文/遲惑

2023 年7 月底，華北地區(qū)遭遇特大暴雨襲擊，形成山洪，給人民生命財產(chǎn)帶來重大損失。在暴雨前的預(yù)報和災(zāi)后損失評估中，中國航天科技集團及其他商業(yè)遙感企業(yè)研制的對地觀測衛(wèi)星發(fā)揮了重大的作用，為搶險救災(zāi)部門提供了準確的數(shù)據(jù)和重要的參考，充分體現(xiàn)了航天技術(shù)對于防災(zāi)減災(zāi)的重要作用。

其實在世界范圍內(nèi)，空間技術(shù)用于減災(zāi)已經(jīng)有很長的歷史。衛(wèi)星居高臨下可以在氣象災(zāi)害發(fā)生之前觀察到大氣層中云、風和其他現(xiàn)象的發(fā)生，及時給出預(yù)警；災(zāi)害發(fā)生之后，又能夠?qū)Φ孛娣e水情況、土壤含水量、道路和基礎(chǔ)設(shè)施損毀情況進行觀測。衛(wèi)星運行于太空，不像地面氣象站那樣容易受到暴雨、洪水、泥石流的破壞，可以稱得上是全天候的減災(zāi)信息員。

空間與重大災(zāi)害國際憲章

衛(wèi)星減災(zāi)活動有一個非常重要的特點，就是需要國際合作。那些發(fā)展滯后、綜合實力較弱的國家，沒有自行發(fā)射和運營衛(wèi)星的能力。所以無論從哪一個角度來看，衛(wèi)星減災(zāi)的國際合作都是非常必要且具備可行性的。

自然災(zāi)害可能發(fā)生在世界上任何地方，任何一個國家在重大自然災(zāi)害面前都不可能獨善其身。衛(wèi)星是繞著地球旋轉(zhuǎn)的，也沒有任何一個國家會把自己的衛(wèi)星設(shè)計成只觀測自己的國土，因此，國際合作衛(wèi)星減災(zāi)機制應(yīng)運而生?？臻g與重大災(zāi)害國際憲章是各大國際衛(wèi)星減災(zāi)機制當中，覆蓋面最廣、成員最多、衛(wèi)星資源最豐富的，也是很多國際合作機制的具體落實手段。

▲ “昴宿星團”拍攝的涿州洪水災(zāi)區(qū)

憲章的發(fā)起

這個憲章是在1999 年7 月聯(lián)合國第三次外空大會上，由歐空局和法國國家空間中心聯(lián)合發(fā)起的，主要目標是利用空間資源，支持對自然災(zāi)害或技術(shù)災(zāi)害管理的人道主義合作。這樣一個機制，很快就得到了有關(guān)國家的支持，2000 年11 月1 日憲章正式生效運行，中國國家航天局是其中最為重要的成員之一。

憲章主要的功能有兩個，包括協(xié)助危機預(yù)防和支持應(yīng)急響應(yīng)，向遭到威脅的國家或者團體提供衛(wèi)星數(shù)據(jù)，幫助他們預(yù)測和管理可能發(fā)生的危機，并且利用有關(guān)衛(wèi)星數(shù)據(jù)及其分析結(jié)果和服務(wù)，來支持應(yīng)急救援重建和其他災(zāi)后活動。憲章明確指出，各方應(yīng)該在資源基礎(chǔ)上開展合作；參與機制的有關(guān)航天機構(gòu)和空間系統(tǒng)運營商應(yīng)當彼此開放；如果一個國家加入了憲章，那么這個國家的政府和有關(guān)災(zāi)害應(yīng)急組織可以直接申請憲章的干預(yù)。非憲章成員國可以通過成員國來間接尋求幫助。

憲章的創(chuàng)始機構(gòu)包括以下組織：玻利瓦爾空間局、法國國家空間研究中心、中國國家航天局、歐洲氣象衛(wèi)星應(yīng)用組織、歐空局、德國航空航天中心、印度空間研究組織、日本宇宙航空研究開發(fā)機構(gòu)、韓國宇宙航空研究院、美國宇航局、美國國家海洋和大氣管理局、俄羅斯航天局、英國航天局和DMC 國際成像公司、美國地質(zhì)調(diào)查局、加拿大航天局、阿根廷航天局、阿聯(lián)酋航天局。

