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我国水灾监测进入遥感时代

http://www.sina.com.cn 1999年10月14日 04:34 中国青年报

  1998年夏,中国长江中下游、松花江、嫩江流域遭受特大洪水袭击,人民生命财产遭受巨大损失。今年一入 汛,方方面面又紧急动员起来,从政府官员到治水专家,从部队官兵到寻常百姓,人们准备着在洪水可能肆虐的黄、淮、海流 域再进行一番苦战。

  水患是个全球性问题,在东南亚、南美、北美的许多地方,水灾的发生率也是很高的。本世纪的100年,气象 学家、大气物理学家不断通过时间序列、周期分析、韵律分析、聚类分析等方法,对洪涝灾害进行预报和监测。从大禹治水始 ,华夏民族与洪水较量了数千年。在即将到来的21世纪,洪水依然是中国人的心腹之患。利用卫星遥感对水灾进行监测,成 为中国科学家下个世纪的重要课题。

  今年7月,中国科学院遥感应用研究所与国家信息中心共同开发的“基于网络的洪涝灾情遥感速报系统”荣获中 科院科技进步一等奖。该所地理信息工程部主任王世新研究员说:“作为国家‘九五’科技攻关项目的这套系统,目前处于国 际领先水平,它对洪涝灾中、灾后的情况可及时、准确地给出有关监测数据,通过气象卫星进行的监测在两小时内就能提供灾 情报告。”

  8月24日,在遥感所忙碌的机房内,王世新刚刚完成一项研究报告,从电脑中调出的这套“速报系统”,界面 漂亮、清晰,显示出制作者的精细。

  这一项目是利用中科院院长基金从1996年开始研究开发的。“七五”期间,航空遥感技术首先在大型工程选 址、地质找矿、土地调查等国家宏观资源管理和环境监测领域中发挥作用。“八五”期间,卫星遥感技术被更加广泛地运用。 由于中国水患频繁,科学家们决定把水灾遥感监测作为一个专门课题进行研究。

  到1998年,这个所已形成一套完善的水灾监测系统,该系统利用气象卫星、资源卫星和航空遥感获取基本数 据,从雨季开始就可以全天候监测全国各大江河水情。该所科技处处长聂跃平博士说:“这一系统建立了包括长江、黄河在内 的全国7大江河的本体数据库,并可以授权各省通过网络查找信息。同时,它还与‘国务院防汛气象服务系统’联接,直接为 中央有关部门提供决策依据和服务。”

  聂举例说,去年特大洪灾之后,各地上报的受灾面积达3亿亩之多,但他们通过遥感监测统计的实际受灾面积仅 为3000万亩。民政部以往需要向受灾地区派专人了解灾情,但从今年开始也与遥感所合作。中央有关领导表示:以后我们 就听遥感所的。

  遥感所专门备有两架美制桨状遥感飞机,可以装载雷达进行实地监测。去年和今年7、8月,这两架飞机飞赴洞 庭湖、鄱阳湖、太湖上空,对当地水情进行监测,并获得了高分辨率的图像。

  王世新在电脑上点击出1998年九江决口后的监测图,介绍说,遥感监测图像可以清晰地看到决口处,并对决 口原因和工程质量进行分析。这一系统图像对淹没地的定性精度优于95%,对淹没面积的定量精度可达90%至95%,对 淹没边界的定位精度达1至2个象元(指电脑图像的精确度)。

  他指着九江大堤决口处说:“这里是长江水流的一个冲击点,受力最强。同时,遥感显示该处位于过去的旧河道 上,泥沙淤积深厚。由于当时的工程没有清基,将堤坝筑到岩层上,被湍急的水流淘空了堤脚,导致决口。事实上,这处工程 还是用了钢筋、水泥的。”

  李岚清副总理曾表扬他们说:灾中、灾后监测做得不错,希望还能作出灾前预报。

  聂处长认为,灾前预报现在对他们来说还是一个难题。首先,他们需要结合本体数据库对7大江河的基本情况进 行了解和模拟,如河流坡度、渗流速度、植被、地质、云量、气象等必须先期摸清;其次,遥感技术还应该提高,如通过遥感 估测云层厚度,估算含水量,测算降雨量等。美国在这方面的技术已达到一定水平,我们还有待提高。

  聂预计,下个世纪初,我国在完善水灾遥感监测的基础上,会进一步向水灾遥感预测方向发展,并将水灾遥感监 测与环境监测、粮食监测等结合起来。因为要预测、监测水灾,不能不了解江河中上游森林与植被的保护状况。与此同时,在 水灾过后要估测受灾情况,也应该对粮食丰欠情况进行遥感监测。

  目前,遥感所已建立了“国土资源环境空间数据库”,通过该数据库可以明显看出珠江三角洲从1980年到1 990年的土地利用情况,以及宁夏从70年代到90年代的沙漠化状况。同时,他们还可以对全国粮食生产状况进行遥感监 测。王世新从电脑上调出1998年“中国东部秋季农作物长势分布图”说:“从图上可以看出,尽管1998年发生了特大 洪水,但粮食产量仍然超过1997年,是一个丰产年。”

  目前,该所还不能进行全球粮食监测。聂跃平表示:“这是我们21世纪的工作。目前我们只可以监测到北朝鲜 的粮食生产情况。如果能像美国等国进行全球粮食监测,那将有利于我们控制进出口粮食的价格。”

  最近,该所与日本合作进行一项水灾遥感监测项目,由日方提供500多万元设备,到湖北省进行水灾监测。聂 说:“该项目可使我们更细致地掌握一个地区的水文情况,并使所有数据向定量化方向发展。在水灾遥感监测方面增加与国外 的合作,也是我们21世纪努力的目标。”

  目前,利用现有的各种数值模式,气象学家可以成功地预报出10天以内的天气变化。一些专家预计在21世纪 初可在月、季度的气候变化预测方面获得突破,并有可能对南方涛动循环影响的气候年际变化作出准确预报。由于遥感技术的 “加盟”,这种可能性无疑大大增强了。

  本报记者 刘武





 
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