衛星助陣 迎擊風雨

入汛以來，我國多地因臺風和強降雨引發內澇、洪水、泥石流等自然災害。在防汛減災工作中，衛星遙感、衛星通信、衛星導航緊急馳援，提升了防汛監測預警的精準度和搶險救災的時效性，增強了汛期防洪、抗臺風的安全保障能力，在防災減災中發揮了重要作用。

一、遙感衛星密切監測

多源遙感衛星對洪澇災區進行的動態監測與分析，為災區災情評估、搶險救援和災后重建提供了監測保障和決策依據。

1.汛情動態監測

自7月19日開始，河南等地持續遭遇強降雨，鄭州、鶴壁、新鄉等城市發生嚴重內澇，一些河流出現超警水位，個別水庫潰壩，防汛形勢十分嚴峻。

風云系列氣象衛星第一時間獲取了災區衛星觀測資料，為氣象服務提供數據保障。利用地球靜止軌道的優勢，風云四號A星（FY-4A）對臺風“煙花”進行了持續監測，并對河南災區進行了重點觀測。7月21日的增強紅外云圖（圖1）顯示，在河南省中東部、山東省西南部的強對流云團正在發展，受低層東南氣流水急流和太行山脈抬升作用影響，在云團西南部持續產生強對流，造成當地極端暴雨天氣。圖2中藍色色調為冰云，其中圓球狀藍色的冰云對應旺盛發展的強對流云團云頂，這些云團位于河南，表示該區域降水劇烈。風云四號B星（FY-4B）啟動快速成像儀的1分鐘頻率區域觀測模式，將監測區域對準河南省及周邊區域，實時監測河南及其周邊區域云系變化情況。

圖1 FY-4A衛星紅外增強圖像（7月21日3:00）

圖2 FY-4A衛星多光譜合成圖（7月21日13:45）

為支援河南各地連續特大暴雨洪澇災害抗洪搶險，國防科工局重大專項工程中心緊急啟動應急響應機制，緊急調用高分三號（GF-3）、高分六號（GF-6）等衛星開展應急成像。至7月22日，安排衛星成像4次，獲取災區有效數據5景，將受災區域遙感影像第一時間提供給衛星用戶方，協助相關部門對災情進行分析研判和狀態評估，為救災提供可靠數據支持，高效發揮了航天應急信息支持作用。圖3為高分三號衛星于6月9日、7月20日獲取的鄭州地區影像對比，可見鄭州北側黃河北岸部分被淹。

圖3 GF-3衛星獲取的鄭州地區影像對比

為應對河南強降水和“煙花”臺風帶來的洪澇災害，海絲一號衛星采用3m條帶模式對河南省鄭州、新鄉、鶴壁、安陽，河北省邯鄲、邢臺等區域進行觀測，獲取5600km的合成孔徑雷達（SAR）影像。圖4是海絲一號衛星7月25日拍攝的河南省衛輝、浚縣境內的柳位坡蓄滯洪區SAR影像圖。海絲一號還根據“煙花”臺風過境路徑進行跟蹤，重點對浙江省寧波、杭州和安徽省宣城、馬鞍山等地區進行觀測。

圖4 海絲一號衛星柳位坡蓄滯洪區SAR影像圖（7月25日12:57）

2. 開展災情評估

7月以來，從海洋一號C/D（HY-1C/1D）衛星海洋水色掃描儀圖像分析發現，河南省大部分區域連續數日被密實的云層覆蓋，7月20日河南鄭州發生嚴重內澇。

從7月24日HY-1D衛星海洋水色水溫掃描儀發現，河南省局部晴空，從海岸帶成像儀圖像可看到黃河、衛河、洪河以及賈魯河部分河段狀態，與7月5日HY-1C、7月9日HY-1D獲取的圖像相比，各河段水體變化明顯，災前的衛河、賈魯河、洪河在圖像上顯示就只有一條曲線，現在顯示是很寬、很長的一條大河或一片大湖，其中衛河在淇縣段寬度達9km，可見洪澇嚴重。