憲章現(xiàn)有的合作機構(gòu)包括以下組織：亞洲減災(zāi)中心、黑天衛(wèi)星公司、穆罕默德·本·拉希德航天中心、巴西國家空間研究與發(fā)展局、聯(lián)合國外層空間事務(wù)委員會、聯(lián)合國衛(wèi)星中心、空中客車航天與防務(wù)公司、哥白尼衛(wèi)星計劃、冰眼衛(wèi)星公司、麥克薩爾衛(wèi)星公司、行星實驗室公司、薩特爾邏輯公司、亞洲哨兵組織。

▲ 憲章成員在北京舉辦培訓(xùn)活動

▲ 阿聯(lián)酋航天局加入憲章

▲ 憲章成員組織召開學(xué)術(shù)會議

▲ 國際空間站上的航天員對憲章會議表示祝賀

上述國家基本覆蓋了今天主要的航天強國，所以衛(wèi)星資源相當豐富，幾乎涉及到了當今全球所有的在軌遙感衛(wèi)星，最高分辨率達到0.3 米，包括光學(xué)衛(wèi)星和雷達衛(wèi)星。

憲章的值班室設(shè)在歐空局，24 小時運營。值班員如果接到災(zāi)害監(jiān)測請求，驗證用戶身份之后，如果確認是授權(quán)用戶，而且災(zāi)害達到了需要干預(yù)的程度，就會通知應(yīng)急執(zhí)行官，由應(yīng)急執(zhí)行官來分析災(zāi)情和觀測需求，確定需要動用的最佳衛(wèi)星資源，然后把有關(guān)的觀測需求提交給衛(wèi)星運營機構(gòu)，幫助后者制定衛(wèi)星觀測計劃，推動數(shù)據(jù)獲取處理和分析，并且把圖像產(chǎn)品交給最終用戶來實施災(zāi)害應(yīng)對。一般來說，從申請到圖像交付要經(jīng)歷兩個星期左右，但有時候幾天就能完成。

憲章的成就

從2000 年到2007 年，憲章機制經(jīng)歷了一個磨合與成熟的階段，到2007 年基本成熟。從那以后，憲章機制每年要啟動40 多次，涉及洪澇、熱帶風暴、強降雨導(dǎo)致的滑坡、雪災(zāi)、地震、火山等等。

這個憲章對中國也發(fā)揮了很重要的作用。在2012 年以前，中國的地球觀測衛(wèi)星數(shù)量還不多，不能夠充分覆蓋中國國土，而中國又是一個自然災(zāi)害頻發(fā)的國家，所以在那段時間里，憲章成為中國重大災(zāi)害監(jiān)測的主要信息源。

隨著中國高分工程的實施，以及吉林一號、高景一號等衛(wèi)星的入軌運行，目前中國對于國外衛(wèi)星的依賴性已經(jīng)沒有那么高了，但是這也反過來為中國提供了良好的條件，利用憲章機制讓國產(chǎn)衛(wèi)星在全球防災(zāi)減災(zāi)中發(fā)揮了更大的作用，更加充分地體現(xiàn)了中國的大國地位和大國作用。

▲高景一號衛(wèi)星與國外衛(wèi)星的圖像對比

中國的衛(wèi)星也為憲章機制的運行作出了重要的貢獻。在憲章官網(wǎng)的“圖書館”欄目下，列出了所有可用衛(wèi)星的名字，其中有3 顆中巴地球資源衛(wèi)星、3 顆高分衛(wèi)星和吉林一號、吉林一號A。雖然其中一部分衛(wèi)星已經(jīng)壽命終結(jié)，但是它們當年拍攝的照片依然可以作為地圖測繪的基礎(chǔ)，以及具體地區(qū)歷史情況的對比數(shù)據(jù)。

超越政治的憲章

需要指出的是，空間與重大災(zāi)害國際憲章,超越了國家、民族、種族和政治陣營，一直為世界各國的災(zāi)害應(yīng)對機構(gòu)提供敏感的衛(wèi)星圖像。只要憲章成員提出申請，執(zhí)行機構(gòu)就盡量予以滿足。

