海地的经验:利用无人机和空间数据应用创新、经济且可复制的解决方案

image of people washing their clothes on a beach near destroyed houses after Hurricane Matthew hit Jeremie, Haiti.
The aftermath of hurricane Matthew was devastating for people in Haiti.Image: REUTERS/Carlos Garcia Rawlins
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  • 2016年飓风马修造成严重破坏后,海地政府评估了此次灾害的经济影响。

  • 世界银行开发的GRADE评估技术测量了所造成的损失。

  • 三位世界银行专家解释了该技术的运作方式,以及为何该国持续投资并应用空间数据等新技术至关重要。

2016年,4级飓风马修在海地南部登陆,造成了十多年来飓风季未曾见过的破坏,风速高达每小时230公里,并在不到24小时内降下600毫米雨量。损失极为惨重,共有546人遇难,128人失踪,439人受伤,210万人受到影响。

灾害发生后,海地政府(GoH)面临的挑战是确定总体经济影响,以衡量此次事件的规模、确定重建的优先领域、了解不同地区的影响,并理解公共部门与私营部门的相对损失。因此,政府在世界银行和美洲开发银行(IDB)的技术支持下开展了快速损害与损失评估,以帮助制定救济、复苏、重建和发展计划。在极其紧迫的情况下,必须迅速估算损失,以便为复苏工作分配适当的资金。

飓风的实际影响缺乏相关信息,而且飓风过后道路状况恶劣,使得抵达受灾地区十分困难。此外,为便于应急服务工作,道路已尽可能被清空。这带来了一个挑战:如何才能对损害和损失进行妥善评估?

这是通过GRADE评估完成的,这是一种由世界银行在全球减灾与灾后重建基金(GFDRR)的支持下开发的创新方法。该评估结合灾害风险建模技术、历史损害数据、人口普查和社会经济调查数据、卫星图像、无人机影像及其他媒体资料,能够快速量化损失,为政府估算损失提供支持。

图1 - 追踪飓风马修。Image: HaitiData.org

要实施GRADE评估,遥感至关重要。在此次工作中,海地国家地理信息中心(Centre National de l'Information Géo-Spatiale – CNIGS)提供了地理信息系统(GIS)和空间数据支持。最初尝试通过卫星图像开展工作,但不幸的是,灾后海地电信基础设施状况(即网络带宽低)、云层遮挡视线以及现有影像分辨率相对较低,使该尝试受到阻碍。

在意识到无法利用卫星数据工作、但仍有必要分析受灾地区的情况后,团队进行了第二次遥感尝试,使用了无人驾驶飞行器(UAV),俗称无人机。无人机成功绘制了马修飓风破坏尤为严重地区的关键公社地图,例如大Anse省和南部省。

图2 - 无人机飞行的目标区域。Image: Giovanni Michele Toglia

无人机机动性强、操作简便,能够快速采集高分辨率图像。四天内,世界银行和美洲开发银行的团队共覆盖了七个村庄和两个城市,并对实地情况有了更清晰的了解。海地飓风马修前后的鲜明对比被浓缩成下方的一段短视频。

图3 - Les Anglais(南部省)。Image: IDB
图4 – Les Anglais(南部省)圣母无染原罪教堂的高分辨率无人机图像。Image: IDB

世界银行团队用来比较灾前与灾后状况的一项工具是正射影像,即经过几何校正、比例尺统一的航拍照片或卫星图像。在遥感评估之后,团队利用马修飓风前几个月拍摄的正射影像,测量飓风对学校造成的损害。通过将无人机获取的图像与马修飓风前同一地点的图像进行比对,团队得以确定哪些学校、进而哪些市镇遭受的损失最为严重。

该评估仅用了十五天就完成,这是解决紧急状况的第一个关键步骤,并最终有助于海地恢复民生。该项工作还推动了海地其他项目对空间数据和遥感的使用,包括由国际开发协会(IDA)出资的灾害风险管理与重建项目(PRGRD)以及加强灾害风险管理与气候韧性项目(PGRAC)。在这些项目中,空间数据被用于确定最急需紧急避难所的区域,依据包括人口、灾害暴露程度、可达性以及相对于避难所地理位置的远近。在PGRAC项目下,CNIGS目前正在建设海地政府首个官方无人机实验室,并通过推广开放数据GIS平台HaitiData.org,推动空间数据的使用。

随着海地进入2021年飓风季,该国在持续动荡、且因新冠疫情而受到出行限制的情况下,持续投资并应用空间数据和遥感等新技术至关重要,以便为未来的灾后评估、项目实施和监督提供支持,确保关键工作即使在不利环境下也能顺利开展。

本博客所述活动由欧盟(EU)和全球减灾与灾后重建基金(GFDRR)共同出资支持。

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