遙感，地震監測評估的有力支撐工具

我國地震災害的遙感調查和評估一直備受關注。從20世紀60年代中期對邢台地震區進行單一的黑白航空攝影，進行不同比例尺的地震災害製圖，到現在採用不同解析度、不同感測器、不同時相的衛星和航空遙感技術獲取地震災情信息，經歷了50年的快速發展，我國遙感技術應用於地震災害調查和評估及地震研究取得了巨大進步。

我國首次地震災害航空遙感是在周恩來總理決策下開展的工作。1966年3月，在河北省人口稠密的邢台地區先後發生了6.8級、7.2級和6.7級強烈地震。由於3次強烈地震疊加的破壞效應，使地震區房屋倒塌特別嚴重，數以百計的村鎮化為廢墟，數萬人傷亡。周總理在視察地震災區後，決定調用空軍飛機採用航空方法開展邢台地震的地震災害調查。隨即對地震區開展了共17條航帶的航空攝影，並將這一任務交給中國科學院組織隊伍完成。

此次地震災害航空調查體現了遙感快速、準確和大面積覆蓋的技術優勢，相關成果為抗震救災決策和地震災區的恢復重建提供了重要可靠的基礎信息及科學依據。同時，邢台地震航空遙感災害調查方法，為航空遙感技術引入我國強烈地震災害的調查評估領域積累了經驗，為後續在我國發生的強震調查提供了一種迅速、高效的技術手段和方法。

1991年「地震災害的遙感快速調查評估」首次列入國家「遙感技術應用研究」科技攻關。中國科學院與國家地震局聯合承擔了此項研究，通過研究所建立的「地震災害的遙感快速調查評估系統」提高功效10倍，並在1999年我國台灣地區的7.6級地震中首次應用。

中科院遙感地球所科研人員在使用星載雷達衛星圖像分析此次地震的構造背景基礎上，通過對比分析震前和震後第二天的高空間解析度衛星圖像，提取地震災害信息，並在「地震災害遙感與 GIS 監測評估技術系統」的支持下，快速生成地震高烈度包絡線，通過地震災害定量模型統計出不同高烈度區內的主要地震災害及數量指標。

此次地震災害的衛星遙感監測評估，打破了以往只能採用航空方法監測評估地震災害的限制，僅用兩天時間就完成地震災害及地震高烈度信息的提取，編寫出《台灣南投7.6級強烈地震震害衛星遙感監測評估報告》，為應用衛星圖像信息進行地震災情的快速評估奠定了重要基礎。

近二十年來，國家和不同部門針對地震監測評估中的遙感技術研究的應用列入很多專項。遙感技術在歷次重大地震災害發生後，都沖在了救災一線，以直接、快捷、全面的方式了解災情，減少救災的死角，提高救災的效率，為抗震救災工作提供了堅定的科技支撐。

2008年5月12日汶川8.0級地震發生後，構建了空、天、地一體化的抗震救災「天眼」。中科院遙感地球所利用高解析度衛星數據發現唐家山堰塞湖對人民的生命財產危害極大。這引起國家高度重視，決策採取緊急措施，避免了更大損失。後來，兩架遙感飛機緊急開展災情監測，累計飛行227小時。無人機遙感首次應用到災害調查和抗震救災。依託震區這些高解析度數據，科研人員上報了百餘期報告，並向十幾個國家部委實施數據共享。

汶川地震發生後，從2008年5月14日首次飛行到6月8日完成最後一架次飛行，兩架航空遙感飛機共飛行40多架次，達200多個飛行小時，達到災區的全範圍、多密度覆蓋。圖為光學遙感飛機的飛行覆蓋情況。

從航空遙感圖像分析得知，位於東經103度5分58.18秒，北緯31度5分36.27秒（汶川縣草坡鄉）的一個屋頂上發現「SOS700」的紅色標記。這幅航空遙感影像使得當地民眾得到及時救援。

2010年4月14日玉樹7.1級地震發生後，遙感技術再次發揮很大作用。在我國地震災害監測歷史上首次實現了當天災情航空遙感監測。同時，中國遙感衛星地面站迅速處理了玉樹災區災前衛星遙感數據，並向國外衛星組織申請了災後玉樹地區雷達及光學衛星數據，為國家各行業及部門抗震救災決策提供數據支撐實施共享。

