林火面前，遙感産業“雙分辨率”難題待解
近日，亞馬遜雨林的(de)火災引發全球關注。盡管已經有證據顯示，今年的(de)火災水平并不(bù)算十分異常，但根據巴西官方數據，今年的(de)火災數已經是(shì)“創紀錄”水平。
在(zài)全球視野中，無數衛星影像出(chū)現在(zài)媒體報道(dào)中。這(zhè)讓很多人(rén)以(yǐ)爲(wéi / wèi)，遙感手段可以(yǐ)很好地(dì / de)管理火災，甚至很多人(rén)以(yǐ)爲(wéi / wèi)，隻要(yào / yāo)利用遙感技術就(jiù)可以(yǐ)提前發現火災，做到(dào)“防患于(yú)未然。”
事實上(shàng)，确實有一(yī / yì ／yí)些科學研究已經可以(yǐ)進行一(yī / yì ／yí)定程度上(shàng)的(de)預測。例如在(zài)俄羅斯，來(lái)自托木斯克理工大(dà)學（Tomsk Polytechnic University）的(de)科學家們在(zài)收集了(le／liǎo)氣象、露營地(dì / de)和(hé / huò)定居點和(hé / huò)道(dào)路等信息後，結合Landsat-8衛星的(de)圖像提供的(de)植被信息，就(jiù)制作出(chū)一(yī / yì ／yí)張貝加爾湖附近森林火災發生危險等級的(de)地(dì / de)圖。
但這(zhè)樣的(de)預測很難實現實時(shí)和(hé / huò)精确的(de)要(yào / yāo)求。中科院微小衛星創新研究院遙感衛星總體部總體技術室副主任張晟宇告訴泰伯網，遙感手段在(zài)火災的(de)預測方面能起到(dào)的(de)作用十分有限。在(zài)火情早期發現和(hé / huò)監測方面，遙感在(zài)世界範圍内都被視爲(wéi / wèi)一(yī / yì ／yí)種有效和(hé / huò)經濟的(de)獲取大(dà)面積火災信息的(de)手段。
在(zài)美國(guó)，美國(guó)宇航局（NASA）的(de)一(yī / yì ／yí)個(gè)工程師詹姆斯.麥金農（James MacKinnon）最近正在(zài)進行一(yī / yì ／yí)個(gè)科研項目，就(jiù)是(shì)通過遙感衛星來(lái)發現早期火災，以(yǐ)遏制火災進展。 他(tā)的(de)方法很簡單，就(jiù)是(shì)在(zài)鴿子(zǐ)蛋衛星中加入智能軟件，并讓它們在(zài)飛越森林上(shàng)方時(shí)拍攝彩色的(de)照片。
但這(zhè)樣的(de)方案也(yě)存在(zài)一(yī / yì ／yí)些能力上(shàng)的(de)不(bù)足。詹姆斯介紹，雖然一(yī / yì ／yí)些拍攝任務已經在(zài)進行，但他(tā)利用的(de)衛星每天隻能拍攝一(yī / yì ／yí)次，而(ér)且這(zhè)些拍攝的(de)數據也(yě)需要(yào / yāo)經過計算機的(de)處理。即使在(zài)最好的(de)情況下，這(zhè)一(yī / yì ／yí)流程也(yě)需要(yào / yāo)幾個(gè)小時(shí)來(lái)完成，但這(zhè)一(yī / yì ／yí)過程隻有在(zài)1小時(shí)之(zhī)内完成才更有意義。
張晟宇也(yě)介紹，制約遙感在(zài)防火領域應用的(de)一(yī / yì ／yí)個(gè)原因就(jiù)是(shì)衛星數量有限導緻的(de)時(shí)效性問題。
舉例而(ér)言，每種遙感傳感器在(zài)火災探測方面都具有優點和(hé / huò)局限性。例如地(dì / de)球靜止環境業務衛星（GOES）可以(yǐ)頻繁地(dì / de)晝夜拍攝，最快可達到(dào)15分鍾一(yī / yì ／yí)次。因此可以(yǐ)用于(yú)密切監視火災發展動向，但它的(de)空間分辨率和(hé / huò)空間覆蓋卻較差，有時(shí)分辨率甚至低于(yú)4km。相比之(zhī)下陸地(dì / de)衛星（Landsat）分辨率更優，但重訪時(shí)間達到(dào)每16天一(yī / yì ／yí)次，地(dì / de)理覆蓋面積也(yě)非常小。
