上下更多。 图 2:天仪研究院在当地时间 3 月 29 日 10 时 27 分拍摄的震区 SAR 卫星影像

SAR 卫星核心是主动式微波成像技术,通过发射调频连续波(FMCW)并接收地物回波。SAR 卫星能够在云雨天气、夜间或植被覆盖区域获取地表形变信息,形成与光学遥感维度互补的观测体系。这种技术基于 InSAR(干涉 SAR)技术的形变解译,能够穿透云层与植被冠层,直接捕捉地表形变,为灾后救援路径规划提供关键决策依据。SAR 核心技术利用卫星与地物相对运动,实现高分辨率观测。全天候、全时相的能力,在地震、洪涝、冰川、油气管道等多场景中具有不可替代的优势。

热红外卫星:地震预测与灾害监测的利器

随着航空航天技术的发展,卫星热红外遥感用于地震预测预报中已成为历史发展的必然。地震导致热红外辐射异常是 1988 年前苏联学者 Gorny、Tronin 等分析中亚地区的地震卫星热红外遥感图像时意外发现的。

利用卫星热红外遥感技术能够探测到这种大范围连续的近地表热场变化,这为开展地震短临预报研究提供了新的技术途径和广阔的应用前景。

同时,它在地表温度反演、森林火灾、旱灾监测及探矿、探地热、城市热岛效应等领域也发挥重要作用。

那么,卫星又是如何参与救灾的呢?

卫星的“救灾流程”

卫星调度是整个探测过程的第一步。平时卫星都在自己各自的轨道上行走,在发生紧急情况时就需要迅速启动应急响应机制,快速计算卫星轨道进行变轨,然后设置合理的成像参数在目标区域进行探测。

比如在这次缅甸地震中,中国资源卫星应用中心在地震发生后立即行动,调动了包括高分四号、高分三号、环境减灾二号 05 星等在内的 14 颗卫星。这些卫星的调度基于灾区的地理位置和具体需求,通过精确的任务规划,确保卫星能够覆盖灾区的关键区域。卫星调度系统会实时调整卫星的姿态和轨道,以确保卫星能够快速响应并获取高质量的灾后影像。

图 3:缅甸地震受灾前后光学卫星图像(灾前:高分一号 03 卫星 2025 年 3 月 16 日采集,灾后:资源一号 02D 卫星 2025 年 3 月 29 日采集)

卫星救灾,不是一天练成的

从强震来袭摧毁地面通信网络,到太空中的卫星阵列悄然启动应急响应,这套体系也经过了多年的积累才能实现。2008 年汶川地震后,我国构建起天地一体化应急监测体系——2.3 万个地面监测站与卫星阵列协同运作。当 2021 年泸县 6.0 级地震发生时,仅用 9 分钟就将灾情评估送达指挥部,较汶川时期效率提升数十倍。

当然,这套系统并非单打独斗。在 2025 年 1 月 7 日的西藏定日县地震救援中,中国凭借先进的无人机技术、卫星技术、后勤保障设备以及遥感卫星技术等一系列全球领先的地震救援设备和技术,成功地开展了一场高效、科学的救援行动。

当通信中断时,通信卫星与无人机组成“空基互联网”:无人机搭载基站升空,在 2022 年泸定 6.8 级地震中,“翼龙II无人机”与地面卫星车共同构建灾后信息链,确保滑坡体位移、生命线损毁等关键数据实时回传。而遥感卫星提供的灾情图谱,正成为救援指挥的“数字沙盘”,AI 算法可自动标注优先级救援目标。

从灾后盲救到黄金 72 小时精准响应,我国地震应急体系已发生质变。随着高分卫星星座加密组网和算法迭代,这套“太空监测+智能分析+空基通信”的立体系统,正在灾难救援中展现出更强实力。

AI+ 卫星将会更强大

更值得一提的是,基于自监督学习的遥感大模型,极大地提升了多模态数据融合分析的智能化水平。这些模型无需依赖人工标注,就能从光学、SAR、红外等多源数据中自动提取共性特征,让卫星在复杂多变的场景中更加游刃有余,即便在云层遮挡的区域也能自动切换至 SAR 成像模式,确保信息的准确传递。

未来,与人工智能深度结合的“学习型卫星”有望突破被动观测的局限,通过星地协同的强化学习框架,动态优化观测策略。当发现台风眼壁置换或冰川异常运动时,卫星将能自主调整重访频率,甚至联动其他卫星组成“虚拟星座”进行立体监测。这样的技术突破,不仅让卫星从“数据采集器”蜕变为“太空智能体”,更将为灾后的快速响应和精准救援提供强有力的支持。

参考文献

[1]武文波,崔书玮,张鹏程,等.空间遥感智能处理技术发展[J].国际太空,2024,(07):59-64.

[2]张树君,朱耿青,郑超,等.现代遥感技术在我国地震应急工作中的应用[J].测绘与空间地理信息,2022,45(10):117-120+124.

[4]胡凯龙,王平.天基遥感技术在四川泸定6.8级地震中的应用[J].中国减灾,2023,(05):26-28.

[7]国家遥感数据与应用服务平台[EB/OL]. https://www.cpeos.org.cn/home/返回搜狐,查看更多