提供的衛星遙感數據包括地面站接收的災前、災後美國 LANDSAT-5、法國 SPOT-5全色和多光譜、印度 RESOURCESAT-1、加拿大 RADARSAT-2等衛星數據，有力地支持了國家和相關部門的救災決策工作。

科研人員利用航空遙感影像，製作了震區三維影像圖

2013年4月20日，四川省雅安市蘆山縣發生7.0級地震。地震發生108分鐘後，遙感飛機攜帶光學遙感器從綿陽機場起飛，奔赴災區。當日下午13時40分，獲取了覆蓋主要震區的0.6米高解析度影像數據。16時，第一批航空遙感數據從四川傳回北京，科研人員做出蘆山縣、寶興縣和邛崍市的災情監測初步結果，同時數據分發至14個部委35家單位，為雅安地震應急救援提供重要的科技保障。

這是目前航空遙感在重大地震災害發生後應急響應與共享服務的最佳案例。

四川省蘆山縣震後航空影像圖

2017年8月8日，四川省阿壩州九寨溝縣（北緯33.2度，東經103.82度）發生7.0級地震，震源深度20公里。地震發生後，中科院遙感地球所當晚第一時間啟動災害應急響應預案，開展了震前歷史數據查詢和災後數據編程獲取等一系列的災害應急監測響應工作，並及時將災前/災後多源遙感數據和災情遙感監測評估報告共享給抗震救災業務部門和救援一線，充分體現了中科院「科技救災、創新為民」的服務宗旨。

九寨溝地震滑坡及道路損毀監測

在上述應急任務中，遙感技術發揮了重要的基礎支撐作用。一方面長時間序列的歷史存檔遙感數據為災區資源環境狀況評價提供了客觀的依據，另一方面災後現場不斷更新的災情遙感監測成果，又有力地保證了評價數據的及時更新和完善，最終確保了專項評估的實效性和科學性。

遙感技術還在災後恢復重建中發揮了重要作用，尤其通過 「資源環境承載能力評價」工作，為地震災後恢復重建規劃編製和重建工作奠定了重要基礎。

在由中國科學院牽頭的汶川地震、玉樹地震、蘆山地震等歷次重特大地震災害資源環境承載能力評價專項評估中，以高解析度衛星和航空遙感為重要監測數據源，結合基礎地理、水文地質和社會經濟等資料，科研人員對重建區土地利用狀況、地震次生地質災害分布及易發性、地質條件適宜性、居民區分布格局、基礎設施支撐能力、用地條件適宜性、水資源適宜性、生態環境、資源開發適宜性等指標進行了綜合分析，從而確定可承載的人口總規模，提出重建分區類型及範圍。

地質災害對結古鎮建成區影響的遙感影像分析

此外，遙感技術在我國近十年重大地震災害災後恢復重建規劃的實施動態監測方面已經起到重要的作用。

中科院遙感地球所依託中國遙感衛星地面站和航空遙感飛機等國家空間基礎設施，有效地開展了汶川地震、玉樹地震、蘆山地震以及魯甸地震災後恢復重建規劃實施動態監測研究工作，實現了定時、定性、定位、定量監測與評估，並將結果及時報告和反饋，取得了良好的社會效益，並在地震災後重建決策的科學化、信息化的道路上取得了寶貴的經驗。

汶川地震映秀震中紀念地遙感監測

近年來，我國遙感技術飛速發展，包括高空間、高時間和高光譜在內的高解析度衛星已經成為衛星遙感的發展趨勢，形成了我國全天候、全天時、全球覆蓋的對地觀測能力。伴隨著遙感資源的日漸豐富，特別是天空地一體化協同監測和高效應用關鍵技術的快速發展，遙感技術在我國地震應急監測、震害有效防禦、地震恢復重建應用等方面將發揮更加重要的作用。

不僅如此，多年來，遙感在全球範圍內應對洪水、林火、乾旱、沙塵暴、冰雪、地震、滑坡、泥石流等災害中都發揮了重要作用，已經成為全球防災減災乃至經濟社會發展不可或缺的信息支撐。如何基於我國遙感技術的發展，建立可系統觀測、可連續發展、可協調合作、可有效服務的遙感防災減災體系，應當成為科技界與政府決策管理部門的共同目標。

來源：中國科學院遙感與數字地球研究所

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