2008年汶川大地震后，中科院遥感所李小文院士在博客中写道：“看见温总理昨天去灾区，飞机上工作的照片，手里拿的还是地图!不是遥感出的现势图!我们搞遥感的，真是恨不得打个地洞钻下去，地震殉国算了。如果说是12日下午就飞，连夜出图，在13日一早就可以判定公路暂时打不通，更早决策空降、空投，及步兵徒步急进，争取到宝贵的救援时间。”无疑，地理空间数据在应急救灾中起着无比重要的作用。在此后的两年时间里，我们国家虽然又经历了许多的磨难，但这也促进着地理空间行业等各方对地震等自然灾害应对能力的提高。
正如所有地理空间行业从业者所期望的，我国在灾害发生后短时间内获取更丰富地理空间信息方面，已经取得了不错的成效。2010年8月7日，甘肃舟曲发生了重大泥石流，三天后，国家测绘局即发布了灾区的三维系统，行业内众多公司也都纷纷采取行动，为救灾工作提供了地理空间数据等方面的重要支持。这种转变在很大程度上是由地理空间数据获取方式的升级带来的。目前很多单位已经摆脱了传统的测绘技术，引入与国际接轨的新设备、新技术，在数据获取方面取得了很多突破，而这些突破将不止在抗震救灾，更会在所有的3S应用中发挥不可小视的作用。
从传统测绘到地理信息时代
很多人见到传统的测绘和地理数据采集仪器都不会感到陌生，在街道路口、建筑工地，经常会看到测绘人员站在三角架后面，操作着架上的仪器。而很多年轻人见到或用过的测量仪器，已经是经过数代更新后的了。60年代以来，随着近代光学、电子学的发展，使角度测量向自动化记录方向改进有了技术基础，出现了电子经纬仪等自动化测角仪器。而随着各种新颖光源 (激光、红外光等 )的相继出现，物理测距技术也得到了迅速的发展，出现了以激光、红外光和其它光源为载波的光波测距仪和以微波为载波的电磁波测距仪。此外，水准仪、全站仪等设备都在我国现代化建设中发挥了重要的作用。
近年来，随着地理信息系统、卫星遥感等新技术的发展，人们的目光早已从传统纸质地图上转移到显示效果更好、更加个性化的电子地图上。而且电子地图经过近年来的发展，平面图已经升级到了三维、街景等更加逼真的视图。应该说，从功能、实用效果和市场化的角度上来看，电子地图已经能完全取代纸质地图了。但对地观测中心王思远副研究员表示，在一些特殊的环境中，纸质地图还是有其独特的效用。比如在灾区，很多情况下没有足够的供电源，电子地图的适用性并不如纸质地图。
此外，从国家测绘局等单位最近的一些文件中可以看出，国家对于地理信息非常重视，从大测绘向大地理信息时代的迈进已经成为必然。作为这一切基础的地理数据，所发生的变化不仅仅是纸质地图变成电子地图，更多丰富的地理数据采集方式将会带来更多变革，为应急救灾等应用提供更有利的支持。
卫星影像 地理信息质的飞跃
几年前，谷歌推出了谷歌地球，让大众第一次见到了如此高分辨率的卫星影像。随着卫星影像的应用范围越来越大、精度越来越高，并且有着采集范围广等特点，影像已经成为了地理信息系统中不可或缺的一部分，很多国内的企业也抓住机会，代理国外卫星的产品，取得了不错的效果。
卫星影像的种类有很多，高分辨率、中分辨率、低分辨率的卫星影像都有着各自不同的作用。一般来说，民用的卫星影像分辨率一般在0.5米以上，而就应急救灾来说，自然是越高精度的数据越好。由于我国尚没有专门用于测绘的卫星，目前工作中的遥感卫星和导航卫星在获取地面信息、分辨率等方面在救灾中并不适用。此外，在这种有灾害的地方，很多时候都是阴雨连绵，遥感数据质量并不是很好，因此识别的效果就会出现很多问题。
通常，灾害发生后，第一是调用库存数据，了解数据现状，并及时购买相关影像和调配采集设备，在获取到足够的数据后进行比对。目前遥感在快速提取上的方法、结果上都比较少、比较差。越是分辨率高的影像，提取的结果就越差。也就是说，数据源很多，但能提取的信息和快速提取的信息比较少。目前遥感影像在提取和算法上自动化很差，从高分辨率影像上提取水体、道路这样的直线还可以，但一遇到具有结构的复杂区域，结果就非常差，全要靠人来解译。而且由于灾前影像数据经常比较老，部分详细的数据往往在政策方面有所限制，在时间上对应急救灾也有影响。国家地震救援中心主任曲国胜表示，虽然现在的震后地理数据获取速有了显著的提高，但仍在8-10小时内，尚未达到预期的要求。
航空影像 不仅是高精度
由于一般来讲灾区面积不是很大且不连续，高分辨率卫星影像的应用有诸多限制，因此航空遥感影像便成为了应急救灾中的重要数据。以地震为例，地震后及早制定解救方案，能够对整个大局产生重要的影响，而卫星遥感数据速度并没有这么快。北京朗天博泰科技有限公司总经理白瑞杰在接受采访时表示，舟曲泥石流发生后，公司的数据采集队伍第一时间赶到了灾区，并启动无人机进行重灾区的数据采集，获取了宝贵的救灾材料，并确认哪些道路短时间内不可能抢修成功，须采取空投等方式为灾区提供救援物资。
尽管无人机、空艇等航空影像采集设备拍摄范围小，但由于其具有体积小、飞行高度低(一般在300到1000米)、灵活性好、申请空域快等特点，在时间紧急、地面情况不太好的情况下为应急救灾发挥了重要作用。目前国家测绘局也提倡在救灾中采取这种方式。