7月26日HY-1D衛星海岸帶成像儀覆蓋河南全省，大部分區域晴空，與7月24日圖像相比，衛河、洪河水位有所下降、面積有所減少，賈魯河以及泄洪區受淹區域十分明顯。

7月27日HY-1D衛星圖像顯示衛河部分河段水體面積繼續減小，同時觀測到第六號臺風煙花登陸后的云系已經到達河南省東南部，受其影響，河南防洪形勢依然嚴峻（圖5）。

圖5 HY-1C/1D衛星衛河遙感影像圖

二、衛星通信快速響應

抗洪搶險，通信先行。應急通信車、衛星電話、無人機……自河南暴雨襲擊以來，許多高科技救援設備都派上了用場。

1. 應急通信車

7月20日，中國衛通及所屬鑫諾公司緊急配合中國移動河南分公司調用優質衛星資源及2輛移動應急通信車、4個超級基站，全力支持防汛救災救援工作。7月21日，中國衛通為江蘇消防緊急調配數臺靈巧型衛星便攜站，協助恢復救災現場通信，并緊急調配中星6A衛星資源，對現場通信提供24小時重點保障。同期，鄭州某有線電視臺因暴雨造成節目源供電機房進水，影響節目播出和正常供電保障。中國衛通對上述節目進行重點監測，為及時傳遞災情動態、準確發布受災情況提供通信保障。針對災情，緊盯天氣情況變化，并及時通過大波束平臺發布雨衰預報，隨時響應幫助用戶優化配置網絡和終端。7月23日，受災嚴重的河南省鶴壁市浚縣衛河出現決口，通往外界的道路全部損毀，電力、通信中斷，與外界失去聯系，村民正常生活受到嚴重影響。鑫諾公司緊急協調中星6A衛星資源和衛星通信傳輸設備，積極調試衛星應急通信傳輸鏈路，配合若森公司為新華社河南分社“衛河決堤合攏進展直播”提供了穩定的衛星通信保障工作。

2.衛星電話

暴雨突如其來，醫院萬人轉移困難，常規聯系方式失靈，衛星電話關鍵時刻起到重要作用。鄭州大學第一附屬醫院河醫院區全部斷電，數十臺手術被迫中斷，ICU里眾多病人失去設備支持，急需轉移到新的治療地點。緊要關頭，中國電信河南公司在河醫院區緊急開通天通衛星業務，全力保證醫院轉移調度衛星通話暢通，患者及時安全轉移。

在此次抗洪救災工作中，中國電信衛星公司緊急投入100臺天通衛星電話、20部海事衛星電話、20部歐星衛星電話、1部衛星數據終端馳援河南災區，為協調救災工作提供了保障。多個信號中斷地區的群眾也通過衛星電話報平安。

7月25日，第6號臺風“煙花”在浙江省舟山普陀沿海登陸。在河南搶險中發揮“及時雨”作用的天通衛星電話是此次抗臺應急通信保障的主要利器。浙江全省約1.2萬臺天通電話完成開機、注冊、撥測工作。“煙花”來襲后，浙江電信又交付了2000多部天通衛星電話到抗災一線，甚至一些沿海的村莊都已經用上天通。

3.無人機

此次河南特大暴雨，很多縣市道路阻斷、停水停電，尤其是地面通信基站和設備浸水失靈，導致局部通信全部中斷，而且災區覆蓋面積大、分布范圍廣，可視化程度低，給災情處置和人員搜救都帶來極大困難。

