5月13日、14日、15日,國家基礎地理信息中心主任陳軍、中國測繪科學研究院研究員黃國滿、國家基礎地理信息中心黨委書記李偉建先後走進中央電視臺直播間,用地圖解讀汶川,介紹測繪技術及成果在抗震救災中的作用。
用地圖解讀汶川
最先走進電視直播間的是國家基礎地理信息中心主任陳軍。他利用中心製作的汶川地區影像圖向觀眾介紹了地震區域及周邊地區的地形特點。他説:“從衛星影像圖上可以看出這是岷江,白色的是公路,沿著岷江走去,就是汶川縣城。從圖上看這裡是學校,這是操場,這裡是醫院。”
5月13日,當陳軍走進電視直播間時,距地震發生已過去一天時間。他説,這些都是比較新的地圖,已經提供給有關部門使用,只不過是震前的。我們現在最需要的是震後的地圖。由於地震災區一直在下雨,各方面都無法測繪震區的地形圖。但從5月12日開始,國家測繪局已經聯絡了三顆衛星對準了汶川。同時組織了兩架用於航攝的飛機在南充機場待命。還調了無人小飛機,如果天氣好轉,馬上就能夠拍攝。在拿到第一手資料——震後的資料時,和震前地形資料比較,就可以研究確定怎麼樣來救災。從最新的影像上就可以看出哪有險情,哪出現塌方,哪是村莊,哪的基礎設施受到破壞,以此確定救災方向。
雷達影像顯示都江堰上游水庫大壩尚無危險
5月14日,中國測繪科學研究院研究員黃國滿攜帶彩色和黑白兩幅地圖走進直播間。他説,他們已經利用衛星測繪了地震重災區雷達影像,彩色圖是正射影像圖,是2007年9月拍攝的。黑白圖是前一天下午6點拿到的雷達影像。因為地震災區正在下雨,所以得不到更清晰的光學影像,現在只能利用全天候、全天時的雷達影像來獲取信息。他指著地圖向觀眾作出解釋:“比如這裡是都江堰上遊地區的一個水庫(紫坪鋪水庫)。如果水庫大壩有危險,對下游都江堰世界文化遺産和都江堰市都是很危險的。我們現在可以看到大壩的情況,在光學影像圖上可以清楚地看到大壩位置。這裡是壩址,在雷達影像上不是很清楚。而在雷達影像上很清楚、在光學影像上不清楚的是供人行走的階梯。從影像上分析,壩址沒有發生大的變化,説明水庫大壩基本上是完好的。從影像上看,下游一直到都江堰水位沒有發生大的變化,説明水沒有大量下泄。還有很重要的通往汶川的三座橋梁。這些橋梁在平原這一端基本是暢通的,橋本身上面有一些亮點,實際上這些是橋上的電線桿,每一個電線桿都是一個亮點。我們可以看到,這些亮點平常都是均勻的,每個亮點都比較亮,而且形狀是規則的。從現在的情況看,有的是比較亮的,有的是比較暗的。我們可以從這些信息間接地看出,橋的基礎設施有所損毀,但沒有完全斷裂。第二個橋是類似的。第三個橋兩邊沒有路燈,但有一個好處是它中心有金屬隔離欄。因為雷達對金屬反應非常強烈,這裡很清楚地是一條直線,説明這個橋基本上是暢通的。我剛才説的是三個橋梁的情況。從道路的情況看,這條河的右邊部分基本是暢通的,左邊部分,這條清晰的是主幹道,路面是黑色的,在這個位置有亮點,可以看作這些亮點的地方是發生了塌方,土已經覆蓋在路面上了。再看一看居民地,有的部分從影像上看是比較規則的,相應的雷達影像上一棟房子基本上是一條白線,説明房屋是基本完整的。而在這個地區,影像已經比較混亂模糊了,説明這裡有毀損。但具體毀損程度,限于雷達的影像分辨率只有3米,所以看不出中間的細節。為此,國家測繪局正在想辦法獲取1米分辨率的影像和用飛機航拍,那樣就可以獲得比較清晰的影像來指導恢復生産和開展救災行動。”
利用衛星遙感數據合理佈置救災力量
