城市危机大考

今年夏天，人们史无前例地感受到了自然的威力——从山野到城市，从火灾到洪水，如何快速地捕捉到灾难成了保障民众生命安全的重要一步。这意味着，在城市中生存的我们，需要更加灵活的监测手段和报警系统，曾经的塔台成了新的监测站点;在更广阔的天空中，遥感卫星正在成为新的危机防御触角。对于城市管理者来说，优化提升城市的“大脑”、城市的网络“神经”，保障城市的公共安全是智慧城市的第一要务，无论是市场还是政府，都已经感受到这些科技变化对于重塑城市、产业抗压能力的意义。

空域监测：7×24小时在线的SAR遥感卫星

“国产SAR（遥感卫星）还是太少了。”

在去年7月的河南特大暴雨灾情期间，由于国产SAR卫星数量较少，无法在第一时间提供受灾区域的影像，千域空天的创始人蓝天翼曾在朋友圈内如此感叹道。

他提到的SAR遥感卫星，全名叫合成孔径雷达（英文Synthetic Aperture Radar，简称SAR），SAR卫星是指将合成孔径雷达放到遥感卫星上，对地球进行成像观测。在本届智博会上，中科卫星（山东）科技集团将这一技术“搬进”了场馆。

SAR卫星模型

“SAR卫星是一种较新颖的观测手段，在国际国内起步较晚，所以普通民众听起来比较陌生。”中科卫星行业销售总监董艺介绍，主流的遥感卫星按照传感器的不同，可以分为光学传感器和微波传感器（比如SAR）。一般的光学遥感卫星和人眼、相机类似，依靠太阳光照射在地球表面物体的反射，被动地获取影像;局限性也和人眼一模一样，云雾天气看不到物体，黑夜中没法使用。

而SAR遥感卫星的重要性在于，其工作原理就像“X光”，可以穿越云雾、不分昼夜地获取图像数据。

SAR卫星是一种主动的遥感成像方式，需要主动多次发送电磁波到地面，利用回波来成像，来间接测量被测物体的信息。微波的波长较长，具有一定的穿透特性，因此SAR卫星是唯一能穿云透雨，甚至穿透地表，在黑夜以及不良天气条件下对地球表面进行观测的遥感卫星，弥补了光学和红外遥感的缺陷。

重庆涪陵区与巴南区的高温异常警报

1990到2000年间，SAR卫星技术逐渐成熟完善，火箭运载能力也大幅提高。美国、欧洲、加拿大、俄罗斯、日本等国家和地区都开始了SAR卫星的研制和应用。2000年以后，中国、韩国、印度等国家也先后发射了SAR卫星。然而由于研制成本较高，应用范围有限，高分辨率SAR一直局限于国防和情报领域，仅少数国家有能力研制。

董艺表示，SAR卫星尽管在国内起步较晚，不过随着微电子技术和信息处理技术的快速发展，近年来逐步解决了成本高、判读困难的问题，在国防、自然资源、环保、应急、水利、农业等各领域得到推广应用。

以中科卫星AIRFire高温点服务平台为例，该平台正是利用SAR遥感卫星监测全国异常热量，是一款专门接入城市应急系统的数据快速获取软件，林火、山火等自然火点以及由秸秆焚烧、厂矿锅炉等人为因素导致的地表温度异常点数据都会及时反馈给相关政府部门。

在重庆，500公里外的SAR卫星已经在实战场上发挥作用。1961年以来最严重极端连晴高温天气下，近期川渝山火频发，截至8月23日，重庆涪陵区、南川区、北碚区等8区已发生10起山火。

8月17日重庆涪陵区荔枝街道、江北街道所辖山林相继发生火灾，AIRFire高温点服务平台迅速提供了火点识别与时空分布服务，时间分辨率可达小时级，最高空间分辨率为20米，“只要政府部门选择这个平台，我们就能把现场火情数据以警报的方式传递给相关部门。”董艺表示。

空间分辨率、光谱分辨率和时间分辨率是遥感卫星的重要参数。空间分辨率越高，卫星图像越清晰;时间分辨率越高，卫星能够提供的图像的更新速率也就越快;光谱分辨率越高，卫星能够提供的图像服务的种类也就越多。

