海洋一號C衛星南極埃默裡冰架遙感影像圖
今年5月12日是我國第12個全國防災減災日，主題是「提升基層應急能力，築牢防災減災救災的人民防線」。眾所周知，要實現防災減災救災，有一個重要的先決條件：預警監測。
從人力的嚴防死守，到利用各種監測預報手段，人類社會在與自然災害的抗爭中不斷向前發展。其中，衛星遙感技術的應用，形成了「天-空-地-海」的立體監測網絡，可為防災減災救災提供更為科學的技術支撐。
目前，我國已經發射並運行的海洋衛星中，就有海洋水色、海洋動力、海洋監視監測等多種類型，形成系列，組網「星座」。它們不僅應用於科研等領域，也服務於自然災害的監測預警；不僅應用於海洋領域，在陸地資源與生態環境動態監測、江河湖泊水資源監測、森林火災監測、冰川變化監測等領域也有著廣泛的應用潛力……近日，國家衛星海洋應用中心副主任劉建強為我們介紹了海洋衛星在防災減災中的應用。
記者：一段時間以來，我們注意到，白格堰塞湖、青島小珠山山火、太湖藍藻、深圳附近海域赤潮……海洋一號C衛星等海洋衛星傳回的遙感影像，有力支撐了當地的防災減災救災。請介紹一下海洋衛星的需求背景。
劉建強： 當前，我國海洋衛星按海洋水色、海洋動力與海洋監測監視3個系列規劃，配置可見光、紅外、主被動微波遙感載荷及輔助載荷，每天24小時工作，建立包括北京、牡丹江、海南（陵水、三亞）、杭州地面接收站、船載移動地面站、南極地面站、定標場網及數據處理中心，用戶負責星地一體化運行管理，星地系統鏈條完整，產品時效快，可快速發現地球表面的多尺度、多要素環境信息變化與異常，在海洋、陸地自然資源環境與自然災害監測方面有很好的應用潛力。
災害形成的過程有長有短，有緩有急。當致災因素的變化超過一定強度與承載力時，就會在幾天、幾小時甚至幾分鐘內表現為突發性自然災害行為，如地震、颱風、風暴潮、巨浪、海嘯、海冰、冰川斷裂、溢油、赤潮、綠潮、藍藻暴發、森林火災、沙塵暴、龍捲風、泥石流、洪澇、乾旱、山體滑坡等。還有一些災害是在致災因素長期發展的情況下，逐漸顯現成災的，如海平面上升、海岸與生態環境惡化等。
面對這些災害特點，衛星就顯示了其在監測方面的「長處」。組網運行的多種與多顆海洋衛星，具備全天時、全天候、全球性觀測特點，可高頻次、周期性、長期、近實時、快速獲得全球多尺度多要素信息，不受地理位置和人為條件限制，可覆蓋環境條件惡劣的海區，與現場海洋監測手段相結合，取得了過去單純用現場監測手段無法替代的重大成果，是認識、研究、開發、利用海洋不可替代並已成為現代海洋觀測的主導手段。
記者：我國目前在軌的海洋衛星有哪些？具有什麼樣的性能？
劉建強：目前我國在軌的海洋衛星包括海洋一號C衛星、海洋二號A/B衛星、中法海洋衛星、高分三號衛星。
海洋一號系列衛星用於全球水色水溫探測和海岸帶動態環境監測，配置光學載荷，陸海兼顧，載荷具有多種空間解析度、高信噪比、高動態範圍等優點。
海洋二號系列衛星用於全球全天候海面風場、浪高、海面高度、海面溫度等多種海洋動力環境參數監測，直接為災害性海況預警預報提供實測數據。
高分三號衛星用於全天候全球海洋和陸地信息的監視監測，載荷為合成孔徑雷達（SAR），通過左右姿態機動提升快速響應能力、擴大對地觀測範圍，其獲取的C頻段多極化SAR圖像可以用於海洋、減災、水利及氣象等多個領域，是我國實施海洋開發、進行陸地環境資源監測和應急防災減災的重要技術支撐。
中法海洋衛星為國際合作科研試驗衛星，主要任務是獲取全球海面波浪譜、海面風場、南北極海冰信息，進一步加強對海洋動力環境變化規律的科學認知，提高對巨浪、海洋熱帶風暴、風暴潮等災害性海況預報的精度與時效；同時獲取極地冰蓋相關數據，為全球氣候變化研究提供基礎信息。
上述衛星每天的探測計劃通常提前3天做出，載荷按計劃自動觀測，從地面站接收衛星數據、數據傳輸、處理、存檔製作，一般在1小時內完成。根據應急要求，處理與製作專題圖也在1小時內完成。
