应急救援侦测技术概述

(中国人民武装警察部队 水电第一总队，广西 南宁 530028)

1 应急救援侦测定义

1.1 应急救援定义

“应急”是指对突然发生的事件而采取的紧急应对。应急目标主要有3个：①预警预防事故；②控制事故、事件发展，保障生命财产安全；③恢复正常状态。“救援”是指个人或群体在遭遇灾难或其他异常情况(含自然灾害、意外事故、突发危险事件等)时，实施解救行动的整个过程[1]。

国防大学出版社出版的《应急救援学》一书对“应急救援”进行了定义：在和平时期针对潜在的重大安全威胁和突然发生的各类灾难事件，在国家统一的组织和协调下，共同抵御风险与实施紧急救助的行动，是一项涉及党、政、军、民跨部门、跨领域的系统工程。

1.2 应急救援侦测定义

应急救援侦测特指为了满足应急救援任务需要，在应急救援前和救援过程中利用各种平台、装备和技术手段，对与应急救援活动相关信息进行获取、传输、处理，获取有用信息，经过计算与分析后，为应急救援行动提供信息服务。

2 我国应急救援侦测的发展历程

2.1 我国古代的应急救援侦测

“应急救援”和“侦测”都是近现代才出现的词语，古代虽没有这些说法，但与应急救援侦测相关的工作由来已久，以在农业领域防灾减灾中的应用最为普遍。人们在与自然灾害的斗争中，不断探索研究总结经验，逐渐掌握了一些应急救援侦测的方法和技巧。

(1)以经验总结为主的定性分析。早期的应急救援侦测都是人们为了规避灾害，根据一些自然现象对灾害进行预测。在长期的实践中，古人发现自然灾害的发生发展并非无迹可寻，事先有一些征兆，并慢慢从气象和物象上总结出一些规律，在实践中得到验证后加以完善就形成了一些预测经验。而之后很长一段时期内，人们一直以观察天象和物象作为灾害预防的主要手段。我国历朝历代的政府都设有专门观测天文、气象的机构。在中国古代文献中，有大量关于依靠天象、物象、节气等来预测自然灾害的记载。

(2)以工具测量为主的定量观测。以经验为依据的灾害预测，准确度难以保证，可靠性不高。为了更加深入掌握各种灾害发生规律，做好预防并减少损失，不仅需要定性的总结相关经验，作出判断，更迫切需要解决定量观测问题，以便采取行动。古人发明了许多观测气象的仪器，如雨雪测量器、地动仪、测风器、量雨器、湿度计、地温表等。

(3)以登记统计为主的灾情报告。我国自秦代开始就有了降雨观测记录，并开始由地方向中央上报降雨量，秦朝把上报农作物生长期的雨泽及受灾程度作为一项法令，要求各地严格执行[2]；汉朝也有“自立春，至立夏，尽立秋，郡国上雨泽”的法制；之后历朝历代沿袭这种制度，到宋代建立了较为完善的报讯制度；明朝建立黄河飞马报讯制度，为清代所沿用；清代还建立了雨雪、收成、粮价奏报制度和晴雨录[3]。

然而，由于交通条件和通信手段落后，古代应急救援侦测难以在灾害发生时发挥有效作用，因而更多作用体现在对灾害的预测、赈灾救济与灾后恢复上，主要侦测手段以实地观察、工器具测量和统计上报为主，到清代才逐渐形成了一套较为完整的程序和体系。

2.2 我国近现代的应急救援侦测

随着科学技术的进步和对救灾工作的重视，在近现代应急救援工作的重要性已经逐渐被广泛熟知，应急救援也逐渐向专业化方向发展。新中国成立后，对于灾害救援与治理的力度不断加大。

随着对应急救援理论和技术研究的深入，人们逐渐意识到了侦测工作在应急救援中的重要性，但一直受限于信息的传递效率，直到19世纪，电讯技术的发明，让应急救援侦测具有了研究使用上的进步。我国对应急救援侦测能力的建设肇始于1992年天灾预测专业委员会的成立[4]。之后，随着信息技术和计算机网络的飞速发展，应急救援侦测技术发展迅猛。卫星遥感技术使准确定位和对地观测信息的全天候、全方位获取成为现实；通信技术的发展让侦测信息的传输受地理环境的影响大大减小，极大地缩短了人类空间距离，让信息的实时、大批量、快速传输实现质的飞跃；计算机技术的日新月异让侦测信息的识别、存储、处理更加快捷高效，并向着大数据分析处理的方向发展[5]。

