連續(xù)三天，俞雷團隊都在重復著相同的工作：獲取衛(wèi)星影像，通過自有遙感信息綜合處理應(yīng)用平臺，對影像進行導入、濾波和增強等處理，對瀘定地震災區(qū)進行受災情況遙感分析與評估，將評估結(jié)果遞交政府相關(guān)部門……

俞雷是四象科技首席產(chǎn)品官、衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)領(lǐng)域高級工程師。6日下午，在接受記者采訪時，他剛剛帶領(lǐng)團隊完成了四象科技針對此次災情制作的首張SAR（Synthetic Aperture Radar，合成孔徑雷達）遙感影像。

“衛(wèi)星遙感是第一時間評估受災程度，監(jiān)測山體滑坡等次生災害的重要技術(shù)手段之一。我們在多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)綜合處理方面有多年積累，可以為應(yīng)急部門提供輔助的衛(wèi)星影象信息，幫助他們掌握地形變化和受災信息，輔助做出抗震決策?！庇崂追Q。

根據(jù)央視新聞6日消息，當天，國務(wù)院抗震救災指揮部、應(yīng)急管理部指揮中心通報稱，通過衛(wèi)星遙感影像圖，在震中3公里范圍內(nèi)的海螺溝景區(qū)檢測到一處山體滑坡，滑坡造成大約200米的道路被損毀。檢測到災情后，當?shù)負岆U救援力量也已經(jīng)趕赴現(xiàn)場進行搶險處置工作。

除了地震監(jiān)測，“北斗同步衛(wèi)星+”的應(yīng)用，也正在致力于求解“地震不能預報”的難題。2021年，中國地質(zhì)大學（武漢）地空學院教授陳界宏團隊聯(lián)合中國地震局、四川省地震局等十余個單位建設(shè)了全球首個跨圈層擾動監(jiān)測系統(tǒng)。

陳界宏7日在接受第一財經(jīng)采訪時稱，目前，所觀測到的異?，F(xiàn)象，已經(jīng)成功關(guān)聯(lián)了數(shù)次地震事件?！斑@次四川瀘定地震，通過我們系統(tǒng)測算出的震級和發(fā)生時間均已逐漸接近可以應(yīng)用的階段。”

“雷達衛(wèi)星還是少了”

根據(jù)中國地震臺網(wǎng)正式測定：2022年09月05日12時52分在四川甘孜州瀘定縣（北緯29.59度，東經(jīng)102.08度）發(fā)生6.8級地震，震源深度16公里。

隨后，國家航天局在當天13時02分接應(yīng)急管理部國家減災中心和四川高分中心應(yīng)急需求，對地觀測與數(shù)據(jù)中心第一時間啟動民商衛(wèi)星應(yīng)急響應(yīng)機制，緊急協(xié)調(diào)中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心以及四維世景、天儀研究院、二十一世紀、吉林長光、歐比特、國星宇航、山東產(chǎn)研院等商業(yè)公司，調(diào)度高分三號01/02/03星、高分一號D星、高景一號、海絲一號、巢湖一號、北京三號、吉林一號、星時代-9、齊魯一號等10余顆衛(wèi)星對地震災區(qū)緊急成像。

“我們第一時間通過中國資源衛(wèi)星應(yīng)用中心訂購了高分三號合成孔徑雷達衛(wèi)星（簡稱SAR衛(wèi)星）影像數(shù)據(jù)。” 俞雷稱，地震發(fā)生當晚19:11，團隊拿到SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)，次日上午做出遙感影像圖。

從拿到衛(wèi)星數(shù)據(jù)到做出影像圖，俞雷團隊花費了半天時間。但他坦言，遙感數(shù)據(jù)獲取和分析的時效性延遲問題，是在所難免的?！坝捎赟AR衛(wèi)星在軌運行，而非固定凝視四川一地，所以，從緊急調(diào)軌、拍攝到形成SAR衛(wèi)星影像耗費一定的時間。即便如此，通過遙感影像去分析大范圍滑坡分布，也已經(jīng)為政府部門及時掌握災害影響、制規(guī)劃應(yīng)急救援方案提供了重要數(shù)據(jù)支撐?！?/p>

俞雷稱，地震是破壞性最強的自然災害之一，此次震中又處于偏遠山區(qū)，當?shù)貨]有充分的監(jiān)測設(shè)施，如果在實地新增監(jiān)測設(shè)備，則難度和成本較大，衛(wèi)星技術(shù)是一種很好的替代。

但并非所有衛(wèi)星都適合遙感監(jiān)測。俞雷介紹稱，在地震等災害遙感監(jiān)測中，選擇衛(wèi)星數(shù)據(jù)源通常來源于SAR衛(wèi)星而非光學遙感衛(wèi)星——光學遙感衛(wèi)星會受災區(qū)氣象條件影響，如果成像區(qū)域恰巧被云覆蓋，拍攝的地物也會被云遮擋，導致影像無法使用。而SAR衛(wèi)星的數(shù)據(jù)獲取不受陰雨云霧天氣影響，具有全天候、全天時的觀測能力。

