我國與國際間的防災減災技術合作交流，增強了國家綜合防災減災數據服務能力，大大提升了我國國際地位，取得了巨大的應用效益和社會效益。

＞＞＞記者：開展空間技術減災相比傳統手段是一重大突破，請您介紹一下空間技術在災害管理中的優勢與作用。

以衛星遙感為代表的空間技術，可連續和定期重復觀測災區情況，而且觀測過程不受國界和地理條件限制，能夠得到傳統手段難以獲取的災害信息。

＞＞＞范一大：以衛星遙感為代表的空間技術，可連續和定期重復觀測災區情況，而且觀測過程不受國界和地理條件限制，能夠得到傳統手段難以獲取的災害信息。從觀測譜段來看，多光譜和全色遙感數據擁有較高空間分辨率、較高光譜分辨率和較高信噪比，可以有效提取災害目標的幾何信息；紅外遙感白天晚上均可成像，對于災害目標輻射特性探測具有優勢；高光譜遙感具有很高光譜分辨率，可以精細評估災害對農業、生態以及災區環境的影響；合成孔徑雷達穿透力較強，具有全天時、全天候觀測能力，大災之后往往天氣條件惡劣，它有可能成為災害應急評估階段僅有的有效數據源。

利用多平臺多載荷的衛星遙感技術，結合數據處理、信息提取和綜合分析技術，可以全天時、全天候、全方位、周期性地獲取自然災害系統要素、目標和過程信息，通過對孕災環境穩定性、致災因子危險性長時間序列觀測，以及對災害目標、損失信息的提取和評估，可以對災害預警、災害監測、災情評估和有效實施防災減災計劃提供信息支持。

＞＞＞記者：國家減災委是全國減災救災工作的協調機構，國家減災中心是國家減災工作的技術支撐機構，在災害監測預警、災情收集與處理和減災技術開發等方面做了大量工作，請您介紹一下我國的災害管理情況及國家四級救災應急響應機制。

＞＞＞范一大：災害管理是政府的一項重要職能，也是一項復雜的系統工程。多年來，中國政府在災害管理領域逐步形成了重要的理念和機制，確定了災害管理“預防為主、綜合減災”的戰略，核心的指導思想是在政府主導、社會參與原則下，統籌考慮各類自然災害和災害過程各個階段，綜合利用各類資源和多種手段，努力推動防災減災與經濟社會發展相協調、與城鄉區域建設相結合、與應對氣候變化相適應，充分發揮各級政府在防災減災工作中的主導作用，全面加強綜合防災減災能力。

為建立健全應對突發重大自然災害救助體系和運行機制，國家建立了《國家自然災害救助應急預案》，國家減災委負責組織、領導全國的自然災害救助工作，協調開展特別重大和重大自然災害救助活動，國家減災委成員單位按照各自職責做好相關工作。預案中的自然災害主要包括干旱、洪澇、臺風、冰雹、雪災、沙塵暴等氣象災害，火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流等地質災害，風暴潮、海嘯等海洋災害，森林草原火災和重大生物災害等。根據自然災害的危害程度等因素，設定4個國家自然災害救助應急響應等級，從高到底依次為I級、II級、III級和IV級。啟動條件指標包括死亡人口、經濟轉移安置或需緊急生活救助人口、倒塌和嚴重損壞房屋等，干旱災害還包括造成缺糧或水等生活困難、需要政府救助人數占農牧業人口的數量或比例等指標。比如，當達到或超過死亡200人或緊急轉移安置100萬人或倒塌房屋20萬間，可啟動進入I級響應狀態。

＞＞＞記者：2011年國家發布《國家綜合防災減災規劃（2011-2015）》，提出加強國家防災減災空間信息基礎設施建設，加強遙感、地理信息系統和導航、通信等技術的綜合應用，構建“天-地-現場”一體化的國家減災救災體系，請您談一下該體系的構建及運行情況。

＞＞＞范一大：遙感、導航、通信等空間技術具有宏觀、快速、動態、綜合的優勢，在防災減災中發揮了重要作用，新技術的應用促進了自然災害立體監測、災害信息采集服務和應急通信指揮調度等能力提升，時效性、準確性和定量化水平顯著提高。“天-地-現場”一體化的國家減災救災體系包括衛星、飛艇、有人機和無人機、現場組成的高中低結合的立體觀測和信息采集體系，衛星和地面、固定和機動、公眾網與專用網相結合的應急通信保障體系，以及統一指揮和協調有序應急通信指揮體系。10多年來我國自然災害監測預警體系基本形成，各類自然災害監測站網和預警預報系統不斷完善，自然

