卫星通信技术在防汛领域的运用分析

摘要：随着科学技术的发展，防汛环节的技术手段也不断升级，卫星通信技术逐渐应用到防汛领域。相较于传统的技术手段，卫星通信的技术质量及效率很高，对于防汛的应急处理和突发性汛情具有很强的治理能力，是现阶段防汛工作的关键技术。然而，在实际作业环节，卫星通信的技术性很强，再加上防汛领域涉及面较广，技术的应用还存在一些隐患，在一定程度上制约着防汛作业的发展。在此背景下，作业人员就需要结合实际对卫星通信技术进行研究，科学合理地应用到防汛领域。

关键词：卫星通信；防汛；应急处理

相较于传统的技术，卫星通信规避了地质环境的影响，可以更加快速及全面地进行信息传递。现阶段，在社会发展过程中，卫星通信已经成为重要的应用技术。而防汛是指对河流汛期的防范作业，洪汛的在很大程度上影响两岸居民的安全，并且造成很大的经济损失。然而，防汛需要收集大量的信息帮助防汛人员进行状况判断，降低防汛难度，传统的通信技术往往存在时间及地域方面的限制，在一定程度上制约了信息的交流。这就需要防汛人员加强对通信技术的重视，将卫星通信技术引入防汛领域，保证防汛作业的顺利开展。

一、卫星通信及防汛概述

（一）卫星通信

1.概念

卫星通信是指借助卫星技术进行信息沟通的技术。该技术将人造卫星作为中转站进行电波发射，能够实现多个点位之间的实时通信。相较于传统的技术，卫星通信由于借助人造卫星进行信号转移，其信息沟通能够在保证质量的基础上加快信息传递的效率。在社会的发展过程中，各个行业对信息交流的需求不断提升，传统的信息交流手段已经难以满足社会的发展需求。在此背景下，卫星通信的重要性不断提升。加强对卫星通信的研究，将其科学合理地应用到各个环节。其特点是通信范围大、可靠性高、开通电路迅速、可多址接收和多址連接。卫星通信设备如图1所示。

2.特点

卫星通信特点：一是结构精密。卫星通信由空间站及地球站两部分组成，分别承担不同的功能，二者协调共同发挥信息的收集及传递功能。二是技术优势较强。相较于传统的通信技术，其通信覆盖面较广，不受地理因素的影响及气候条件的限制，可以快速精准实现信息传递。地球站及地面设备体积及重量较小，而且造价较低，降低了成本支出。三是通信质量很强。在保证信息正确传递的基础上实现多种信息的同时传递，便于信息交流。

（二）防汛

汛的含义是江河、湖泊等水域的季节性或周期性的涨水现象。由于洪汛会对周边及水利设施产生很大的影响，防汛也就成为必然选择。必须加强对洪水的信息收集，并且结合数据对洪水预防。将卫星通信技术引入防汛作业中，通过先进的通信手段实现信息的转移和交流，可以降低防汛难度。

现阶段，洪汛的成因一般有两个方面：一方面是自然原因，主要包括暴雨天气、副热带高压异常导致的恶劣天气等，很容易导致洪汛的出现。另一方面是人为原因，现阶段城市发展的背景下对环境产生很大的影响，诸如围湖造田、水土流失以及林地破坏等状况出现，在很大程度上影响当地的水资源，进而导致洪汛出现。

在防汛领域方面，防汛首先具有持续性，即防汛并非一蹴而就，汛期的存在使得相关部门必须密切关注降水状况，以保证作业的需求；其次是技术性，洪水灾害一般具有规模性，针对洪水的治理十分困难，而且部分地区河流很长且流域面积很广，再加上地质构造复杂，很难防汛。防汛作业流程如图2所示。

二、卫星通信技术的优缺点

（一）优点

卫星通信技术具有很强的优势。一是卫星通信不受地形影响，不需建中继站，特别适合于点多、面广、地理位置偏僻的报汛测站；二是卫星通信功能较为齐全，水利卫星通信与北斗卫星通信相比，增加了语音通信，数据广播、高速网络应用等功能，非常适合基层防汛通信应用；三是维护成本低的特点，基层用户单位运行维护成本低。

（二）缺陷

卫星通信虽然在很大程度上推动了通信技术的发展，但是其依旧存在一些缺陷。

首先是通信的延迟状况。现阶段，在水利工程发展过程中，使用的卫星通信设备还存在延时状况，再加上部分小站点的卫星通信信号不稳定，在很大程度上制约了卫星通信的质量。此外，地面的站点与卫星中转站的距离较远，延迟一般在一秒左右。卫星在作业环节受到星蚀及雨衰等状况，也会在一定程度上影响小站语音通信的稳定性，导致小站的电话通信存在时间差，如遇雷雨天气甚至是出现通信中断等状况。现阶段的卫星技术较为复杂，要保证其作业质量，需要专业的技术人员，操作难度较大。再加上各个部门之间的沟通不够顺畅，卫星通信的落实还存在一些问题。这些状况影响通信功能的发挥，需要专业的技术人员加强重视，结合实际需求进行解决。

