衛(wèi)星賦能防汛救災(zāi)第一線

隨著汛期來臨，部分地區(qū)汛情嚴峻，多地發(fā)生洪澇地質(zhì)災(zāi)害。在防汛救災(zāi)工作中，衛(wèi)星遙感、衛(wèi)星導航、衛(wèi)星通信的應(yīng)用，提升了防汛監(jiān)測預警的精準度和搶險救災(zāi)的時效性，增強了汛期防洪安全保障能力。

一、遙感衛(wèi)星密切監(jiān)測

多源遙感衛(wèi)星對洪澇災(zāi)區(qū)進行的動態(tài)監(jiān)測與分析，為災(zāi)區(qū)災(zāi)情評估、搶險救援和災(zāi)后重建提供了監(jiān)測保障和決策依據(jù)。

1.汛情動態(tài)監(jiān)測

風云氣象衛(wèi)星對局地發(fā)生的暴雨和強對流天氣進行了監(jiān)測，及時掌握強對流的發(fā)展過程。7月7日，江漢、江淮、江南北部等地出現(xiàn)了強對流天氣。風云四號A衛(wèi)星紅外增強云圖（圖1）顯示，強對流云團主要出現(xiàn)在湖北東部、安徽南部、江西北部等地，降水云系整體呈東-西走向的帶狀分布在長江流域上空。8時湖北東部上空有一中尺度對流系統(tǒng)，至12時，該對流系統(tǒng)與湖南上空的對流云團結(jié)合，強度再次加強，而江淮和江南上空的對流云團呈現(xiàn)減弱趨勢。

圖1 風云四號A衛(wèi)星強對流天氣監(jiān)測云圖

受持續(xù)強降水和上游來水影響，整個鄱陽湖水系發(fā)生洪災(zāi)。我國首顆分辨率達1m的合成孔徑雷達（SAR）衛(wèi)星高分三號，全天候?qū)蛾柡^(qū)洪澇災(zāi)害進行監(jiān)測與分析。圖2為高分三號衛(wèi)星拍攝的鄱陽湖影像，與6月26日汛前影像相比，7月14日汛期影像顯示，鄱陽湖水體面積急劇擴張。

圖2 高分三號衛(wèi)星鄱陽湖地區(qū)汛情監(jiān)測影像

7月18日20時10分，位于安徽省廬江縣境內(nèi)的長江支流西河缺口水文站水位達12.50m，超保證水位0.6m。為減輕防汛壓力，東大圩開閘蓄洪。從海洋一號C衛(wèi)星拍攝廬江東西大圩影像圖可以看出（圖3），7月22日東大圩已全部蓄滿洪水。

圖3 海洋一號C衛(wèi)星廬江東西大圩蓄洪監(jiān)測影像

2.開展災(zāi)情評估

圖4 昌江區(qū)域水域變化圖

7月9日，江西省上饒市鄱陽縣發(fā)生決口漫堤。圖4為高分三號衛(wèi)星拍攝的鄱陽縣昌江區(qū)域2020年第二季度，及7月3日、12日、13日水域變化圖，可見7月3日水域面積與本年第二季度相比已有明顯擴張；9日晚決口漫堤發(fā)生后，12日已淹沒昌江區(qū)域大面積陸地；相較12日，13日水域面積并未發(fā)生明顯變化，但防汛形勢依然嚴峻。同時，運用時序變化檢測技術(shù)，以本年第二季度為基準分別統(tǒng)計昌江區(qū)域內(nèi)水域面積占比與增長率。如圖5所示，鄱陽縣昌江區(qū)域水域面積及增長率均在7月12日達到峰值，水域面積是第二季度的6倍以上，與7月3日相比增長了2.67倍。

圖5 昌江區(qū)域水域變化時序分析統(tǒng)計圖

圖6 淮河蒙洼蓄洪區(qū)水體監(jiān)測圖

多源遙感數(shù)據(jù)疊加融合處理，可以監(jiān)測研判淹沒面積。如圖6（a）所示，利用高分三號衛(wèi)星監(jiān)測淮河流域蒙洼蓄洪區(qū)，并對蓄洪區(qū)內(nèi)水體面積進行統(tǒng)計，統(tǒng)計出淹沒區(qū)面積為127.3km2，占蒙洼蓄洪區(qū)總面積（180.4km2）的70.5%。圖6（b）為2020年7月21-26日高分衛(wèi)星對該區(qū)域的水體變化監(jiān)測圖，中東部淹沒區(qū)面積有所增加，西南部區(qū)域水體面積有所減小。

二、北斗系統(tǒng)及時預警

北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的導航、定位、授時和短報文功能，可滿足災(zāi)情信息采集、報送、管理、服務(wù)及救災(zāi)指揮調(diào)度等業(yè)務(wù)對空間位置信息的應(yīng)用需求。在防汛救災(zāi)工作中，從災(zāi)前“通風報信”到災(zāi)后的快速評估，都有北斗系統(tǒng)的身影。

