分享
Scan me 分享到微信

他们拍出了汶川地震第一张卫星图像,现在在干嘛?

8年前的5月13日,他们用合成孔径雷达卫星拍出了第一组灾情图像……

  8年前的5月13日傍晚19时,在次生灾害一触即发的汶川,他们用合成孔径雷达卫星拍出了震区第一幅高分辨率卫星图像,这张图成为后期救灾指导工作中的重要参考。

  听到这个故事的时候,时间已经转到8年后的昨天,南方多地洪灾爆发,一篇《雷达卫星数据驰援南方洪灾》的文章在朋友圈热了起来。行文中,一个依托雷达卫星图像分析洪灾灾情的行动正在展开,从公开的图像数据中,洪水对灾区的侵蚀状况清晰可见。这激发了笔者前往一探究竟的好奇心,然而长达近两小时的交流中,他却告诉我,这只是他们基于合成孔径雷达卫星做的“微不足道”的工作。

  从汶川地震到南方洪灾,他们免费提供卫星图像给需要的人

  “5·12地震,5月13号的傍晚,我们拍下全球第一幅卫星图像,这个图像事后对于我们国家指导救灾起到至关重要的作用。”说这话的是李吉平,现至远科技创始人,08年时他在原公司北京东方道迩,用他的话说,做了些有意义的事。

  泰伯网
灾后遥感第一图(局部,图为都江堰)

  地震与洪水有点类似,属于群发性的、大面积的灾害。在多地普遍降雨的情况下,光学遥感卫星相继失灵,这让李吉平团队运营的合成孔径雷达卫星成为了灾区的“第一只眼”。

  灾害发生伊始,无偿向国家应急部门提供数十张遥感卫星影像,而后,为预防次生灾害发生,李吉平团队的抗灾任务小组对整个灾区进行了拍摄,32万平方公里、12天时间。“这个卫星在当时汶川地震的时候,毫不夸张地说立下头功。”李吉平在提到这件事的时候没有掩盖心中的自信。

  青岛奥帆赛浒苔清理、涠洲岛溢油监测……像这样的案例还有很多,如今南方洪灾,李吉平已经拥有了自己的卫星服务公司,并要继续将免费卫星数据提供给需要它的人。值得一提的是,李吉平和他的至远科技团队已联合香港中文大学地球信息研究所共同设立了香港遥感卫星地面站,该接收站拥有快速接收和分发数据的能力,在迅猛的灾害面前能达到更高的响应速度。笔者援引香港经济日报对南方洪灾的报道,截至发稿时,香港中文大学正连同其合作伙伴至远科技全力驰援灾区。

  泰伯网
将合成孔径雷达与光学遥感结合,分析水灾灾情

  光学卫星做不到的,合成孔径雷达能行

  在李吉平看来,完成这一系列伟大任务的主角,正是其公司运营的COSMO-SkyMed卫星星座,这组意大利国防部及航天局于07年开始发射的卫星群,由4颗搭载合成孔径雷达卫星组成,能够提供分辨率高达1米、全天时、全天候的雷达数据。

  合成孔径雷达(SAR)具有的典型成像特点是全天候、全天时以及穿透云雨等,显示出它相较于光学遥感的优越性。星载雷达从上世纪90年代起发展,尤其是极化雷达和干涉雷达(IN-SAR)技术得到了很好的发展和应用。

  作为一种主动式微波成像雷达,合成孔径雷达被认为是最有效、最有潜力的卫星传感器。在地震、洪灾等群发性灾害面前,星载合成孔径雷达表现出了较高的应急水平。

  正如前面说到的汶川地震等灾害,面临大范围暴雨,光学遥感乃至低空无人机都集体失灵,这时合成孔径雷达就发挥着重要价值。简单说来——光学遥感做不到的,合成孔径雷达能行。

  有哪些具体应用场景?

