发展空间技术 提升综合防灾减灾能力——专访民政部国家减灾中心副主任范一大

发展空间技术 提升综合防灾减灾能力
——专访民政部国家减灾中心副主任范一大

＞专家介绍

范一大，全国民政行业首批领军人才、民政部国家减灾中心副主任，主要从事自然灾害与风险管理、灾害遥感、空间技术减灾、土地利用与覆盖变化、全球气候变化等领域研究和应用工作。多次主持和参与国家有关科技计划、课题及国际合作项目。探索了国家综合防灾减灾业务体系，倡导了“天-地-现场”一体化灾害监测评估体系。

我国是自然灾害最为严重的国家之一，灾害带来的危害和损失不断攀升，仅今年以来，就发生了两起重大灾害。7月18日，41年来最强台风“威尔逊”登陆我国，造成南方多省市受灾。8月3日，云南省昭通市鲁甸县又发生6.5级地震，造成600多人罹难。防灾减灾形势紧迫，发展空间技术用于防灾减灾与应急救援日益重要。2008年我国发射环境减灾卫星A、B两颗光学卫星，2012年发射了环境减灾C雷达卫星，对自然灾害进行大范围、全天候、全天时动态监测，构建天地一体化的综合防灾减灾支撑体系，最大限度减少灾害造成的损失。国家减灾中心作为环境减灾星座运行管理和减灾应用系统业务运行与服务单位，在国内外发生的多场重大自然灾害的监测评估和决策服务中发挥了重要的作用。本刊专访了民政部国家减灾中心（卫星减灾应用中心）副主任范一大，就我国卫星防灾减灾应用研究与实践等相关问题进行了探讨。

＞＞＞记者：今年我国南方多地区遭遇最强台风袭击后，云南鲁甸又发生强震，造成严重人员伤亡。灾难发生后，国家减灾中心立即启动做出应急响应，协调国内外卫星数据，开展灾后评估与救援，请您给我们介绍一下相关情况。

＞＞＞范一大：2014年8月3日16点30分，云南省昭通市鲁甸县发生6.5级地震，震源深度12千米。8月3日18时，国家减灾委、民政部紧急启动国家Ⅲ级救灾应急响应。国家减灾委秘书长、民政部副部长率民政部、发展改革委、地震局等8部门组成的国家减灾委、国务院抗震救灾指挥部联合工作组赶赴地震灾区，协助指导地方开展抗震救灾工作。8月4日11时，根据灾情发展和《国家自然灾害救助应急预案》，国家救灾应急响应等级升至Ⅰ级。

云南鲁甸震后牛栏江堰塞湖遥感监测评估图

地震发生后，民政部国家减灾中心（卫星减灾应用中心）根据救灾应急工作规程，于第一时间启动了国内卫星、航空数据的应急协调共享合作机制，并于8月3日19点34分正式启动空间与重大灾害国际宪章机制（CHARTER）。截至8月12日，民政部国家减灾中心已通过CHARTER机制获取了加拿大航天局（CSA）、德国航空航天中心（DLR）、俄罗斯联邦航天局（Roskosmos）、美国地质勘探局（USGS）、美国国家航天局（NASA）、法国国家空间研究中心（CNES）、印度空间研究组织（ISRO）等6个国家、7个空间机构的11颗卫星（对地观测平台）、83景卫星遥感影像数据。同时，民政部国家减灾中心通过国内空间数据灾害应急合作机制，获得了包括环境减灾卫星、高分一号、资源一号02C、资源三号、实践九号以及遥感系列卫星、快舟一号等卫星数据的80余景卫星遥感影像数据。

航空遥感数据方面，民政部国家减灾中心通过“国家重大自然灾害应急无人机监测合作机制”等国内合作机制，获取得到了国家测绘局共享的无人机航空遥感影像数据。

各类卫星、无人机航空遥感数据实现了对鲁甸县、巧家县、昭阳区、会泽县等受灾最严重的县（区）的全覆盖。截至8月12日，已初步完成了对7度烈度区内房屋分布、滑坡点、道路等损毁的遥感监测分析，并对牛栏江堰塞湖的发展变化情况进行了持续监测。下一步，民政部国家减灾中心将继续协调国内外卫星、航空、无人机遥感数据，结合《特别重大自然灾害损失统计制度》和现场核查等信息，针对房屋倒损，道路、耕地、林地损毁，次生地质灾害以及堰塞湖等，持续开展遥感监测评估工作，为灾害的损失评估提供支撑。