5月15日,國家基礎地理信息中心黨委書記李偉建攜帶了一幅地震發生之前北京一號小衛星拍攝的汶川周邊地區地圖走進直播間。
他説:“地震發生後,國家測繪局已經安排了國內外衛星進行拍攝。北京一號衛星在今天上午對災區進行了拍攝,數據可以在今天晚上或者明天早晨出來。之前已經有兩米、8米遙感衛星數據正在處理,今晚就能提供給有關部門使用。”
李偉建接著分析:“地震是在一個範圍內發生的,不是一個點,是一個很大的範圍。這個範圍內到底會出現什麼情況,我們只有通過衛星遙感、航空遙感,才能全面地掌握這一地區的變化情況。昨天在電視裏,我們看到空軍已經在這一地區攝像,但是這些圖像都是圍繞著一條線。而遙感是要在整個範圍內對它進行無縫覆蓋。這樣不只是看到影像,而且要通過測繪儀器,準確地獲取它們的位置、高程情況和它的立體圖像。這樣對災害的損害情況,特別是道路、水系、水利工程設施損毀情況,對整個地區的災害做一個全面了解。”
李偉建説:“得到遙感影像後,可以提供給我們的部隊、醫療衛生隊使用,給各方面的人員提供一些科學的支撐。這種遙感影像數據經過一系列處理,救災人員就可以很清楚地確定自己在什麼位置,建築物在什麼區域,哪些區域倒塌情況怎麼樣,道路狀況怎麼樣,哪些是能夠通行的,哪些是堵塞的,包括一些水系的情況都能一目了然。這時候,救災就可以根據哪災情嚴重,合理調派兵力。有了地圖以後,就可以全面掌握情況,特別是有了影像地圖以後更能全面了解災區情況,而且能夠判斷出來哪些地方受災更嚴重一些。我們獲取航空影像後,可以通過儀器量測來準確地反映地形地物的變化情況。特別是有災前影像,再有災後影像,兩個影像可以非常準確地對比,很多東西可以定量測出來,而其他航拍只能看到房屋倒塌了。”
李偉建還介紹,汶川正處於松潘地震帶上,從圖上可以看出這裡叫龍門山斷裂帶。地震專家拿到這個圖,就可以清晰地看到斷裂帶結構。如果用數據分析,可以看到地震災害發生後什麼地方容易發生滑坡、泥石流等等次生災害。另外與地震信息結合起來也可以分析余震發生的範圍。
航攝成圖更具優勢
李偉建還向觀眾分析了多種遙感手段的特點及其應用方面的特色。特別是衛星遙感地圖和航空飛機拍攝遙感地圖的區別。
他説:“對這樣的自然災害,不能只用一種遙感手段,要用各種遙感手段,比如我們現在看到這個32米分辨率的遙感圖像。它給了災區宏觀的情況,可以看到斷裂帶、水系、一般道路。但是更詳細的數據還要靠航空遙感來解決。同時衛星遙感有一個非常大的限制,衛星是沿著軌道走的,它的軌道是固定的,天氣好的時候,衛星不一定過這個軌道,而天氣不好的時候衛星飛過卻看不到地面,就無法拍攝圖像。
“航攝飛機可以在一定範圍內快速成像,比如幾萬平方公里、幾千平方公里,這樣可以在局部,特別是一些縣城、居民集中的地區,用航空攝影方法儘快地獲得災區影像。
“對於這樣的區域,航空遙感更具有優勢。由於軌道的限制,高分辨率衛星一次只能拍一個小的條帶,而航空遙感可以在一個範圍內來拍攝。實際上,1976年國家測繪總局經過國務院批准,就組織過對唐山地區進行大規模航攝。通過這次航攝,就發現了很多地方噴沙、冒水等過去我們不掌握的一些情況。這次是一個山區,和唐山是一個完全不同的地區,它所發生的情況可能就不同了。航空遙感可以在最短的時間內,在整個區域範圍內,把它的情況了解清楚,特別是像山區的次生災害,比如滑坡、泥石流等等。通過儘快地組織這個區域的航空遙感,可以把地質構造變化情況以及構築物的損失情況儘快地摸清。”