通過團隊制成的上述遙感影像圖，俞雷發(fā)現(xiàn)，海螺溝景區(qū)有多處山體滑坡，部分滑坡傾倒至河流，并已導致部分道路中斷。“大型滑坡可能堵塞河道形成堰塞湖，堰塞湖潰決可能產(chǎn)生洪水災害，威脅下游人民群眾的生命財產(chǎn)安全?！庇崂渍f。

圖片來源：四象科技

但他同時提到，衛(wèi)星遙感影像更多是呈現(xiàn)地表覆蓋變化情況。滑坡是否會發(fā)生、發(fā)生程度如何，以及是否會進一步形成堰塞湖還和地質(zhì)、水文等其他因素有關(guān)，需要綜合多方數(shù)據(jù)。

成都理工大學地災防治與地質(zhì)環(huán)境保護國家重點實驗室7日發(fā)布的最新評估和預測顯示，瀘定地震引發(fā)了灣東河流域滑坡堰塞湖險情，但堰塞湖規(guī)模較小，目前潰決洪水危險性低。不過，未來如出現(xiàn)強降雨，可能引發(fā)次生災害。

上述實驗室運用的是現(xiàn)場信息與無人機數(shù)據(jù)。該實驗室無人機6日航拍數(shù)據(jù)顯示，3處滑坡規(guī)模均較小，并未造成大規(guī)模堵江，且堰塞湖面積較小。

“事實上，應(yīng)急管理部門在做抗震救災的相關(guān)決策前，會大量收集多部門的數(shù)據(jù)，其中遙感數(shù)據(jù)逐漸納入民商衛(wèi)星的監(jiān)測數(shù)據(jù)，待這些數(shù)據(jù)匯總后，經(jīng)過多方專家共同分析、決定。”俞雷稱。

既然政府擁有自身的雷達衛(wèi)星，為何還需要民商衛(wèi)星的遙感數(shù)據(jù)呢？

“雷達衛(wèi)星數(shù)還是太少了?！庇崂追Q，震后救援的黃金期為72小時，但單顆雷達衛(wèi)星反饋的數(shù)據(jù)往往覆蓋范圍十分有限?；诤铣煽讖嚼走_數(shù)據(jù)的干涉測量技術(shù)（InSAR），監(jiān)測地表形變的精度可以達到5毫米,并且具備大面積的對地觀測能力，對地質(zhì)活動的監(jiān)測預警有著巨大的優(yōu)勢。

衛(wèi)星技術(shù)預報地震？

除了用來監(jiān)測震情及可能發(fā)生的次生災害外，在陳界宏看來，面對地震，衛(wèi)星的用途可以發(fā)揮得更早，比如早于地震預警系統(tǒng)的預警倒計時，提前數(shù)月進行預測。

“根據(jù)超級觀測站的監(jiān)測，從去年青?，敹嗪驮颇涎ǖ卣?，再到今年四川蘆山、馬爾康和瀘定地震，我們都成功捕獲到了巖石圈、大氣圈與電離層等一系列異常信號，并從這些復雜的自然信號中提取出震前共同存在的跨圈層共振耦合前兆。” 陳界宏介紹。

“超級觀測站”MVP-LAI系統(tǒng)由陳界宏團隊于2021年在四川樂山建立，是世界上首個實現(xiàn)巖石圈、大氣圈和電離層圈跨圈層聯(lián)合觀測的單站且垂向的監(jiān)測系統(tǒng)。2021年，陳界宏團隊利用該系統(tǒng)結(jié)合北斗同步衛(wèi)星系統(tǒng)信號，首次觀測到地震前的共振且駐波型信號。

圖片來源：地質(zhì)過程與礦產(chǎn)資源國家重點實驗室（中國地質(zhì)大學）官網(wǎng)

陳界宏表示，根據(jù)今年的最新技術(shù)突破，此次，對于四川瀘定6.8級地震的前兆預判，震級和時間已大致趨近預測標準，而震中位置的預測仍存在約400千米左右的偏差?！澳壳?，預測地震的‘時空強’三要素并非遙不可及，在不遠的將來應(yīng)該可以朝提升預測精度前進?！?/p>

之所以“超級觀測站”可以在震前“鎖定”瀘定，陳界宏稱，是因為大氣是流體，如果一個異常特征經(jīng)常性地存在特定的位置， 那有極高可能就是震前的共振且駐波型信號。

他進一步解釋稱，從機理上來看，斷層發(fā)生錯動前，地殼會存在振動現(xiàn)象，震前的振動現(xiàn)象會持續(xù)誘發(fā)向上空傳遞的波動, 最終導致在地面的巖石圈、約100千米高的電離層電流與約350千米高空的電離層電子濃度等多種物理參量的異常，并存在共同的異常特征。

“異常信號出現(xiàn)和地震檢測是一一對應(yīng)關(guān)系。換言之，即使異常信號可能會持續(xù)很多天，甚至直到地震發(fā)生，這些異常信息也均對應(yīng)一場地震。也因此，我們可以通過較長時間的異常信號更精準地檢驗異常的演化到哪一個階段了， 繼而進行‘時空強’三要素的對應(yīng)預測?！标惤绾瓯硎?。

根據(jù)陳界宏介紹，通過我國現(xiàn)有的地面觀測臺站協(xié)同北斗同步衛(wèi)星發(fā)射的電磁信號的方式，目前，“超級觀測站”已實現(xiàn)全國覆蓋性監(jiān)測的效果。