＞＞＞记者：我国在发展常规减灾手段的同时，积极发展空间技术，提升综合防灾减灾能力。请您介绍一下我国减灾卫星及系统发展情况。

＞＞＞范一大：我国各类自然灾害频发、损失严重，严重制约经济社会发展和民生改善，面对日益严峻的灾害风险形势，我们不断努力应用多种技术手段全面提升自然灾害的监测评估能力，其中空间技术是优先选择和重点发展的高技术领域之一。从20世纪90年代开始，国家减灾委、民政部门联合相关部门提出和论证了全球第一个以星座组网方式构建的“环境与灾害监测预报小卫星星座”，在国家发改委、国防科工局和航天科技集团等部门的支持下，于2008年9月6日以一箭双星方式成功发射了两颗光学小卫星环境减灾A、B星（HJ-1A/B），于2012年11月12日发射了一颗S频段合成孔径雷达卫星环境减灾C星（HJ-1C），初步实现了规划第一阶段“2+1”星座的建设任务。其中，HJ-1A星搭载两台CCD相机和一台超光谱成像仪，HJ-1B星搭载两台CCD相机和一台红外相机，HJ-1C卫星包括扫描、条带两种工作模式，最高空间分辨率达到5米。卫星应用系统包括八个分系统和一个平台，即业务运行管理、遥感数据应用处理、灾害监测预警、灾害应急响应、灾情评估、决策支持、用户服务与信息发布8个分系统和计算机业务支撑平台等，已经实现了业务化运行，基本实现了环境减灾卫星星座数据处理、灾害信息提取和灾害监测评估的能力，同时能够兼顾处理和分析国内外其他卫星和航空遥感数据，形成了常规和应急两种业务模式和完整的产品服务体系。

为了不断加强自然灾害的综合观测能力，《国家综合防灾减灾规划（2011—2015年）》主要任务中明确提出要加强国家防灾减灾空间信息基础设施建设，逐步完善环境与灾害监测预报小卫星星座，实现由4颗光学和4颗雷达卫星构成的“4+4”星座建设，提高自然灾害的大范围、全天候、全天时、多要素、高密度、集成化的立体监测能力和业务化运行水平。随着我国灾害遥感应用水平的提高、应用规模的扩大、应用效益的凸显和应用需求的深化，国防科工局、国家减灾委办公室联合10多个部委和研制部门经过3年多的研究论证，于2012年编制完成了《国家自然灾害空间信息基础设施规划》，其中，遥感卫星在综合利用国内外卫星资源的基础上，提出了核心卫星资源由“4+4”星座拓展到“4+4+6”星座，重点补充了高轨光学/雷达卫星、高光谱卫星和高分辨率敏捷卫星，旨在提高自然灾害观测卫星的高时间、高空间、高光谱的应急观测能力和多尺度、多星资源综合观测能力。若这些计划能够得以实现，将大大提高我国乃至全球的自然灾害致灾因子风险性、孕灾环境稳定性、承灾体脆弱性和灾害损失高精度监测评估能力，从而为减轻灾害风险、降低灾害损失和提高灾害管理水平提供有力支撑。

＞＞＞记者：卫星技术可及时监测和评估各种自然灾害，成为防灾减灾的有力手段。国家减灾中心（卫星减灾应用中心）作为环境减灾卫星星座的用户单位，请您介绍一下该星座在防灾减灾中的应用情况。

＞＞＞范一大：环境减灾A、B、C星成功发射后，卫星运行管理与减灾应用系统已经建成并成为国家减灾中心业务系统的重要组成部分，并在日常应对自然灾害的业务运行中不断发展完善，为建立“天-地-现场”一体化的灾害监测评估体系奠定了坚实基础。一方面，环境减灾卫星大大促进了卫星减灾科学技术研究、条件平台和业务系统的全面提升，推动了民政部卫星减灾应用中心建立，培养了一大批卫星防灾减灾领域高水平人才队伍；另一方面，环境减灾卫星数据在汶川地震、玉树地震、舟曲特大山洪泥石流、西南干旱、芦山地震和刚刚发生的云南鲁甸地震等重特大自然灾害应对中发挥了不可替代作用，并成功应对了国内300余场自然灾害事件，相关数据产品为国家和地方政府减灾救灾决策提供了重要的技术支撑。

同时，环境减灾卫星也已经成为我国空间技术国际合作的重要力量，相关数据在澳大利亚火灾、智利地震、海地地震、巴基斯坦洪涝、泰国洪涝、委内瑞拉洪涝、非洲之角旱灾、伊拉克洪涝等国际20余场重大灾害中发挥了重要作用，增进了我国与国际间的防灾减灾技术合作交流，增强了国家综合防灾减灾数据服务能力，大大提升了我国国际地位，取得了巨大的应用效益和社会效益。