中國(guó)資源衛星應用中心主任徐文表示，通過對高軌道(dào)的(de)靜止軌道(dào)觀測衛星和(hé / huò)低軌高分辨衛星綜合觀測，就(jiù)能既做到(dào)對森林火災的(de)實時(shí)監測，又能比較準确的(de)定位，從而(ér)爲(wéi / wèi)救災提供支持。
因此，解決問題的(de)方法之(zhī)一(yī / yì ／yí)就(jiù)是(shì)增加可用的(de)遙感衛星數量。根據前沿産業研究院整理的(de)數據，從2014年-2018年全球活躍遙感衛星的(de)數量一(yī / yì ／yí)直在(zài)快速增長，從2014年的(de)192顆增長到(dào)2018年4月的(de)684顆。
此外，有效整合全球資源也(yě)是(shì)一(yī / yì ／yí)種解決方案。爲(wéi / wèi)了(le／liǎo)有效利用世界各地(dì / de)的(de)衛星，人(rén)們建立了(le／liǎo)幾個(gè)國(guó)際性的(de)計劃，包括國(guó)際地(dì / de)圈生物圈計劃、數據和(hé / huò)信息系統、全球火災産品、世界火災網、ASTR世界火災地(dì / de)圖集、歐洲森林火災信息系統（EFIS）、MODIS火災産品等。這(zhè)些都是(shì)全球森林覆蓋物觀測計劃（GOFC）認可的(de)活動。
我國(guó)的(de)遙感衛星服務也(yě)在(zài)走向國(guó)際。2013年，澳大(dà)利亞南威爾士州發生大(dà)面積森林大(dà)火，該州多地(dì / de)區火勢蔓延失控。應澳方請求，中國(guó)向其提供了(le／liǎo)有效的(de)森林大(dà)火衛星遙感監測數據。這(zhè)樣的(de)合作已經在(zài)中國(guó)多個(gè)遙感組織中形成了(le／liǎo)有效而(ér)常規的(de)機制。
從需求方面出(chū)發，不(bù)同“用戶”的(de)需求也(yě)不(bù)盡相同。對于(yú)火災而(ér)言，有信息需求的(de)最主要(yào / yāo)“用戶”包括研究人(rén)員、火災管理者和(hé / huò)消防員。對于(yú)不(bù)同人(rén)而(ér)言信息的(de)意義也(yě)不(bù)盡相同，主要(yào / yāo)取決于(yú)信息傳遞的(de)及時(shí)性。其中，火災管理者對于(yú)火災信息的(de)及時(shí)獲取擁有最高的(de)需求。
相關專家指出(chū)，獲取和(hé / huò)傳遞火場信息的(de)速度主要(yào / yāo)取決于(yú)是(shì)否建立了(le／liǎo)一(yī / yì ／yí)個(gè)有效的(de)火災監測管理系統；相對地(dì / de)，火災信息的(de)準确性則主要(yào / yāo)取決于(yú)火災探測的(de)算法。不(bù)同算法得出(chū)的(de)信息甚至也(yě)有可能千差萬别。
但盡管遙感手段可以(yǐ)爲(wéi / wèi)火災管理者提供豐富的(de)信息，例如在(zài)近日引人(rén)關注的(de)亞馬遜森林火災中，可以(yǐ)看到(dào)最宏觀的(de)數據都出(chū)自空間信息相關機構。但有時(shí)真正的(de)滅火效果取決于(yú)滅火技術、工程，甚至是(shì)管理者的(de)政治立場。
NASA發布的(de)8月11日亞馬遜流域的(de)衛星影像，影像顯示火災産生了(le／liǎo)大(dà)量煙霧。
美國(guó)宇航局發布了(le／liǎo)多張8月亞馬遜流域的(de)衛星影像，同時(shí)指出(chū)衛星觀測顯示，與過去15年相比，“亞馬遜河流域的(de)總火災活動”略低于(yú)平均水平。但巴西官方空間研究中心INPE則已發現近73000起火災，并稱這(zhè)一(yī / yì ／yí)數字創下今年的(de)記錄。有趣的(de)是(shì)，8月初INPE的(de)院長剛剛被總統革職，理由是(shì)“INPE發布的(de)數據不(bù)實，而(ér)且破壞了(le／liǎo)巴西的(de)形象。”
