——習(xí)近平總書記在致中國(guó)科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求
——中國(guó)科學(xué)院辦院方針
語(yǔ)音播報(bào)
四川省汶川縣映秀鎮(zhèn)10年遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。賈慧聰/制圖
四川省綿竹市漢旺鎮(zhèn)東方汽輪機(jī)廠外有一棟四面鐘樓,墻體歷經(jīng)風(fēng)吹日曬已略顯斑駁,鐘表指針靠電力驅(qū)動(dòng),大地顫動(dòng)剎時(shí)中斷,定格在2008年5月12日14時(shí)28分。這個(gè)時(shí)刻,讓人們永遠(yuǎn)記住了那場(chǎng)共和國(guó)成立以來破壞性最強(qiáng)的地震——汶川特大地震。
10年了。這個(gè)曾經(jīng)讓全世界為之牽掛的地方,涅槃重生悄然成長(zhǎng)。5月初,中科院“地球大數(shù)據(jù)科學(xué)工程”先導(dǎo)專項(xiàng),對(duì)外發(fā)布了汶川特大地震10周年遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)結(jié)果和圖集。從地震發(fā)生前的山河記憶,到震后的斷壁殘?jiān)?,再到?zāi)后重建的日新月異,從重大滑坡、泥石流災(zāi)害到堰塞湖、生態(tài)恢復(fù)、災(zāi)區(qū)城鎮(zhèn)前后對(duì)比,從2008年到今年,10年變遷一一記錄在冊(cè)。
這些對(duì)比圖發(fā)布后在網(wǎng)上被頻頻轉(zhuǎn)發(fā),有網(wǎng)友驚呼:10年變遷,有“天空之眼”同人們一起見證。
在汶川特大地震10周年之際,中國(guó)青年報(bào)·中青在線記者走近這些“空中大片”的拍攝者、收集者、研究者——中國(guó)科學(xué)院航空遙感中心科研團(tuán)隊(duì),他們同時(shí)是震后10年的見證者。從2008年起,他們和他們的“眼睛”,10年里未曾離開。
“一幅圖救了一個(gè)村”
打開飛機(jī)艙門,航空遙感中心運(yùn)行管理部工程師張占杰一個(gè)箭步跨了上去,微微彎腰,在盤根錯(cuò)節(jié)的線路和拍攝設(shè)備之間找到落腳之處,系上安全帶。約摸20分鐘后,伴隨著巨大的轟鳴之聲,一架高空遙感飛機(jī),爬上萬米高空,開始俯瞰整個(gè)新北川——
高空遙感作業(yè)開始了。
過去10年,張占杰和他的團(tuán)隊(duì)早已數(shù)不清自己來過多少次四川,又在天府之國(guó)的上空飛行過多少次。但對(duì)于10年前的那次飛行,他們卻記憶猶新。
2008年5月12日,汶川特大地震發(fā)生之時(shí),張占杰正在北京上班,“突然有明顯震感”。
那時(shí),他所在的研究所,還叫中國(guó)科學(xué)院對(duì)地觀測(cè)與數(shù)字地球科學(xué)中心。中心主任郭華東在地震兩分鐘后,下達(dá)了任務(wù):收集地震區(qū)受災(zāi)前不同分辨率、不同傳感器衛(wèi)星數(shù)據(jù),安排未來幾天相關(guān)過境衛(wèi)星的數(shù)據(jù)接收計(jì)劃,準(zhǔn)備航空遙感飛行。
前兩個(gè)任務(wù)是收集震前和震后災(zāi)區(qū)的影像,都要用到衛(wèi)星,執(zhí)行任務(wù)的是北京的科研人員。而留給航空遙感中心團(tuán)隊(duì)的,則是第三個(gè)任務(wù):飛到地震一線去,更近距離地給災(zāi)區(qū)“拍照”。
5月14日7時(shí)和7時(shí)30分,由時(shí)任航空遙感中心負(fù)責(zé)人的王爾和、航空遙感系統(tǒng)協(xié)調(diào)辦公室負(fù)責(zé)人劉建明率隊(duì)的兩架航空遙感飛機(jī),相繼飛赴災(zāi)區(qū),當(dāng)天就完成了兩架次8小時(shí)的雷達(dá)航空遙感作業(yè)。
盡管他們并未到地面上同抗震救災(zāi)人員并肩作戰(zhàn),但他們和他們的“天空之眼”在用一種特殊的方式守護(hù)著震區(qū)。
張占杰當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)外場(chǎng)協(xié)調(diào)工作。他至今記得,從5月14日飛到重慶江北機(jī)場(chǎng)起,兩架航空遙感飛機(jī)共在機(jī)場(chǎng)停了28天左右。第一周,每架飛機(jī)每天飛兩個(gè)架次;一周后,則是每架飛機(jī)每天一個(gè)架次。由他們提供遙感影像掛圖面積超過1000平方米,報(bào)送國(guó)務(wù)院及多部委的災(zāi)情監(jiān)測(cè)和評(píng)估專報(bào)達(dá)114期。
這些看似冷冰冰的數(shù)據(jù),卻蘊(yùn)藏著巨大能量。其中流傳最廣的是“一幅圖救了一個(gè)村”的故事。
那是5月17日深夜,航空遙感中心科研人員在分析當(dāng)天獲取的航空遙感圖像時(shí),突然發(fā)現(xiàn)一幅圖像的一角,清晰地寫著一行字:SOS700。他們并不清楚這是用什么材料寫的,但顯然,這是有人在求救!