1.保障災(zāi)情信息傳輸

北斗綜合減災(zāi)示范項目發(fā)揮北斗終端結(jié)合移動4G+短報文多網(wǎng)絡(luò)融合的通信保障優(yōu)勢，開展信息報送。同時，利用北斗衛(wèi)星信號傳輸通道，可有效提升水文信息傳輸?shù)目煽啃裕瑸轭A警工作提供技術(shù)保障。正值汛期，安徽省安慶市石牌水文站的自動測報系統(tǒng)主用信道出現(xiàn)異常，導致水位信息傳輸中斷，該站啟用了北斗衛(wèi)星備用信道，保障了水情信息及時傳輸。截至7月2日，北斗衛(wèi)星信道共傳輸水位信息500余條，獲取了完整的水位過程資料。

2.地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預警

北斗系統(tǒng)可對山體、水庫、河流的形變、位移等進行實時監(jiān)測，通過變形值評估其安全狀況，并對可能發(fā)生的滑坡、沉降、裂縫等險情進行預警。廣西、云南、貴州、四川等地針對地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)區(qū)域，部署了基于北斗系統(tǒng)的高精度地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預警系統(tǒng)。湖南省石門縣在雷家山地災(zāi)隱患點安裝了“北斗衛(wèi)星高精度地災(zāi)監(jiān)測預警系統(tǒng)”，通過11個點位監(jiān)測地表位移、深部位移、水位變化、降雨量等情況（圖7）。6月24日-7月6日，該系統(tǒng)三次發(fā)出地質(zhì)災(zāi)害橙色預警，當?shù)匮杆俎D(zhuǎn)移隱患點周邊村民，組織山體巡查。7月6日傍晚，雷家山地區(qū)發(fā)生了大規(guī)模山體滑坡，未造成人員傷亡。

圖7 北斗監(jiān)測系統(tǒng)裝置

3.助力清淤排險

7月21日，湖北省恩施市屯堡鄉(xiāng)馬者村發(fā)生山體滑坡，并在清江上游形成堰塞湖。當?shù)貞?yīng)急管理指揮部通過采用北斗系統(tǒng)的無人機、無人艇等新型設(shè)備勘測，快速獲取水上水下一體化三維數(shù)據(jù)，生成的高精度三維圖像既可以精準計算出堰塞湖的容積，又能獲得兩岸山體及滑坡體的體積，有利于高效指導后期堰塞湖清淤作業(yè)。

三、衛(wèi)星通信快速響應(yīng)

泥石流、山體滑坡等災(zāi)害頻發(fā)，造成地面通信嚴重受損，衛(wèi)星通信設(shè)備可實現(xiàn)圖像、數(shù)據(jù)、語音的實時傳輸，保障現(xiàn)場與指揮中心通信暢通，在搶險救災(zāi)工作中發(fā)揮重要作用。

汛期來臨前，北京市為50個險村配備衛(wèi)星電話、視頻單兵等實用的現(xiàn)代化裝備，以第一時間掌握一線汛情險情，并完成防汛重點險村衛(wèi)星電話操作使用培訓和防汛演練，同時進行常態(tài)化連通性測試工作，以確保防汛期間各險村天通一號衛(wèi)星電話正常使用（圖8）。

圖8 防汛應(yīng)急衛(wèi)星電話

6月23日，四川省阿壩藏族羌族自治州地面通信嚴重受損，中國衛(wèi)通所屬鑫諾衛(wèi)星通信有限公司（以下稱鑫諾衛(wèi)星公司）北京主站緊急調(diào)度衛(wèi)星資源，密切跟蹤當?shù)?0個超級基站的實時通信狀況，響應(yīng)現(xiàn)場的衛(wèi)星鏈路需求，支持超級基站的倒換操作，全力保障當?shù)匦l(wèi)星通信暢通。此前，云南省怒江州貢山縣獨龍江鄉(xiāng)因地質(zhì)災(zāi)害與外界通信聯(lián)系中斷，鑫諾衛(wèi)星公司緊急運送多套“鑫遠眺”陸地機動服務(wù)產(chǎn)品，幫助災(zāi)區(qū)快速建立起寬帶衛(wèi)星通信鏈路。“鑫遠眺”陸地機動站依托中星十六號衛(wèi)星資源，充分發(fā)揮小口徑自動尋星天線的輕便靈活優(yōu)勢，可提供安全可靠的寬帶應(yīng)急服務(wù)。

重器在握，坐鎮(zhèn)江河。充分發(fā)揮“技防”優(yōu)勢，借助衛(wèi)星等高科技賦能，進一步提高防汛救災(zāi)效率，不斷提升汛期安全保障能力，更大程度保障人民群眾生命財產(chǎn)安全。