在救援行動中，多型無人機迅速投入使用，表現亮眼。7月21日，應急管理部緊急調派中國移動翼龍大型長航時無人機應急通信系統，保障河南災區通信。翼龍2H型應急救災無人機穿越多省抵達米河鎮通信中斷區，搭建起空中應急通信平臺，定向恢復50km的移動公網通信和15000km的音視頻通信網絡，打通了應急通信保障生命線。該系統利用大型固定翼無人機搭載中國移動無線通信基站，通過中國移動應急通信覆蓋模型算法，采用4G/5G通信技術，通過衛星傳輸，提供全天24小時應急通信保障方案，完全擺脫地面供電、通信回傳的束縛，可快速打通指揮中心與指定區域之間的通信，有效減少災區人民群眾的生命和財產損失。

為解決電力照明系統不穩定問題，鄭州使用系留無人機配合應急車輛，持續24小時滯空作業，提供了1km范圍視頻安全監控、2000～3000m夜間照明應急保障，協助救援人員連夜組織行動。

在應急救援方面，指揮中心利用無人機開展晝夜間大范圍巡查和監視，掌握洪水受災面積和實時數據，搜索地面需要救援的目標，發送目標實時圖像與坐標位置，引導地面力量，大幅提升救援工作的效率和質量。同時，物流無人機投放醫療和生活物資，從空中開辟緊急通道，為群眾解決物資短缺問題。

在災害評估方面，無人機開展了大范圍地理信息搜集，采集指定區域遙感影像，向指揮部門提供災后數字正射影像，用于查看受災位置、地面房屋倒塌、道路斷裂、堵塞等情況，幫助指揮部快速精確完成災情評估（圖6）。

圖6 翼龍無人機獲取的河南省滎陽市西馮溝村道路淹沒情況圖像

三、北斗系統高精定位

防災減災是北斗應用最為典型和突出的領域之一。作為北斗特色服務—厘米級定位、毫米級感知的高精度能力可以提供科技減災支持。

7月19日以來，連續的極端強降雨天氣致使河南鞏義發生嚴重洪澇災害。鞏義多處次高壓燃氣管線被雨水沖出，暴露在外。緊要關頭，千尋位置聯合合作伙伴河南省拓普北斗測繪科技有限公司火速利用搭載北斗高精度定位的無人機高效完成暴露管線的巡檢，依托千尋位置建設的北斗地基增強系統“全國一張網”，無人機快速獲得厘米級高精度定位服務，按照指定的管線路線實現精準飛行，拍攝了大量帶有高精度時空標簽的視頻和照片（圖7）。

圖7 搭載北斗高精度定位的無人機拍攝的管道隱患點

隨后上千張照片導入至千尋位置自研的云端3D高精度實景重建平臺—千尋云圖，對重點區域的燃氣管道進行三維建模，精細化還原隱患管線情況。26日，搶修人員就快速發現了疑似十幾處管線風險點，包括擋土墻坍塌、表面裂縫、地面塌陷、管道裸露懸空等，隨后快速制定搶修救災方案。

在爭分奪秒的救災現場，千尋位置第一時間提供了精準的視頻和影像與三維實況，幫助現場極大提高救災效率，為救災保障工作提供了科學依據，贏得了寶貴時間。

極端強降雨導致河南一些地區通信信號一度中斷。為更好地支援前線救援工作， 7月22日，河南省測繪工程院CORS管理中心緊急開通了免費的北斗高精度定位信號接口，全省247座北斗衛星導航定位基準站除部分站點因災受損外，系統整體運行良好，為正在災區救援的無人機、車輛等提供免費的、高精度位置服務，滿足無人機飛行、車輛導航等需求。

科技凸顯力量。衛星技術可以提升防汛監測預警決策的精準度和搶險救災的及時性，能更大程度保障人民群眾生命財產安全。以衛星技術為代表的科技手段在應急救援方面的應用越來越廣泛，在國家防災減災救災及安全生產中的地位越來越重要。重器在握，守護安瀾。入汛以來的防汛救災行動在衛星的應急支援和密切配合下，進一步提高了救援效率，保障了人民群眾的生命財產安全和災后恢復。