航空遙感中心連夜將這幅圖像連同分析報(bào)告送給國(guó)務(wù)院抗震救災(zāi)指揮部。第二天,救援部隊(duì)開到求救地——位于汶川西南的草坡鄉(xiāng)。700名幸存者成功獲救。
后來,這些科研人員才知道,強(qiáng)震后,草坡鄉(xiāng)徹底與外界失去聯(lián)絡(luò),當(dāng)?shù)鼐用癖阍谖蓓斊闯觥癝OS700”的字樣求救。直到后來,這些字樣被執(zhí)行任務(wù)的飛機(jī)拍下來,才得以傳遞出去。
拍下這一景象的恰是航空遙感中心的遙感飛機(jī)。
“空中大片”助總理工作會(huì)決策
為什么要用飛機(jī)去拍“大片”,我們不是有衛(wèi)星,有一線的救援官兵嗎?這是張占杰被問到最多的一個(gè)問題。
從技術(shù)角度來說,遙感主要包括衛(wèi)星遙感和航空遙感,說白了就是一個(gè)從衛(wèi)星上“看”地球,一個(gè)從飛機(jī)上“看”地球。航空遙感又包括光學(xué)遙感和雷達(dá)遙感,前者對(duì)天氣要求高,后者則適應(yīng)性更強(qiáng),睛天陰天都可飛行。
張占杰說,在汶川特大地震初期,一些地方由于崎嶇泥濘、道路損毀等原因,地面救援力量難以到達(dá);一些地方由于云層過厚等天氣原因,可見光衛(wèi)星遙感發(fā)揮不了作用。而航空遙感飛機(jī),則因其在外太空和地面“之間”,作用不可取代,成為這種情況下最高效、最可靠的“觀察”力量。
截至目前,汶川特大地震中立下汗馬功勞的兩架“獎(jiǎng)狀S/II”型高空遙感飛機(jī),仍服役在科技一線,已然是重大自然災(zāi)害發(fā)生時(shí)的科技“利器”。張占杰說,通過高空遙感飛機(jī)獲取的影像,可以看出城鎮(zhèn)、鄉(xiāng)村房屋倒塌,道路受損,山體滑坡等情況,以及是否有河流阻塞、堰塞湖形成等。根據(jù)這些情況,救援部門可以合理安排救援力量。
正如郭華東所說,遙感獲得災(zāi)區(qū)數(shù)據(jù)不是最終目的,重要的是要通過分析這些數(shù)據(jù)為救災(zāi)、災(zāi)情預(yù)測(cè)、災(zāi)后重建提供依據(jù)。
在遙感監(jiān)測(cè)領(lǐng)域,迄今為止,仍有一個(gè)“速度之最”尚未被打破。
那是2013年4月20日,雅安蘆山地震。
當(dāng)天9時(shí)50分,兩架高空遙感飛機(jī)從綿陽(yáng)起飛,前往雅安災(zāi)區(qū)航拍。這時(shí),距地震發(fā)生時(shí)間剛過去108分鐘。
很快,這兩架遙感飛機(jī)即完成了對(duì)雅安震區(qū)的第一架次飛行,成像面積達(dá)到5000平方公里,傳回了第一批遙感數(shù)據(jù)。
11時(shí),一幅落款為“中國(guó)科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所,比例尺為1∶10000”的航空影像圖已經(jīng)制作完畢,那時(shí)距離地震剛剛過去3個(gè)小時(shí)。
根據(jù)公開報(bào)道,4月22日,國(guó)務(wù)院總理李克強(qiáng)主持召開會(huì)議,部署蘆山“4·20”地震抗震救災(zāi)工作。通過公開畫面可以看到,在總理身后就掛著這幅震后航空影像圖。
如今說起來,張占杰反復(fù)提到,那一次之所以“快”,一個(gè)重要原因就在于“飛機(jī)恰好停在綿陽(yáng),離得近”。然而,將飛機(jī)停在綿陽(yáng)并非偶然。
事實(shí)上,自2008年汶川特大地震發(fā)生后的連續(xù)5年內(nèi),航空遙感中心每一年都會(huì)來到四川進(jìn)行災(zāi)后遙感監(jiān)測(cè),這其中就遇到不少“臨危受命”的情況。