這里可以舉幾個案例。

2004 年4 月23 日，朝鮮發(fā)生火車爆炸事件，按照朝鮮官方的說法，有150 人遇難，800 座房屋被毀，千人受傷。因為災(zāi)情嚴重，朝鮮非常罕見地請求了國際援助。聯(lián)合國外空事務(wù)委員會作為憲章的合作機構(gòu)，向憲章機制提出了申請，憲章協(xié)調(diào)了法國斯波特5 衛(wèi)星，在4 月27 日拍攝了2.5米分辨率的圖像，提供給朝鮮政府。

即使在俄烏沖突爆發(fā)后，俄羅斯遭到西方全面制裁的背景下，憲章還是為俄羅斯提供了服務(wù)。比如，今年8 月14 日熱帶風暴卡努帶來的大雨導(dǎo)致俄羅斯遠東濱海邊疆區(qū)部分地區(qū)發(fā)生洪水，距離濱海邊疆區(qū)首府海參崴約75 千米的烏蘇里斯克鎮(zhèn)受到嚴重影響。大壩倒塌，許多定居點的交通聯(lián)系被切斷。俄羅斯聯(lián)邦應(yīng)急部通過俄羅斯航天局向憲章機制提出了申請，憲章動用了加拿大雷達星星座，向俄羅斯航天局提供了數(shù)據(jù)。俄羅斯航天局根據(jù)這些數(shù)據(jù)制作了洪水地圖。而在其他渠道下，加拿大是不可能與俄羅斯開展航天合作的。此外，在2022年8 月30 日，美國數(shù)字全球公司的世界觀測2 衛(wèi)星曾向俄羅斯梁贊州森林火災(zāi)應(yīng)對活動提供了圖像，由俄航天局負責制圖。

俄羅斯的“老人星”也是憲章的重要值班衛(wèi)星之一。2022年6月12日，老人星3A 衛(wèi)星曾就索索貢省的布魯?；鹕絿姲l(fā)向菲律賓提供了圖像；2023年2 月12 日，向土耳其地震災(zāi)區(qū)提供了圖像。而這兩個國家都與美國有軍事同盟關(guān)系，參加了對俄羅斯的制裁。

▲ 2004 年朝鮮火車爆炸事故衛(wèi)星圖

▲ 憲章機制向俄羅斯提供的洪水衛(wèi)星圖

傾其所有的幫助

在具體的信息提供上，憲章機制基本上能夠做到傾其所有。比較突出的一個案例就是，2022 年10 月委內(nèi)瑞拉中部阿拉瓜州的拉斯特拉斯發(fā)生洪災(zāi)，大量工業(yè)區(qū)和農(nóng)田被淹沒，受災(zāi)居民超過1 萬戶。憲章機制接到申請之后，動用了10 多顆衛(wèi)星進行觀測拍攝，其中包括中國的高分三號、法國的昴宿星團衛(wèi)星星座。由于委內(nèi)瑞拉沒有很強的衛(wèi)星圖像處理能力和地圖繪制能力，因此實際制作地圖的是阿聯(lián)酋的默罕默德·本·拉希德航天中心。

▲ TerraSAR-X 雷達衛(wèi)星在減災(zāi)中發(fā)揮了不少作用

2023 年7 月9 日，印度北部遭遇40 年來最大的一次降雨，造成山洪暴發(fā)。北部喜馬偕爾邦、北阿坎德邦、旁遮普邦和哈里亞納邦發(fā)布了紅色警報，表明威脅級別最高。北阿坎德邦和喜馬偕爾邦也發(fā)布了山體滑坡警告。德里的亞穆納河首次超過了最高洪水位標記，水位達到207.55 米。7 月13日，印度空間研究組織申請啟動憲章機制。從7 月15 日開始，憲章動用多顆衛(wèi)星，包括空客公司的Vision-1 小衛(wèi)星、加拿大的雷達星、美國行星實驗室的PlanetScope 衛(wèi)星、法國昴宿星團衛(wèi)星、阿根廷NewSat 衛(wèi)星、芬蘭冰眼衛(wèi)星、德國TerraSAR-X 雷達衛(wèi)星，提供衛(wèi)星圖像40 組，其中以阿根廷NewSat 衛(wèi)星拍攝的數(shù)量最多。具體負責地圖繪制的是印度空間研究組織。這些圖像顯示了災(zāi)區(qū)的洪水覆蓋范圍，為印度政府制定應(yīng)急救援計劃提供了重要的依據(jù)。

▲ 昴宿星團衛(wèi)星模型