  合成孔径雷达的性能造就了它丰富的应用场景。一个典型的应用是通过雷达干涉技术测量微小形变,这对许多地信圈内人应该是熟悉的概念。日前笔者在千寻位置的发布会上,有幸见识了千寻布局的毫米级定位技术战略,这样一个技术就能够被应用于微小形变的检测,对于楼宇安全、地质灾害等都能起到很好地监测作用。而合成孔径雷达对此的贡献其实也是殊途同归的,只是原理不同罢了。

  值得一提的是,通过李吉平的介绍,合成孔径雷达卫星相比于GNSS等定位卫星观测手段,似乎还有一定优势,那就是其无需地面布点的特征。日前一些媒体报道的北京沉降事件正是通过合成孔径雷达被监测到的。

  那么对于其他场景的具体监测,合成孔径雷达卫星如何施展拳脚?以城市、农村的水涝为例,李吉平从应急和预防两个维度展开谈了谈。

  应急方面,李吉平认为应该结合,即结合其他手段计算的DEM(Digital Elevation Model,数字高程模型)、DSM(Digital Surface Model,数字表面模型)信息,扩展更多应用,如计算洪涝区域的过水面积、受灾面积,这在监测内涝时也是一个重要手段。预防方面,主要指对国家水利设施的风险监测。堤坝,是将水灾抵挡在外的生命防线,这种先行的风险评估是科学防灾的重要依据。“我们有多年的存档数据,可以对水库大坝进行风险分析,如形变情况、滑坡情况,其中一个诱因就可能导致灾害发生。”李吉平表示,他们采用长期数据积累下的知识曲线对坝体进行评估,这也衍生出一个新的产业方向,即与水利设施、防洪设施配套的健康数据库的建立。

  遥感时代来临:发那么多卫星会赔本,最重要是把数据用好

  昨天大家还在往天上发无人机,今天好像就恨不得都发卫星了,这是众人坐定后,李吉平的一句玩笑和感慨。空间信息时代创造了一个“空中打击”的世界,微小卫星企业春笋般萌发,但在谈到之后的商业思考时,李吉平不想那么冒进。

  “卫星从发射到运营、维护,这个过程的成本非常高,卫星是个高风险产业。”作为技术密集型的工业产品,卫星有太大的沉没成本,这是李吉平持审慎态度的原因,但这不妨碍他对卫星遥感发展态势的乐观判断,当然主要指数据应用层面。

  李吉平认为,引入遥感大数据分析将成为卫星商业的一大重要趋势,这其中也包括计算机视觉、机器学习、模式识别等一系列技术的应用。在这个维度上,从李吉平对至远科技的定位上可见一斑。一些人卖数据、一些人卖分析服务、甚至一些人干脆发卫星的火箭“船票”,而至远科技对自己的定位,则是“地球的健康诊断专家”,他们希望做的,是基于长期的数据积累,记录地球微小变化的知识曲线,对计算机进行训练。推广开来,能够衍生出许多应用,助力一些潜在风险的预警预防,可想象的,例如高速公路、高铁、管道、重要桥梁建筑物等设施的监测等等,正如他们提出的理念——“诊断城市慢性病”。

  深化卫星产业落地:打破行业壁垒,必要的时候无人机、人力齐上阵

  随着国内外卫星产业的发展,巨头诞生、小微企业共存,这是一个好态势,然而依靠数据生存的日子还有多久呢?李吉平表达了他的观点:“包括我们国内,光学卫星发展那么快,政府都已经免费在使用了,企事业单位和个人免费使用的时间也会很快到来,这种商业模式决定了,只是靠数据的销售肯定难以为继,下一步肯定要挖掘更多数据价值。”

  而让数据实现价值的前提,在李吉平看来,便是真正促使卫星产业落地。

  这不是一句空话。遥感、卫星,这样的词汇在老百姓眼中一直是空中楼阁,这种“高大上”如何惠及更多人?李吉平在实践中总结了下面两点。

  与具体行业相结合

  丰富的知识结构是在各行业广泛应用遥感技术的前提。“或许我们只懂遥感,不懂别的,这时候就要把更多专业的人整合进来,搞地质的人、搞水利的人、搞建筑的人……”

