近期土耳其和叙利亚发生地震后,《空间与重大灾害国际宪章》被启动。该宪章汇集各航天机构的力量,尽可能快速地提供灾区的免费卫星图像。
卫星成像可以在地震后的恢复和救援工作中发挥关键作用,包括通过绘制道路地图,帮助规划援助物资的运送路线。
卫星成像还可以识别人群正在逃离潜在余震的路线,并协助对他们进行救援。
在诸如7.8级地震和7.5级余震这类灾害中(2023年2月6日,上述地震与余震袭击了叙利亚和土耳其),卫星成像方面的国际合作在救援和恢复工作中发挥着关键作用。
此类数据使人道主义援助能够更好地调配饮用水和食物,方法是绘制道路、桥梁、建筑物的状况图,并且——最关键的是——识别在体育场或其他开阔空间聚集、试图躲避潜在余震的人群。
为了迅速将卫星的“视线”转向受灾地区,土耳其灾害与应急管理局(AFAD)于当地时间上午7:04申请启动“空间与重大灾害”国际宪章。联合国于当地时间11:29为叙利亚提出了同样的申请。
与此同时,11个航天机构准备调用最合适的光学卫星和雷达卫星。在法国方面,调用的光学卫星为Spot、Pléaides和Pléiades Neo(中、高和超高分辨率),它们将在经过该区域时提供最初的图像。雷达卫星将对光学信息进行补充,因为它们也能在夜间和穿透云层工作,并能够对山体滑坡乃至极其微小的海拔变化进行成像。
每年,全球有数百万人受到灾害影响,既有自然灾害(如气旋、龙卷风、台风、地震、山体滑坡、火山喷发、海啸、洪水、森林火灾等),也有人为灾害(如石油污染、工业爆炸等)。不幸的是,随着气候变化,这些灾害的强度和频率都在增加,造成越来越多的伤亡、房屋受损和景观遭到破坏。
灾害剖析
《“空间与重大灾害”国际宪章》将灾害定义为一种大规模、突发、独特且无法控制的事件,会造成人员伤亡或财产及环境损失,并需要紧急行动以获取和提供数据。
该宪章由国家空间研究中心和欧洲航天局于1999年创建,之后不久加拿大航天局也加入其中。如今,17个成员航天机构联合起来,尽可能快速地提供灾区的免费卫星图像。自2000年以来,该宪章已在154多个国家被启动797次。此后,欧洲(Copernicus Emergency)和亚洲(Sentinel Asia)推出了类似的倡议作为补充。
该宪章被启动的情况中,近四分之三与天气现象有关:风暴、飓风,尤其是洪水,仅洪水就占启动次数的一半。在这些有时无法预见的危机情形中,当地面受损或被淹没、道路无法通行时,陆基资源并不总能分析灾害的范围,并以最佳方式组织救济和人道主义援助。通过从太空以极高分辨率获取情况,卫星能够迅速提供关键信息。
在某些情况下,该宪章无法被启动。原因可能是相关事项超出了宪章的范围(战争和武装冲突),或者太空图像有时意义不大(如热浪和流行病),又或者该现象发展缓慢且持续时间很长(如干旱)。
全球各地危机应对中的卫星数据
灾害一旦发生,卫星即被编程,以便迅速获取受灾地区的图像。在任何时候,都可以调动60多颗光学或雷达卫星。
根据灾害类型,将依据预先制定的危机预案调动不同的卫星,其中包括:TerraSAR-X/Tandem-X、QuickBird-2、Radarsat、Landsat-7/8、SPOT、Pleiades、Sentinel-2等。
光学图像类似于从太空拍摄的照片,但雷达图像对非专业人士而言可能更难解读。因此,灾害发生后,卫星信息会被重新加工,以便更易于理解。例如,图像会被转化为供救援人员使用的影响或变化图、供公众使用的洪水预警图,以及供决策者使用的过火或被淹区域图(附损失估算)。
现场用户与卫星运营方之间的协同合作至关重要。得益于对地观测技术的创新(尤其是光学分辨率性能已从50米到20米提升至如今的30厘米)以及三维数据处理软件,相关工作取得了进展;此外,数字工具的发展也使卫星数据与现场原位数据得以结合。现场需求还推动了该宪章在交付时间和交付产品质量方面的干预流程不断演进。
灾后重建
应急管理固然至关重要,但对所有受灾国家而言,同样重要的是考虑重建和未来。事实上,“风险周期”认为,重建、韧性与风险预防在恢复正常的过程中均发挥着重要作用。虽然灾害无法预测,但可以做好更充分的准备,尤其是在灾害频发的国家。例如,居民可以受益于抗震建筑、建设安全的集结场所,或迁往安全地区的居住区。掌握生存技能也至关重要。
大型灾害发生后,已开展了若干被称为“重建观测站”的举措,例如2021年的海地以及2019年贝鲁特港口爆炸后的贝鲁特。其目的在于协调卫星图像,对受灾最严重地区的建筑物、道路、农田、森林等进行详细、动态的损失评估,监测重建规划,降低风险,并在三至四年的时间范围内监测变化。