＞＞＞记者：开展空间技术减灾相比传统手段是一重大突破，请您介绍一下空间技术在灾害管理中的优势与作用。

以卫星遥感为代表的空间技术，可连续和定期重复观测灾区情况，而且观测过程不受国界和地理条件限制，能够得到传统手段难以获取的灾害信息。

＞＞＞范一大：以卫星遥感为代表的空间技术，可连续和定期重复观测灾区情况，而且观测过程不受国界和地理条件限制，能够得到传统手段难以获取的灾害信息。从观测谱段来看，多光谱和全色遥感数据拥有较高空间分辨率、较高光谱分辨率和较高信噪比，可以有效提取灾害目标的几何信息；红外遥感白天晚上均可成像，对于灾害目标辐射特性探测具有优势；高光谱遥感具有很高光谱分辨率，可以精细评估灾害对农业、生态以及灾区环境的影响；合成孔径雷达穿透力较强，具有全天时、全天候观测能力，大灾之后往往天气条件恶劣，它有可能成为灾害应急评估阶段仅有的有效数据源。

利用多平台多载荷的卫星遥感技术，结合数据处理、信息提取和综合分析技术，可以全天时、全天候、全方位、周期性地获取自然灾害系统要素、目标和过程信息，通过对孕灾环境稳定性、致灾因子危险性长时间序列观测，以及对灾害目标、损失信息的提取和评估，可以对灾害预警、灾害监测、灾情评估和有效实施防灾减灾计划提供信息支持。

＞＞＞记者：国家减灾委是全国减灾救灾工作的协调机构，国家减灾中心是国家减灾工作的技术支撑机构，在灾害监测预警、灾情收集与处理和减灾技术开发等方面做了大量工作，请您介绍一下我国的灾害管理情况及国家四级救灾应急响应机制。

＞＞＞范一大：灾害管理是政府的一项重要职能，也是一项复杂的系统工程。多年来，中国政府在灾害管理领域逐步形成了重要的理念和机制，确定了灾害管理“预防为主、综合减灾”的战略，核心的指导思想是在政府主导、社会参与原则下，统筹考虑各类自然灾害和灾害过程各个阶段，综合利用各类资源和多种手段，努力推动防灾减灾与经济社会发展相协调、与城乡区域建设相结合、与应对气候变化相适应，充分发挥各级政府在防灾减灾工作中的主导作用，全面加强综合防灾减灾能力。

为建立健全应对突发重大自然灾害救助体系和运行机制，国家建立了《国家自然灾害救助应急预案》，国家减灾委负责组织、领导全国的自然灾害救助工作，协调开展特别重大和重大自然灾害救助活动，国家减灾委成员单位按照各自职责做好相关工作。预案中的自然灾害主要包括干旱、洪涝、台风、冰雹、雪灾、沙尘暴等气象灾害，火山、地震、崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害，风暴潮、海啸等海洋灾害，森林草原火灾和重大生物灾害等。根据自然灾害的危害程度等因素，设定4个国家自然灾害救助应急响应等级，从高到底依次为I级、II级、III级和IV级。启动条件指标包括死亡人口、经济转移安置或需紧急生活救助人口、倒塌和严重损坏房屋等，干旱灾害还包括造成缺粮或水等生活困难、需要政府救助人数占农牧业人口的数量或比例等指标。比如，当达到或超过死亡200人或紧急转移安置100万人或倒塌房屋20万间，可启动进入I级响应状态。

＞＞＞记者：2011年国家发布《国家综合防灾减灾规划（2011-2015）》，提出加强国家防灾减灾空间信息基础设施建设，加强遥感、地理信息系统和导航、通信等技术的综合应用，构建“天-地-现场”一体化的国家减灾救灾体系，请您谈一下该体系的构建及运行情况。

＞＞＞范一大：遥感、导航、通信等空间技术具有宏观、快速、动态、综合的优势，在防灾减灾中发挥了重要作用，新技术的应用促进了自然灾害立体监测、灾害信息采集服务和应急通信指挥调度等能力提升，时效性、准确性和定量化水平显著提高。“天-地-现场”一体化的国家减灾救灾体系包括卫星、飞艇、有人机和无人机、现场组成的高中低结合的立体观测和信息采集体系，卫星和地面、固定和机动、公众网与专用网相结合的应急通信保障体系，以及统一指挥和协调有序应急通信指挥体系。10多年来我国自然灾害监测预警体系基本形成，各类自然灾害监测站网和预警预报系统不断完善，自然