为了进一步改善国内高分辨率微波遥感数据供应严重不足的局面，中科卫星计划在2025年完成AIRSAT遥感卫星星座一期目標，AIRSAT遥感卫星星座将由21颗卫星组成，2023年前总计有4颗SAR卫星的发射计划。

AIRSAT遥感卫星星座

更强大的卫星星座到底有什么作用？相关人士解答，星座的建成不仅意味着可以获得稳定的数据源，也可以扩展其在现实生活中的应用。

海通证券研报中曾提及，如果遥感卫星的低轨星座规模达到1600颗的量级，对于重点目标来说，时刻在顶，随时可拍摄的情况就会出现;如果在340公里轨道高度上部署7500颗卫星，则会出现这样的情况：只要星座的拥有方想要实施拍摄，那么就可以全球无死角24小时不间断直播了。

卫星在太空运转，不需要人员到现场施工，因此对于大范围和边远地区的监测非常有优势，一旦星座建成，甚至可以提供亚米级别的高分辨率数据，对于路面沉降、海拔变化等现实场景将非常敏感。

地面监测：不眠哨兵

空域有无间断的“千里眼”，地面也有24小时在岗的“哨兵”。

作为由中国移动、中国联通和中国电信共同出资设立的大型通信基础设施综合服务企业，中国铁塔正是这背后的主要推力。

如前所述，在加快推进5G新基建的过程中，中国铁塔已经拥有全球最大规模的站址，形成了独一无二的资源禀赋。

此外，据中国铁塔重庆分公司现场负责人黄娇介绍，重庆市目前已实现所有区县重点区域5G网络覆盖，全市每万人拥有5G基站数超过16个，位列西部第一、全国第六。

这样优厚的资源优势，给了中国铁塔助力其他行业数字化发展的契机。

围绕视觉感知、数据采集、信息处理等数字化需求，中国铁塔利用自身资源禀赋和专业化运营优势，打造了全国统一开放的“铁塔视联”平台。

“数字塔可以提供中高点位视频感知、数据采集处理等服务，平台将原来单一的解决方案升级为标准化的产品。”现场工作人员告诉记者，行业客户或政府部门可以在全国范围内的任何地方，像装宽带一样安装“铁塔视联”产品，直接申请、直接安装，并且对烟火、排污、道路侵占、人员闯入、非法采砂、非法捕捞、船只入侵等，可以像“点菜”一样申请办理，“区域性或全国性客户，不论规模大小，都可以依托中国铁塔视联产品快速构建起自己的跨地域视频感知和数据采集体系”。

比如，在森林防火方面，中国铁塔可利用中高点位资源优势，加上平台、算法，打造森林防火预警指挥平台，可实现区域多维一体化监控预警、指挥调度、闭环管理。

据了解，铁塔上的监测设备能自动变焦实时抓拍违法野外用火行为，自动储存30天视频画面，收集违规野外用火证据，对火灾肇事者形成強有力的警示震慑。

在水域监测方面，中国铁塔在长江流域“一江两湖七河”沿岸500米范围内，约有铁塔站址15.5万个;1公里范围内，有铁塔站址约18.3万个;3公里范围内，有铁塔站址约22.6万个。利用这些站址资源，加装高清摄像设备，依托视频监控平台，基本可实现长江流域主要禁捕区域的监控全覆盖，实现“长江‘十年禁捕管得住、顶得住、稳得住”。

目前，中国铁塔重庆市分公司与渔政执法部门联合打造的“智慧渔政AI预警处置系统”，已在重庆市建设800余个监测点位，覆盖长江、嘉陵江、乌江等重点水域，对非法捕捞行为、渔获物藏匿、证据丢弃、逃逸追踪和执法过程进行全程录像、固定证据，助力精准打击非法捕捞行为，为更好地保护长江鱼类资源提供有效的技术保障。

在城市治理方面，中国铁塔重庆市分公司智慧杆塔“多杆合一”综合信息化项目，集气象、环境监测、治安监控、信息发布、一键报警、通信基站等多功能于一体。目前在重庆区域，多功能杆已经在解放碑至朝天门步行大道、中山四路等多条路建成使用，多种功能集成一体，使城市治理更经济、更环保、更美观。