三、卫星通信技术在防汛领域的运用策略

（一）卫星通信技术在防汛领域的应用现状

卫星通信技术已经逐渐应用到社会各个领域，防汛作为水利行业的重要一环，成为关注要点。我国结合水利防汛的要求已经建立起卫星地面站，利用亚洲卫星二号的1/2波段进行信息传递，进而实现主管部门和流域管理单位之间的信息交流及数据传输。主管部门能够及时将汛情传递到流域管理单位，并且提供大量的专业信息，帮助防汛人员进行汛情防治。目前，由于运用卫星通信技术在很大程度上提升了信息的交流速度，部分省市已经建立起专业的卫星网络，为现阶段的防汛作业工作带来很大的帮助。卫星通信防汛已经实现数据传输、图像传递以及实时通话等功能，信息收集单位及时向防汛单位传递流域的具体信息，再加上数据库的建立，各个单位及时了解汛情，结合具体数据制定解决策略。此外，借助卫星通信，还能针对汛情实时监控，并且将监控画面直接传递到指挥中心，方便防汛人员对汛情的变化状况进行研究，结合实际实时对防汛作业方案进行调整。卫星通信技术应用到防汛作业中，不仅实现了汛情防范，还在很大程度上协调水利工程的发展，实现对居民财产及人身安全的保证。

（二）应急通信系统的建立

实际的防汛作业中，部分汛期的发生一般具有突然性。这种突发性的汛情会对周边产生很大的影响，针对其治理也十分必要。传统的信息传递手段较为落后，难以在第一时间将汛情信息传递到治理单位，在很大程度上影响防汛人员的反应速度，制约防汛作业的落实。在此背景下，可以将卫星通信技术应用到应急防汛中，实现对突发性汛情的防护以及治理。突发性的汛情不确定因素较多，需要进行大量的信息收集，将无线网络、数字集群以及卫星通信等技术有机结合，实现信息的快速传递，便于信息交流，为防汛作业奠定基础。其中，卫星通信技术可以借助卫星实现高覆盖率、高清晰度及高容量的信息传递，便于防汛人员精准了解汛情的各项状况；数字集群技术可以利用数字信号及编码技术进行信息资源的共享，防汛单位借助该技术实现移动的调度指挥；无线网络技术具有便携性及安装简单等优势，在防汛作业中一些不利于有线网络接通的环节发挥重要作用。借助该技术，能够在防汛整个环节实现信息的传递和交流，进一步推进防汛功能的落实。防汛单位将这些技术集中到防汛通信车中，使车辆具有实时通信以及信息收集和传递等功能，在防汛现场构建起可以移动的防汛通信体系，便于防汛作业的落实。

（三）卫星防汛通信网络的构建

要充分发挥卫星通信网的优势，关键还在于通信网络的建立。在防汛作业中，要科学合理地实现卫星通信技术的落实，就需要加强对卫星通信技术的研究，在此基础上建立起通信网络。

首先，结合实际对防汛通信网络的系统构建进行研究，按照快速、高效及灵敏等寻求对现有的车载站、卫星电话、便携站以及固定站等整合，实现各个系统及站点的系统结构。

其次，系统功能的研究，专业的技术人员要加强对各个系统功能的研究，通过固定站及车载站的数据集成技术将整个汛期信息收集整理，然后传输信息，实现整个系统信息的数据传递及图像传输，在很大程度上推进信息之间的交流。而车载站及便携站负责信息的收集，利用这些站点对汛情的数据、图像以及程度等信息收集，之后传递到指挥中心，便于作业人员作业。固定站可以承担指挥中心的功能，在防汛期间承担对车载站及便携站等站点的指挥任务，借助实时卫星通话功能实时的调度，实现对汛情的控制。

最后，卫星防汛通信网络工作方式的选择，洪涝灾害具有较强的破坏性，如果洪涝灾害较为严重，常规手段难以满足数据收集的需求，就需要利用卫星防汛车载移动系统进入防汛现场，车载卫星天线能够迅速地对卫星信号进行捕捉，对卫星进行锁定，然后利用数字微波技术将现场的信息传输到车载站与便携站，再由承载站将现场信息传输给固定站指挥中心，实现信息的传递与交流，为防汛工作的落实奠定基础。

（四）遵循作业原则

卫星通信技术虽然具有很强的优势，但是在实际作业环节依旧会受到各种因素的制约。要充分应用卫星通信技术，关键还在于遵循规范。一方面，重视天气状况，卫星通信虽然规避了地面因素的影响，但是由于其借助卫星进行信息收集与传递，很容易受到天气的影响。恶劣天气会影响信号传递，导致信息失真。通过加大卫星天线的尺寸等手段加强卫星信号，以规避外界天气可能产生的影响。另一方面是与地面设备的配合，卫星信号的接收需要通过地面设备实现，加强卫星通信系统与地面其他通信系统的融合，形成统一整体，避免不协调导致的信息传递问题。

四、结语

在开展防汛工作时，洪水可能会对通信设施造成不同程度的破坏，使防汛指挥中心难以及时掌控防汛现场的状况，造成更大的损失。防汛通信必须具有充分利用卫星通信技术，保障应急事件的通信不中断。通过在防汛现场建立卫星通信网络，将现场的各种信息传输到防汛指挥中心，将指挥中心的决策传达到现场，从而增强防灾的综合能力，最大限度减少灾害损失。

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作者简介：叶广健（1989），男，山东省肥城市人，硕士，工程师，研究方向为卫星地面应用（卫星通信）。