  遥感提供了一个呈现信息的手段,那么这个信息是否真的能说明问题?这需要更多的参考因子。如果遥感领域和其他各领域实现整合的服务体系,将有效推动卫星产业用在实处。

  与实地调查相结合

  卫星拍到的东西,不是100%准确的。李吉平举了一个蛮有趣的案例,当时他们与一个很著名的人合作,这个人叫陈光标,他们的项目是北京建筑垃圾调查。实践证明,天上数据的准确性只达到60%-70%,其他的有遗漏,也有误判。这个时候,就需要人力介入进行实地调查,李吉平十分看好这个产业。

  以农业估产为例,估产准确率难以提高,一直维持在80%左右,“甚至提高一个点都可以发paper了”,此时,如果能与无人机和地面调查结合,那么对整体作业效率、准确率的提升不可估计,助力产业的整合和腾飞,十分值得期待。

  遥感未来:众包调查,商业模式可以很有趣

  “您觉得遥感服务这个行业未来还有哪些热点?”对此,李吉平总结了三个有趣的设想。

        第一,就是遥感媒体化。海量的卫星遥感数据,是否能像互联网的多媒体信息一样,融进信息社会传播的洪流?对此,李吉平认为还需要国家政策的开放支持。

        第二,是公共化遥感服务。如何让地理信息变得更加刚性,使受众的使用频次更高,这是行业落地和市场化的关键。

        第三,是众包地面调查。这是一个有趣的概念,也是李吉平眼中的“行业爆点”,正如上面提到的,单纯地靠“天眼”计算的数据并不是完全准确的,只有与地面调查等其他手段结合才能最大化其价值。那么这样一种离散的、不规律的却又广泛的调查行为是否可以通过众包方式拓展呢?李吉平让笔者大胆想象,“假如有一个APP,在某个地点时候一个消息推送过来,告诉你附近50米的地方有一处疑似非法建筑垃圾,你能帮我拍几张照片吗?接着,我们就可以基于这个评环保达人,将建筑垃圾大数据构建起来。”这个有趣的想法不禁使人眼前一亮。

  我这个年龄,不谈情怀

  访谈的末尾,笔者好奇地问道李吉平的创业初衷,他的回答很朴素 :“遥感这个东西,我有自己的认识,有一些想法,想独立做一做试试看。反正这个社会比较宽容,我们这么大岁数的人出来创业也没有人会说什么,挺好的。”

  他还说不觉得行业中有很多竞争对手,现在就应该合作把蛋糕做大,希望遥感产业能够落地,然后做些实事。

泰伯网
图为李吉平演讲时拍摄

  “为什么要免费提供洪灾卫星图,包括给企业和个人?”这问题好回答也不好回答。

  “这个时候再想着发财不好吧,这些都是救人救命的大事,所以很多事情说白就是这样,不能把它完全纯粹看成商业行为,其实还是需要做一点别的事情,因为我们公司理念就是为明天更安全。汶川地震我们没有考虑那么多,这是绝对的,大家拼命送资料,每一个员工都是天天熬夜,熬一个月,没有人琢磨回报,那个时候就是救命的,但大家反过头来,好心有好报,订单都过来了。这个事(洪灾)我也没有这样想,只是觉得这个事必须要这样干,这是一份责任,有一份小责任在身上。”

  说完了这席,李吉平又不好意思起来,说不谈了,我这个年龄,不爱谈情怀了。然后他笑了,办公区不大,数据分析室竖着一块巨大的屏幕,用来监测卫星图像,分析师们的办公桌一点儿也不豪华,在这样一个平淡的空间里,他笑了。或许情怀本就如此,理所应当的,做点有价值的事儿……(文|泰伯网 思佳)

参与评论

【登录后才能评论哦!点击

  • {{item.username}}

    {{item.content}}

    {{item.created_at}}
    {{item.support}}
    回复{{item.replynum}}
    {{child.username}} 回复 {{child.to_username}}:{{child.content}}

更多精选文章推荐

泰伯APP
感受不一样的阅读体验
立即打开