林火(huǒ)面前，遙感産業“雙分(fēn)辨率”難題待解
近日，亞馬遜雨林的火(huǒ)災引發全球關(guān)注。盡管已經有證據顯示，今年的火(huǒ)災水平并不算(suàn)十分(fēn)異常，但(dàn)根據巴西(xī)官方數據，今年的火(huǒ)災數已經是“創紀錄”水平。
在全球視(shì)野中，無數衛星影像出現(xiàn)在媒體(tǐ)報(bào)道中。這(zhè)讓很多人(rén)以為(wèi)，遙感手段可以很好(hǎo)(hǎo)地管理(lǐ)火(huǒ)災，甚至很多人(rén)以為(wèi)，隻要利用遙感技術就(jiù)可以提前發現(xiàn)火(huǒ)災，做到“防患于未然。”
事(shì)實上(shàng)，确實有一(yī)些(xiē)科學研究已經可以進行一(yī)定程度上(shàng)的預測。例如(rú)在俄羅斯，來(lái)自托木斯克理(lǐ)工大學（Tomsk Polytechnic University）的科學家們在收集了(le)氣象、露營地和定居點和道路(lù)等信息後，結合Landsat-8衛星的圖像提供的植被信息，就(jiù)制作(zuò)出一(yī)張貝加爾湖附近森林火(huǒ)災發生(shēng)危險等級的地圖。
但(dàn)這(zhè)樣的預測很難實現(xiàn)實時(shí)和精确的要求。中科院微小衛星創新(xīn)研究院遙感衛星總體(tǐ)部總體(tǐ)技術室副主任張晟宇告訴泰伯網，遙感手段在火(huǒ)災的預測方面能(néng)起到的作(zuò)用十分(fēn)有限。在火(huǒ)情早期發現(xiàn)和監測方面，遙感在世界範圍内都被視(shì)為(wèi)一(yī)種有效和經濟的獲取大面積火(huǒ)災信息的手段。
在美國，美國宇航局（NASA）的一(yī)個(gè)工程師詹姆斯.麥金(jīn)農(nóng)（James MacKinnon）最近正在進行一(yī)個(gè)科研項目，就(jiù)是通過遙感衛星來(lái)發現(xiàn)早期火(huǒ)災，以遏制火(huǒ)災進展。 他的方法很簡單，就(jiù)是在鴿子(zǐ)蛋衛星中加入智能(néng)軟件，并讓它們在飛越森林上(shàng)方時(shí)拍攝彩色的照片。
但(dàn)這(zhè)樣的方案也(yě)存在一(yī)些(xiē)能(néng)力上(shàng)的不足。詹姆斯介紹，雖然一(yī)些(xiē)拍攝任務(wù)已經在進行，但(dàn)他利用的衛星每天隻能(néng)拍攝一(yī)次，而且這(zhè)些(xiē)拍攝的數據也(yě)需要經過計算(suàn)機的處理(lǐ)。即使在最好(hǎo)(hǎo)的情況下(xià)，這(zhè)一(yī)流程也(yě)需要幾個(gè)小時(shí)來(lái)完成，但(dàn)這(zhè)一(yī)過程隻有在1小時(shí)之内完成才更有意義。
張晟宇也(yě)介紹，制約遙感在防火(huǒ)領域應用的一(yī)個(gè)原因就(jiù)是衛星數量有限導緻的時(shí)效性問題。
舉例而言，每種遙感傳感器(qì)在火(huǒ)災探測方面都具有優點和局限性。例如(rú)地球靜止環境業務(wù)衛星（GOES）可以頻繁地晝夜拍攝，最快(kuài)可達到15分(fēn)鍾一(yī)次。因此可以用于密切監視(shì)火(huǒ)災發展動向，但(dàn)它的空間(jiān)分(fēn)辨率和空間(jiān)覆蓋卻較差，有時(shí)分(fēn)辨率甚至低(dī)于4km。相比之下(xià)陸地衛星（Landsat）分(fēn)辨率更優，但(dàn)重訪時(shí)間(jiān)達到每16天一(yī)次，地理(lǐ)覆蓋面積也(yě)非常小。