3 应急救援侦测的一般过程

侦测对应急救援工作的开展具有强大的信息支撑作用的，其本质是一条以信息获取、信息传输、信息处理的信息流为中心的完整信息链[6]。信息获取是信息链的源头, 是信息流的源泉；信息传输是信息链的脉络，是信息流的保障；信息处理是信息获取的延续，是对信息流的梳理淬炼。无论是信息获取、信息传输还是信息处理，都会影响信息的价值效能。

3.1 信息获取

从古至今，信息获取的方式一直在被优化，已经由最早的人工目测发展到常规器测，再到自动化监测，而且正向全面智能化、多维化的遥感遥测转变,从点测发展到面测,从静态监测发展到动态监测[7]。归纳起来，信息获取的方式可以分为人工感官直接获取、人工操控仪器仪表获取、自动化设备获取三大类别。

(1)人工感官直接获取。人工感官直接获取主要的依据是观测者的经验总结与概括以及事物发展的逻辑规律，虽然方法简单，得出判断结果迅速，但主观性很强，且观测频次较低，受观测环境和偶然因素的影响较大。此外，由于人工感官直接获取主要是对事物外在表现的观测，观测数据较为粗糙，无法实现精确的定量计算。目前，人工感官只用于对部分定性数据(如外观、色泽、浑浊度等)和特殊情况下简单的量化数据(如距离、高度等)的辅助获取方法。

(2)人工操控仪器仪表获取。人工操控仪器仪表获取是在人工感官获取的基础上借助器具来实现数据量化或者增强获取信息的能力。相比于人工感官获取来说，人工操控仪器仪表获取信息的精度更高、数据量更丰富，但是观测频率依然较低，受环境因素和偶然因素影响较大。

(3)自动化设备获取。利用自动化监测技术获取信息，可以实现定时与实时观测，观测频率高，且受人的主观性、环境变化和偶然因素等影响较小[8]。

现今的灾情侦测工作不再仅仅是政府部门或者某个专业机构的工作任务，而是一项全民参与、“群测群防”的社会性工作。随着社会的发展进步，已经开放了多种渠道来便于广大公众提供和获取灾情相关信息：①基于PDA的灾情信息上报系统；②基于BGAN网络的灾情信息上报系统；③灾情在线填报系统；④12322防震减灾公益服务平台；⑤手机短信彩信灾情上报与发布；⑥互联网灾情智能检索[9]。

3.2 信息传输

信息传输是指信息以某种形式借助一定的传输介质实现信息传送的过程，它是信息使用方能够及时接收信息的保障，也是信息能够发挥价值的保障。现代的应急救援侦测信息除了包含文字、数据、图片等信息，还包括视频、语音等信息，这就要求信息传输必须满足一定的传输速率和传输距离，并满足稳定性的要求。

随着信息技术的发展，目前所应用到的信息传输方式有两种：有线传输和无线传输。其中，卫星传输就是一种先进的远程无线传输方式，它是利用人造地球卫星作为中继来转发无线电波进行的信息传输，例如海事卫星通信系统、铱星系统和全球星系统等。

3.3 信息处理

信息处理主要是通过计算、整理、解译等工作，对所获取的信息资料进行加工整理，使之条理清晰，应用方便。特殊或紧急情况下，信息处理的过程可能需要观测者在大脑中急速完成、实时做出决策，这里仅讲述一般的信息处理方式。早期信息处理的方法主要是人工翻译并加工编制成各种图表以供使用，工作量大，效率不高，现今主要是依托于计算机技术进行数据计算处理、制图，辅以人工加以规范和判别。按照数据类型可以将数据处理总的概括为语音文字数据处理、数值数据处理、普通图片图像处理以及遥感影像数据处理等几个基本类型。

(1)语音文字数据处理。一般来说，文字类数据资料的处理分为3个方面：①检查资料来源的真实性、可靠性，对于真实性未知的应当及时进行核实，无法核实确定的应当予以注明；②从原始材料中摘取出与所需相关的主要内容，并加以总结概述，对资料进行简化，必要时还需要以图表的形式加以描述，力求简单明了，一语中的；③按主题、时间或事件发展顺序对资料进行分类整理，以便于查找和进一步定性分析。语音类的数据通常需要先转换成文字资料，再按照上述方法加以整理，以便于上报和分析。

