文/遲惑

▲自然環(huán)境保護(hù)需要遙感衛(wèi)星助力

廣義上的遙感衛(wèi)星，并不僅僅是光學(xué)成像衛(wèi)星，還包括各種形式的氣象衛(wèi)星、多光譜衛(wèi)星和雷達(dá)遙感衛(wèi)星。這些衛(wèi)星與我們所熟悉的可見(jiàn)光成像衛(wèi)星結(jié)合在一起，構(gòu)成了對(duì)于地球表面，包括大氣層的持續(xù)觀測(cè)能力，覆蓋了從千米級(jí)到亞米級(jí)的不同尺度。

防災(zāi)減災(zāi)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程。人類(lèi)可能遭遇的災(zāi)害多種多樣，但總體來(lái)說(shuō)可以分成自然因素和人為因素兩個(gè)大的類(lèi)別。

▲ 澳大利亞森林火災(zāi)影響圖

自然因素所導(dǎo)致的災(zāi)害，往往由大氣運(yùn)動(dòng)和地殼運(yùn)動(dòng)引起。大氣運(yùn)動(dòng)可能導(dǎo)致臺(tái)風(fēng)、暴雨，由此而引起水災(zāi)。臺(tái)風(fēng)可能帶來(lái)海嘯和大浪，由此而引發(fā)海洋災(zāi)害。但是，如果大氣長(zhǎng)期靜止不動(dòng)、又干又熱，就有可能帶來(lái)城市空氣污染等。大氣急劇流動(dòng)卻沒(méi)有濕度，就會(huì)帶來(lái)旱災(zāi)、森林火災(zāi)等。所以，對(duì)大氣進(jìn)行長(zhǎng)期持續(xù)觀測(cè)就可以發(fā)現(xiàn)上述災(zāi)害的征兆。地殼運(yùn)動(dòng)可能引起地震、海嘯等類(lèi)型的災(zāi)害，所以觀察地球板塊的運(yùn)動(dòng)，可以發(fā)現(xiàn)這些災(zāi)害的征兆；而大氣和地殼運(yùn)動(dòng)的結(jié)合，則有可能帶來(lái)山體滑坡、泥石流之類(lèi)的災(zāi)害，這同樣可以通過(guò)對(duì)比觀測(cè)來(lái)發(fā)現(xiàn)征兆。

人類(lèi)活動(dòng)所引起的災(zāi)害，包括空氣污染、危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏、核輻射、火災(zāi)等。雖然這些災(zāi)害的空間尺度要比自然因素導(dǎo)致的災(zāi)害小一些，但是在今天的衛(wèi)星觀測(cè)技術(shù)之下，還是能夠從太空里有效發(fā)現(xiàn)和識(shí)別的。

大氣運(yùn)動(dòng)和海洋活動(dòng)帶來(lái)的災(zāi)害，往往需要用比較大的尺度來(lái)觀測(cè)。1000 米左右的分辨率就足以讓人們監(jiān)視臺(tái)風(fēng)或者干旱之類(lèi)的事件了。地殼運(yùn)動(dòng)的速度沒(méi)有那么快，對(duì)它們進(jìn)行觀測(cè)所需要的分辨率是越高越好，有的時(shí)候還需要利用衛(wèi)星導(dǎo)航定位的精確測(cè)量才能實(shí)現(xiàn)。因此，人類(lèi)需要各種分辨率的衛(wèi)星來(lái)實(shí)施防災(zāi)減災(zāi)。

另外有一些現(xiàn)象，僅僅從可見(jiàn)光頻段是觀測(cè)不到的。大氣當(dāng)中有哪些無(wú)色透明的有害氣體？看似正常的大地上，土壤的含水量和植物的生長(zhǎng)情況怎么樣？這些僅僅依靠可見(jiàn)光觀察是不能識(shí)別的，所以需要在太空部署裝載多光譜傳感器的衛(wèi)星。

在臺(tái)風(fēng)來(lái)臨的時(shí)候，地球的上空往往陰云覆蓋，可見(jiàn)光衛(wèi)星什么也看不到。而到了晚上，地面一片漆黑，這時(shí)的可見(jiàn)光衛(wèi)星甚至都不在頭頂，它們轉(zhuǎn)到有陽(yáng)光普照的另外一面去了。在這種時(shí)候，人們就需要穿透云層和黑夜的合成孔徑雷達(dá)，合成孔徑雷達(dá)衛(wèi)星由此應(yīng)運(yùn)而生。

▲ 高分二號(hào)衛(wèi)星路網(wǎng)災(zāi)害監(jiān)測(cè)與損毀評(píng)估應(yīng)用（國(guó)家航天局）

▲自然環(huán)境保護(hù)需要遙感衛(wèi)星助力

上面所說(shuō)的還僅僅是遙感器的一部分。隨著科技的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，越研究具體的現(xiàn)象，越需要專業(yè)化的遙感器。比如在晴朗的天空中如何測(cè)量風(fēng)的運(yùn)動(dòng)？在熱帶是不是也應(yīng)該研制一種專門(mén)的雷達(dá)來(lái)觀測(cè)降雨？

這一切都帶來(lái)了衛(wèi)星技術(shù)的迅猛發(fā)展，也就是說(shuō)，防災(zāi)減災(zāi)工作與空間對(duì)地觀測(cè)技術(shù)是相輔相成、彼此推進(jìn)的。防災(zāi)減災(zāi)工作越是使用衛(wèi)星，就越是能夠促進(jìn)這個(gè)領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展和創(chuàng)新，越是能夠促進(jìn)新型號(hào)衛(wèi)星的研制和發(fā)射。衛(wèi)星所獲得的災(zāi)害預(yù)警信息，減災(zāi)避災(zāi)和災(zāi)后重建指南，也會(huì)越來(lái)越“下沉”到每個(gè)人的生活當(dāng)中，甚至直接發(fā)送到每個(gè)人的手機(jī)上。災(zāi)害面前，衛(wèi)星到底能為我們做什么，已經(jīng)為我們做了些什么，也會(huì)越來(lái)越多地被人們所親身體驗(yàn)到。