邵芸:应加强微波遥感对地质灾害的监测作用
地质灾害监测和评估需要微波遥感
遥感技术系统由遥感平台、传感器、信息传输装置、数字或图像处理设备以及相关技术组成。根据遥感平台的不同,分为近地遥感、航空遥感和航天遥感三种类型;按传感器特征还可分为可见光遥感、红外遥感和微波遥感等。雷达遥感就是微波遥感的一种。
邵芸认为,每种探测技术的作用是不一样的,各有特色和优势。实践中要根据需要使用最合适的技术。不同的传感器作用不同,应用范围也不一样。比如,红外遥感可用于煤火监测以防止煤矿的自燃。干涉雷达遥感则可以监测地下水或开矿造成的塌陷和地面沉降。雷达遥感具有全天候全天时工作能力,并对冰、雪、土壤、森林等有一定穿透能力,能主动发出信号,使得雷达遥感在很多领域都有用武之地,包括地质灾害的监测。
玉树地震发生后,邵芸领导的微波遥感研究室利用玉树震前和震后获取的遥感数据,分析出玉树地震引起较大范围地表形变,地震变形沿玉树—甘孜断裂带向南东东方向扩展。
大家公认地震不可预报,是世界性的科学难题。以前,科研人员用板块构造学说解释地震的成因,但实际上地震的成因可能复杂得多。
邵芸认为,沿太平洋地震带用板块构造学说可以得到一定的解释。但汶川、玉树地震,不是在板块边缘或所谓的板内地震,按照板块构造学说的弹性回跳理论解释地震,似乎并不全面,实际应该更复杂。
“虽然地震预报很困难,但还是有很多手段。综合运用这些手段,把大家的力量集中起来,我觉得在不远的将来还是有希望解决地震预报这个难题的。”邵芸说。
中国有句俗语:“上天容易下地难”。截至2003年底,全世界共成功发射5053颗人造卫星。现在,人类能够观察外太空、观察地球表面,但很难知道地底下几公里、几百公里到底发生了什么。
地震后可能发生崩塌、滑坡、泥石流等次生灾害,其造成的损失对地震的危害起了放大作用。邵芸表示,在对次生灾害的监测预防中,雷达遥感可以起很大作用。
微波遥感技术研发仍存问题
邵芸说,目前我国微波遥感的理论和应用研究方面仍存在不少问题,必须引起重视。她以雷达遥感为例作了分析。
首先,数据来源就是一个难题。目前,我国机载雷达很多,但没有民用雷达卫星。我国使用的卫星雷达数据基本上都是外国提供的。
邵芸说,卫星是有国籍的,因此很多数据都需要付费使用,除了国际合作项目或者发生重大灾害时,数据才可以共享。国际上雷达卫星做得比较好的是欧洲太空局。在亚洲,日本做得比较好。我们提倡国际间的广泛合作,但我国在科学布局上应有雷达遥感的一席之地。
其次,我国地面观测网数量有限,密度不够。应在全国增加一定数量的观测站,科学部署,才能使灾害发生前不仅能确定某个大范围可能发生灾害,而且能确定受灾的具体地点。最好能够建立卫星星座,在降低技术要求的同时降低费用。
此外,遥感数据分析能力也需要改进。遥感数据分析需要建立模型和实验。邵芸认为:“目前模型和软件做得比较好,但在实验过程中发现有些模型虽然理论上很成功,但实际应用中会出现偏差。因此,模型的精确性和软件自主研发急需加强。”
对于遥感技术未来的发展,邵芸很有信心。她说:“从雷达技术本身来讲,雷达还能做得更好。而且,遥感技术的应用前景非常广泛,对地震预测、地质灾害的预测预报、灾后监测、灾后评估都有帮助。目前,新型传感器的研究需求论证也在做的过程中,其前景怎么说都不为过。”
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