(2)普通图片影像处理。普通图片影像的处理原则是调用方便、清晰明了，通常需要注意以下3方面的内容：①代表性图片的选择。实时传输和现场采集的图片数量庞大，需要精心挑选出能够真实地、清晰地反映实际情况的最具代表性的图片，减少后期工作量。②对图片进行微调。在确保图片不失真的情况下，调整图片的清晰度、明暗度等，保证图片观看效果良好。③对图片进行整理，包括编号、分类、注解等。按照图片所体现的内容对图片进行分类，并对每个类别按照时间顺序或事件发展顺序进行编号，有必要时还需对相应图片加以解释说明。

(3)数值数据处理。对于数值数据的处理，主要是指对于站点测量或人工观测等测报的数值数据进行处理，以便获得更加丰富和直观的数据资料，通常包括3个方面的内容：①数值计算；②数据维护；③图表生成[10]。数值计算是指对测报的原始数据(直接观测得到的数据)进行数理计算从而获取二次数据(非直接观测得到的数据)，例如通过水位与水深的测报数据计算库容、流量，利用几何尺寸和地形数据计算体积与方量，以及其他数据的均值、极值计算等。数据维护主要是用于特殊情况下对数据表记录的数据进行批量修改或添加，包括追加、修改、插入、删除等，方便多源数据的相互补充和校正修改，确保可利用的数据更加准确、完善。图表生成是指将直接观测得到的数据和非直接观测得到的数据绘制成图表，一方面是简单明了、便于所需数值的查找，另一面便于直观地认识情况的发展过程和预测下一步的发展趋势。

(4)遥感影像数据处理。遥感影像区别于普通图片，它包含有更加丰富的信息，但需要经过一系列处理过程才能从中获取更多的信息。通常获取的遥感数据格式为NTF格式，要使其变成可用数据一般需要进行数据融合、辐射校正、几何校正、裁剪拼接与分幅、影像解译以及数据整理统计与制图表等几个步骤[11]。

4 开展应急救援侦测的意义

(1)应急救援侦测是实施正确指挥的先决条件。《孙子兵法·谋攻》里指出：“知己知彼，百战不殆；不知彼而知己，一胜一负；不知彼不知己，每战必殆。”孙子以朴素唯物主义观点，指出指挥员作战指挥应立足客观，全面掌握信息，并视之为科学决策的基础和前提。毛泽东同志在《中国革命战争的战略问题》中指出：“指挥员的正确部署来源于正确的决心，正确的决心来源于正确的判断，正确的判断来源于周到必要的侦察和对于各种侦察材料的联贯起来的思索”。由此可见，情报侦测乃将帅之要，决策所依。从应急救援的职能使命任务来看，灾情种类多、任务区域广、技术要求高，因此，信息搜集必须全面、准确、深入、快捷，才能为决策层科学决策提供可靠的信息保障。

(2)应急救援侦测是影响应急救援资源有效组合的重要因素。《孙子兵法·军争》里指出：“不知山林、险阻、沮泽之形者，不能行军；有不用乡导者，不能得地利”。科学的进步，使得我们逐渐认识到对任何事情的判断与分析，应当以信息为主导，而不仅仅依靠经验[12]。应急救援侦测作为救援体系的构成部分，就是在有限的时间内，力争获得所需的各类信息，从而使得指挥员掌握所有可利用救援资源的状况，为救援力量的整合抽取、行进路线的选择、处置方案的制定和快速高效处置提供重要依据，提高资源配置的科学化水平，促进应急力量以最快的速度、最有效的手段、最小的代价赢得主动权，保障抢险任务的圆满完成。

(3)应急救援侦测是确保安全取胜的重要保障。应急救援行动，是国家应急救援体系共同行动的重要组成部分，具有情况紧急、条件受限、行动高危和保障困难的特点[13]。应急救援侦测通过对获取的海量信息进行处理分析，识别出隐藏的威胁，为救援力量及时规避和解决潜在危险指明方向。所以，救援力量要想履行好职责使命，确保安全取胜，就必须发挥侦测系统的“隐形盾牌”作用，使指挥员及时准确地掌握灾情和预测可能面对的危险，及时准确地识别危险因素，采取应对措施，实施科学决策、安全预防，规避风险。