記者：在海洋災害中，海洋衛星發揮著哪些重要作用？
劉建強：近年來，我國海洋衛星在颱風、海冰、溢油、藍藻、赤潮、綠潮等海洋災害監測方面發揮了巨大的作用。
西北太平洋海域颱風監測是國家衛星海洋應用中心的主要職責之一，目前中心利用海洋二號A/B衛星、中法海洋衛星以及歐空局Metop-A/B衛星上的微波散射計數據形成了全球海面風場融合產品，同時開發了海洋衛星遙感實況小程序，打通了遙感數據產品服務公眾的「最後一公裡」。大眾可通過手機直接查看全球近5天內颱風、氣旋分布、位置及變化。
2019年，我們利用海洋一號C衛星、高分衛星等多顆衛星資料，對渤海及黃海北部的冬季海冰冰情開展了業務化監測，製作了遙感專題圖與海冰冰情要素分布圖，向國家、海區、省（區、市）三級部門和單位提供服務，為海冰冰情監測與災害評估、應急響應提供了不可或缺的信息支撐。
海洋溢油能被微波雷達、光學遙感、熱紅外、紫外等不同遙感器探測到。在2018年發生的「桑吉」輪碰撞燃爆事故中，我們利用高分三號衛星SAR圖像進行了連續監測，得到溢油分布及漂移擴散實況。去年至今，中心利用海洋一號C衛星監測到我國近海以及全球多起溢油事件。
我們利用海洋一號C衛星海岸帶成像儀監測到太湖、巢湖、洱海藍藻頻發，以及遼東灣、惠州沿海、天津濱海新區、深圳海域的多次赤潮，並及時提供給了有關部門，為地方政府的藍藻、赤潮綜合治理提供了依據。
2008年，青島奧帆賽前，青島海域出現大面積滸苔。當時我們動用包括海洋一號B衛星在內的17顆衛星進行了長達3個月的監測，為滸苔打撈與防控提供了有序、有力的技術支撐。
2019年，我們還利用海洋一號C衛星、EOS/MODIS、高分一號、高分二號、高分三號、高分四號等衛星資料對我國近海的綠潮開展業務化監測及黃海跨區域滸苔綠潮聯防聯控保障工作，製作和發布《綠潮衛星遙感監測報告》129期，實現了綠潮災害早期發現和全過程跟蹤監測，為綠潮漂移路徑預測和防災減災提供了準確及時的信息服務。
記者：一般理解，海洋衛星是應用於海洋領域的。但在過去的報導中，我們也看到海洋衛星在陸地災害監測預警上發揮的作用。請介紹一下海洋衛星在這方面的應用情況。
劉建強：近年來，海洋衛星數據的應用深度和廣度得到進一步加強和拓展，除開展海溫、海冰、颱風、綠潮、海域海島管理等涉海業務化監測應用以外，我們對森林火災、洪澇、山體滑坡等也開展了監測。
2018年，針對金沙江「11·03」山體滑坡堰塞湖應急事件，國家衛星海洋應用中心利用當時剛剛發射的海洋一號C衛星的海岸帶成像儀（CZI）數據開展連續應急監測，11月1日~23日，共獲取堰塞湖區域數據20餘景，製作遙感監測影像圖10期。數據及時提供給應急管理部國家減災中心，為前線聯合指揮提供了客觀準確的決策輔助信息。
由於森林火災發生後，其輻射值與周邊有明顯的差異，特別是海洋一號C衛星的海洋水色掃描儀可以做到每天一次覆蓋，海岸帶成像儀可以做到3天一次覆蓋，數據獲取頻次高，火災前後圖像做比對更容易判斷，由此可計算過火面積，為相關部門提供數據支撐。
兩極冰川的變化已成為全球海平面升降的最重要因素之一，其中松島冰川是南極最大、移動速度最快的冰川，是西南極冰層內部所發生的任何大變動的一個指示器，受到多國科學家關注，並採用現場、航空、衛星等多手段進行了多年觀測與測量。我們採用海洋一號C衛星上的海洋水色掃描儀與海岸帶成像儀對南極進行觀測，通過調試設置合理的工作模式，安排探測計劃，獲得數據後，經一系列的處理分析，發現松島冰川靠海洋的一端有一條冰縫隙逐漸加大，並已分離出巨大的冰山，驗證了所設計冰雪探測模式有效可用，現已經積累了南極、北極以及我國山嶽冰川的大量遙感數據，應用潛力很大。
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責任編輯：cdl