“天-地-现场”一体化的国家减灾救灾体系包括卫星、飞艇、有人机和无人机、现场组成的高中低结合的立体观测和信息采集体系，卫星和地面、固定和机动、公众网与专用网相结合的应急通信保障体系，以及统一指挥和协调有序应急通信指挥体系。灾害卫星监测能力不断提高，卫星减灾应用业务系统初步建立，自然灾害灾情上报系统稳定运行，从“国家-省-市-县”四级扩展到了乡镇和村6级，灾情现场统计核查系统为灾情核查以及上述几个系统之间数据、信息综合使用、融合使用、相互校核和产品真实性检验提供了途径。

＞＞＞记者：在2008年“5·12”汶川地震发生时，人们对灾区情况不了解，救援人员仓促上阵；而在2013年四川芦山地震和2014年云南鲁甸地震发生时，我们能明显感觉到政府救援速度快、质量高，灾区通信能力大大提高。请您谈谈这几年来我国在救灾应急体系建设方面都取得了哪些进步。

＞＞＞范一大：在总结2008年“5·12”汶川地震灾害应急工作的经验教训的基础上，我国有针对性地加快了救灾应急体系的建设。在四川芦山地震乃至云南鲁甸地震中，无论是交通“生命线”的打通、通信恢复速度，还是救援人员进驻、第一批物资到达速度，以及第一场发布会的召开等，政府各方面的应急机制，可以说都取得了进步。可以说经过大灾的洗礼，政府的救援速度更快，效率更高，具体体现为救援工作更为有序、应急救援队伍更为专业、信息获取能力更强更公开、基层应急能力更加提高、高新技术应用更为广泛和深入。

＞＞＞记者：加强防灾减灾与应急已成为我国国民经济可持续发展的重要保障，提高我国减灾救灾和应急响应能力成为重要的工作内容。现代应急管理水平的高低，不仅反映在救灾的应急能力上，更反映在灾前的准备能力上，请您谈一下空间技术应用于我国救灾应急方面还有哪些不足之处。

＞＞＞范一大：空间技术减灾涉及到空间数据的获取、管理、应用和服务等多个环节，空间数据获取是前提，交换共享是保障，海量数据智能管理是基础，集成应用是核心，信息服务是目标。事实上，以卫星、航空遥感为主的对地观测技术仍然无法完全满足救灾应急所需的全天时、全天候的高时空分辨率、多载荷、多尺度观测需求。卫星的总数量、数据质量和应用水平都有待提高，主要体现在遥感卫星数据分辨率、重点覆盖区域数据质量、遥感信息的定量化分析等方面。着力发展中高分辨率的多种卫星，提高数据质量、载荷处理水平，提高数据连续性和定量化水平。对于地震灾害来说，遥感卫星数据分辨率达不到要求时，主要应用航空遥感数据。无人机获取的遥感数据分辨率能达到0.2～0.3米，但覆盖范围有限，且需要飞行多个航次，易与空中救援运输相冲突。所以我们提出发展更高空间分辨率、高时间分辨率光学卫星的需求，提出雷达卫星的需求。雷达卫星可以不受恶劣天气限制，实现全天时观测，结合灾区灾前本底数据库，测定成灾范围。同时，我国空间基础设施及其空间数据资源分布在多个不同的部门，由于体制机制不健全、鼓励开放共享的国家层面数据政策缺失、部门狭隘业绩观以及全方位监督评价机制缺失等原因，造成空间数据共享不畅、高水平开发利用不够和重大自然灾害应急协同意识不强，遥感数据从获取到应用服务涉及环节过多，市场配置资源、公共服务和公益服务等机制尚未形成，在卫星资源和数据资源统筹中存在脱离实际和能力活力不足等瓶颈，使得空间数据本身具有的优势不能在防灾、抗灾、救灾工作中发挥其应有的作用。因此，需要我们着眼于防灾减灾实际需要和空间技术资源管理应用特点，从全面加强防灾减灾能力建设和有力推进空间技术产业发展两个视角出发，科学客观分析评价阻碍发展的壁垒，充分借鉴国内外高技术资源配置的成功经验，通过改革创新、求真务实和打破制约发展的利益点和利益链条破解难题，从而促进空间技术在经济社会发展的各个领域发挥作用。

· 本刊记者_靳颖 贠敏