中國資源衛星應用中心主任徐文表示，通過對高軌道的靜止軌道觀測衛星和低(dī)軌高分(fēn)辨衛星綜合觀測，就(jiù)能(néng)既做到對森林火(huǒ)災的實時(shí)監測，又能(néng)比較準确的定位，從而為(wèi)救災提供支持。
因此，解決問題的方法之一(yī)就(jiù)是增加可用的遙感衛星數量。根據前沿産業研究院整理(lǐ)的數據，從2014年-2018年全球活躍遙感衛星的數量一(yī)直在快(kuài)速增長，從2014年的192顆增長到2018年4月(yuè)(yuè)的684顆。
此外，有效整合全球資源也(yě)是一(yī)種解決方案。為(wèi)了(le)有效利用世界各地的衛星，人(rén)們建立了(le)幾個(gè)國際性的計劃，包括國際地圈生(shēng)物圈計劃、數據和信息系統、全球火(huǒ)災産品、世界火(huǒ)災網、ASTR世界火(huǒ)災地圖集、歐洲森林火(huǒ)災信息系統（EFIS）、MODIS火(huǒ)災産品等。這(zhè)些(xiē)都是全球森林覆蓋物觀測計劃（GOFC）認可的活動。
我國的遙感衛星服務(wù)也(yě)在走向國際。2013年，澳大利亞南(nán)威爾士州發生(shēng)大面積森林大火(huǒ)，該州多地區火(huǒ)勢蔓延失控。應澳方請求，中國向其提供了(le)有效的森林大火(huǒ)衛星遙感監測數據。這(zhè)樣的合作(zuò)已經在中國多個(gè)遙感組織中形成了(le)有效而常規的機制。
從需求方面出發，不同“用戶”的需求也(yě)不盡相同。對于火(huǒ)災而言，有信息需求的最主要“用戶”包括研究人(rén)員(yuán)、火(huǒ)災管理(lǐ)者和消防員(yuán)。對于不同人(rén)而言信息的意義也(yě)不盡相同，主要取決于信息傳遞的及時(shí)性。其中，火(huǒ)災管理(lǐ)者對于火(huǒ)災信息的及時(shí)獲取擁有最高的需求。
相關(guān)專家指出，獲取和傳遞火(huǒ)場(chǎng)信息的速度主要取決于是否建立了(le)一(yī)個(gè)有效的火(huǒ)災監測管理(lǐ)系統；相對地，火(huǒ)災信息的準确性則主要取決于火(huǒ)災探測的算(suàn)法。不同算(suàn)法得出的信息甚至也(yě)有可能(néng)千差萬别。
但(dàn)盡管遙感手段可以為(wèi)火(huǒ)災管理(lǐ)者提供豐富的信息，例如(rú)在近日引人(rén)關(guān)注的亞馬遜森林火(huǒ)災中，可以看到最宏觀的數據都出自空間(jiān)信息相關(guān)機構。但(dàn)有時(shí)真正的滅火(huǒ)效果取決于滅火(huǒ)技術、工程，甚至是管理(lǐ)者的政治立場(chǎng)。
NASA發布的8月(yuè)(yuè)11日亞馬遜流域的衛星影像，影像顯示火(huǒ)災産生(shēng)了(le)大量煙(yān)霧。
美國宇航局發布了(le)多張8月(yuè)(yuè)亞馬遜流域的衛星影像，同時(shí)指出衛星觀測顯示，與過去15年相比，“亞馬遜河(hé)流域的總火(huǒ)災活動”略低(dī)于平均水平。但(dàn)巴西(xī)官方空間(jiān)研究中心INPE則已發現(xiàn)近73000起火(huǒ)災，并稱這(zhè)一(yī)數字創下(xià)今年的記錄。有趣的是，8月(yuè)(yuè)初INPE的院長剛剛被總統革職，理(lǐ)由是“INPE發布的數據不實，而且破壞了(le)巴西(xī)的形象。”