航空遙感中心工程師邱文至今還記得,2010年4月14日上午,玉樹發(fā)生地震。那時(shí)他正在綿陽(yáng)執(zhí)行汶川地震災(zāi)后兩周年監(jiān)測(cè)任務(wù)——上午接到命令,下午就飛到玉樹,當(dāng)晚數(shù)據(jù)就返回北京。
這也創(chuàng)下一個(gè)紀(jì)錄,即在我國(guó)地震災(zāi)害監(jiān)測(cè)歷史上,第一次實(shí)現(xiàn)了當(dāng)天災(zāi)情航空遙感監(jiān)測(cè)。
“遙感不會(huì)說謊”
地震引發(fā)的堰塞湖問題,曾是人們關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)。
5年前,航空遙感團(tuán)隊(duì)連續(xù)監(jiān)測(cè)了汶川震區(qū)36個(gè)堰塞湖的情況,結(jié)果發(fā)現(xiàn),截至2013年,其中30個(gè)即86%的堰塞湖已完全疏通,但仍有6個(gè)未完全疏通。
今年,航空遙感團(tuán)隊(duì)再次對(duì)這些未疏通堰塞湖現(xiàn)狀進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)。結(jié)果顯示,截至今年,汶川震區(qū)堰塞湖風(fēng)險(xiǎn)已基本消除,最大的唐家山堰塞湖已成為風(fēng)景區(qū)和重要水利設(shè)施。
航空遙感中心工程師李儒告訴記者,人們之所以相信遙感,除了某些危急情況下它的不可替代性,還有一個(gè)重要原因就是“遙感不會(huì)說謊”,一個(gè)地方發(fā)生了什么,究竟哪些房屋倒塌,損毀程度如何,可以看得一清二楚。
當(dāng)然,遙感自身還面臨著技術(shù)升級(jí)的挑戰(zhàn),而驗(yàn)證升級(jí)結(jié)果主要是看兩個(gè)指標(biāo),一個(gè)是“拍的內(nèi)容清不清晰”,一個(gè)是“拍的速度快不快”。
10年過去,“物非人是”。地震災(zāi)區(qū)的遙感監(jiān)測(cè),依舊是10年前的那群人,但遙感飛機(jī)上的“眼睛”早已迭代升級(jí):通過航空遙感系統(tǒng)工程建設(shè),遙感飛機(jī)搭載的合成孔徑雷達(dá),分辨率從最初的10m提高到現(xiàn)在的0.5m,搭載的光學(xué)相機(jī),也從模擬相機(jī)換成了數(shù)字相機(jī)。
科技人員還研發(fā)了機(jī)上實(shí)時(shí)處理系統(tǒng)原型系統(tǒng)。李儒說,借助這一系統(tǒng),科研人員可以利用飛機(jī)獲取數(shù)據(jù)的航線轉(zhuǎn)彎空閑時(shí)間,以及返航時(shí)間,在飛機(jī)上處理數(shù)據(jù)——如此可節(jié)省三四個(gè)小時(shí),這點(diǎn)時(shí)間對(duì)于任何一次災(zāi)后72小時(shí)黃金救援都不可小覷。
今年4月,張占杰和邱文一起乘車來到漢旺鎮(zhèn),這是他們第一次“踏”上這片土地。
來之前,邱文還略帶“抵觸”:10年了,他只是在這里的上空飛來飛去,萬米之下斷壁殘?jiān)胶拥顾?,遠(yuǎn)眺已讓他痛心,他不忍靠近這個(gè)傷心之地。
等真正走近這里,發(fā)現(xiàn)一些自己在空中看不到的景象——新城鎮(zhèn)的鋪?zhàn)娱_張了、街邊端出了辣味飄香的火鍋、街上嬉戲的孩子臉上泛起笑意。
看到這些,邱文對(duì)這片土地和生命又生出了幾分敬畏:10年過去,慶幸每個(gè)變化,自己都“看”在眼里。
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