“天-地-現場”一體化的國家減災救災體系包括衛星、飛艇、有人機和無人機、現場組成的高中低結合的立體觀測和信息采集體系，衛星和地面、固定和機動、公眾網與專用網相結合的應急通信保障體系，以及統一指揮和協調有序應急通信指揮體系。災害衛星監測能力不斷提高，衛星減災應用業務系統初步建立，自然災害災情上報系統穩定運行，從“國家-省-市-縣”四級擴展到了鄉鎮和村6級，災情現場統計核查系統為災情核查以及上述幾個系統之間數據、信息綜合使用、融合使用、相互校核和產品真實性檢驗提供了途徑。

＞＞＞記者：在2008年“5·12”汶川地震發生時，人們對災區情況不了解，救援人員倉促上陣；而在2013年四川蘆山地震和2014年云南魯甸地震發生時，我們能明顯感覺到政府救援速度快、質量高，災區通信能力大大提高。請您談談這幾年來我國在救災應急體系建設方面都取得了哪些進步。

＞＞＞范一大：在總結2008年“5·12”汶川地震災害應急工作的經驗教訓的基礎上，我國有針對性地加快了救災應急體系的建設。在四川蘆山地震乃至云南魯甸地震中，無論是交通“生命線”的打通、通信恢復速度，還是救援人員進駐、第一批物資到達速度，以及第一場發布會的召開等，政府各方面的應急機制，可以說都取得了進步。可以說經過大災的洗禮，政府的救援速度更快，效率更高，具體體現為救援工作更為有序、應急救援隊伍更為專業、信息獲取能力更強更公開、基層應急能力更加提高、高新技術應用更為廣泛和深入。

＞＞＞記者：加強防災減災與應急已成為我國國民經濟可持續發展的重要保障，提高我國減災救災和應急響應能力成為重要的工作內容。現代應急管理水平的高低，不僅反映在救災的應急能力上，更反映在災前的準備能力上，請您談一下空間技術應用于我國救災應急方面還有哪些不足之處。

＞＞＞范一大：空間技術減災涉及到空間數據的獲取、管理、應用和服務等多個環節，空間數據獲取是前提，交換共享是保障，海量數據智能管理是基礎，集成應用是核心，信息服務是目標。事實上，以衛星、航空遙感為主的對地觀測技術仍然無法完全滿足救災應急所需的全天時、全天候的高時空分辨率、多載荷、多尺度觀測需求。衛星的總數量、數據質量和應用水平都有待提高，主要體現在遙感衛星數據分辨率、重點覆蓋區域數據質量、遙感信息的定量化分析等方面。著力發展中高分辨率的多種衛星，提高數據質量、載荷處理水平，提高數據連續性和定量化水平。對于地震災害來說，遙感衛星數據分辨率達不到要求時，主要應用航空遙感數據。無人機獲取的遙感數據分辨率能達到0.2～0.3米，但覆蓋范圍有限，且需要飛行多個航次，易與空中救援運輸相沖突。所以我們提出發展更高空間分辨率、高時間分辨率光學衛星的需求，提出雷達衛星的需求。雷達衛星可以不受惡劣天氣限制，實現全天時觀測，結合災區災前本底數據庫，測定成災范圍。同時，我國空間基礎設施及其空間數據資源分布在多個不同的部門，由于體制機制不健全、鼓勵開放共享的國家層面數據政策缺失、部門狹隘業績觀以及全方位監督評價機制缺失等原因，造成空間數據共享不暢、高水平開發利用不夠和重大自然災害應急協同意識不強，遙感數據從獲取到應用服務涉及環節過多，市場配置資源、公共服務和公益服務等機制尚未形成，在衛星資源和數據資源統籌中存在脫離實際和能力活力不足等瓶頸，使得空間數據本身具有的優勢不能在防災、抗災、救災工作中發揮其應有的作用。因此，需要我們著眼于防災減災實際需要和空間技術資源管理應用特點，從全面加強防災減災能力建設和有力推進空間技術產業發展兩個視角出發，科學客觀分析評價阻礙發展的壁壘，充分借鑒國內外高技術資源配置的成功經驗，通過改革創新、求真務實和打破制約發展的利益點和利益鏈條破解難題，從而促進空間技術在經濟社會發展的各個領域發揮作用。

· 本刊記者_靳穎 贠敏