无人机在数据采集过程中遇到最大的问题是天气问题。由于灾区天气一般不好，在飞行过程中会比较危险(尤其是高原地区)，在今年的救灾过程中就有无人机坠落事件发生。南方多云多雨的天气一般也不适合进行航空数据采集。另外，虽然无人机对跑道的要求比普通飞机低很多，但是仍需要在灾区紧急开辟相对平整的跑道，这也是无人机在救灾中受到的限制之一。
卫星影像和航空影像是目前应急救灾中应用最广泛的、也是最成熟的两种空间数据，这两种数据特点各异、互为补充，为救灾工作提供了很好的辅助功效。卫星影像采集速度快、面积大，航空影像精细度高、采集灵活性强，如果能够结合更多的丰富数据，必会为辅助决策提供更详细、准确的信息。
LiDAR 传统航空摄影的有力补充
LiDAR也叫机载激光雷达，是一种安装在飞机上的机载激光探测和测距系统，其基本工作原理与无线电雷达技术类似，通过量测地面物体的三维坐标，生成LiDAR数据影像。LiDAR数据经过相关软件数据处理后，可以生成高精度的数字地面模型DEM、等高线图及正射影像图。机载激光雷达技术的商业化应用，使航测制图如生成DEM、等高线和地物要素的自动提取更加便捷，其地面数据通过软件处理很容易合并到各种数字图中。
近年来，激光雷达已成为一种主流地理空间数据采集工具，点云数据及其产生的许多附件数据和信息产品越来越得到业内人士的认可。LiDAR系统通过扫描装置，沿航线采集地面点三维数据，通过特定方程解算处理成适当的影像值，生成LiDAR数据影像和地面高程模型DEM。在不同的实地条件下，平面精度可以达到0.15 至1米，高程精度可达到10厘米，间隔可达到2-12米。
更重要的是，LiDAR系统是一种活动装置，由于激光脉冲不易受阴影和太阳角度影响，从而大大提高了数据采集的质量。也就是说，即使在天气状况不好的情况下，也可以获取同样精度的数据，这样的话在多云等条件下的灾区，LiDAR可以替代无人机完成数据采集的任务。中国科学院地理科学与资源研究所程维明副研究员表示，几年前，由于LiDAR技术还不够好，拍摄的地面照片除了雷达分析专家看得懂，很多人都看不懂。最近几年LiDAR精度提高了，看地形变化和地面上的目标基本上都十分清楚了，因此在应急救灾中可以发挥更大的作用。
新兴的手段不断涌现
随着技术的不断进步，出现了更多新的地理数据获取方式，虽然很多方式现在使用范围还不大，但它们终将会在更多应用中发挥其特点。
倾斜摄影是一种新的三维数据采集方式，在国外应用已日趋成熟，而国内则刚刚引入。利用倾斜摄影技术，可以快速构建三维视图，信息化程度高，并可以在三维中进行量测楼房的地面距离、垂直距离、角度等，比传统的方法提高3到5倍的速度。并且与以往三维系统不同的是，倾斜摄影数据构建的三维是真三维，即与现实世界中同一视角看到的一样，而不用在构建模型后贴图。对于一个中型城市来说，天气允许的情况下一天的时间就可以采集完成。目前来讲，倾斜摄影主要应用于城市，而随着搭载飞机和设备本身的发展，相信倾斜摄影技术可以在更多领域发挥作用。
随着谷歌街景的风靡，移动测量车也走进了更多人的视野。传统的人工扫街方式效率太低，移动测量车也将会是一个不错的替代品。作为一种灵活性更强的数据采集设备，移动测量车可以更加自由地采集街边数据，在未来的相关系统和导航中将有广泛的应用。此外，国内已经有了可量测的移动测量设备，即采集的影像包含了测量数据，用户可直接在这些图像上进行测量工作。
志愿者地理信息(Volunteer Geographic Information)作为一种新式的数据获取方式，正在受到越来越多的关注。VGI信息作为用户提供的地理信息，其精度、可靠性虽然都需要确认，但是作为一种颇受大众欢迎的方式，对于及时获取最新数据、对原有数据进行补充等有着很大的作用。在应急救灾过程中，VGI信息也有着重要的应用。比如MapAction是联合国的一个志愿者组织，很多用户为该组织提供详细的地理信息来构建更加完善的地理信息库，而当部分地区受到灾害时，这些数据就可以发挥作用。我国地震应急中也包括了类似的应用，即灾区用户可以通过短信等方式告知灾区的最新情况，这些数据为应急救灾提供了第一手的信息。
我们还可以做得更好
胡锦涛总书记在08年6月23日召开的两院院士大会上明确指出：“要加快遥感、地理信息系统、全球定位系统、网络通信技术的应用以及防灾减灾高技术成果转化和综合集成，建立国家综合减灾和风险管理信息共享平台”。由此可见国家对于3S相关技术的重视，也表明了地理数据在应急救灾中发挥着非常重要的作用。
近年来我国发生了不少大规模的地震、泥石流、水灾，在应急机制方面做了很多努力，取得了一些成效。为了更好地将空间数据应用到应急救灾中，还应该针对不同的灾害制定不同的预案，在制度上提不同的要求，并根据不同灾害的特性制定不同的技术方案。此外，我国在数据共享方面还有待改进，而且行业部门要加强行业的标准，规范性的、全国性的标准，这样数据才能更好地投入到应急救灾应用中。（肖振强）
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