8月7日下午,鄭州市氣象臺發(fā)布中原區(qū)暴雨紅色預警信號,受暴雨影響全市停產(chǎn)、停業(yè)、停課、停運。這一幕不禁讓人會想起四年前的鄭州“7.20”特大暴雨災害。
就在上月,北京市遭遇極端強降雨,密云、懷柔、平谷、延慶等北部山區(qū)突發(fā)山洪,共造成30余萬人受災,因災死亡44人,失蹤失聯(lián)9人。
而在“七下八上”的防汛關鍵期,水利、應急管理部門加快補齊洪澇災害防御體系短板,并將目光投向了蒼穹間的新科技——雷達遙感衛(wèi)星監(jiān)測。
“女媧星座”一期建設規(guī)劃示意圖
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衛(wèi)星遙感防汛監(jiān)測顯實效
自2025年進入汛期,航天宏圖“女媧星座”憑借全天時、全天候、高分辨率、高重訪周期的洪澇災害應急監(jiān)測能力,在防汛應急監(jiān)測中成果斐然,累計完成全國應急監(jiān)測60余次,交付關鍵數(shù)據(jù)超兩千景。
在暴雨洪水動態(tài)監(jiān)測方面,“女媧星座”聚焦京津冀等強降雨集中區(qū),憑借多衛(wèi)星、高精度的數(shù)據(jù)支撐,在1小時內(nèi)完成全北京市高清雷達影像全覆蓋,為防洪內(nèi)澇、水庫調(diào)度災情分析等提供實時數(shù)據(jù)支撐。
例如在此次北京強降雨期間開展多期變化監(jiān)測,對重點受災區(qū)密云水庫水位及受災區(qū)域變化進行精準監(jiān)測,助力相關部門分析水情、災情和防治路徑,顯著提升了防洪減災的時效性和精準性。
“七下八上”期間,強降雨易引發(fā)多山地區(qū)山洪災害和滑坡、泥石流等地質(zhì)災害,“女媧星座”重點監(jiān)測山區(qū)等山洪災害和地質(zhì)災害高發(fā)區(qū)。
在應急模式下,通過高清影像可以直接捕捉滑坡體土石方的遷移和堆積位置,追溯災害發(fā)生的源頭和成因;山洪災害發(fā)生時間短,往往難以直接捕獲洪水淹沒最大范圍和過程,可以通過高清SAR影像溯源解譯山洪裹挾土石的災害范圍和路徑,圈定洪水流經(jīng)區(qū)域,結合災前土地利用解譯數(shù)據(jù),提供洪災損害數(shù)據(jù),并為救災搶險提供決策依據(jù)。在以往類似時期的地震、滑坡、山洪等災害中,“女媧星座”快速獲取受災區(qū)域高分辨率雷達影像,為救援行動提供關鍵數(shù)據(jù)支持。
2025年7月,“女媧星座”支持吉隆口岸山洪災害應急監(jiān)測
2025年6月,“女媧星座”支持堰塞湖應急監(jiān)測
面對臺風等極端天氣可能帶來的洪澇災害風險,“女媧星座”憑借高精度、全天時、全天候的監(jiān)測能力構建全鏈條監(jiān)測體系,為沿海及相關區(qū)域提供精細化洪水淹沒影響范圍數(shù)據(jù),支撐臺風引起的暴雨洪水影響分析工作。在過往臺風影響地區(qū),它對受災預警區(qū)域進行密切的水體淹沒范圍監(jiān)測,為救援搶險提供明確指引。
全天時、全天候、高分辨率、高重訪
作為國內(nèi)規(guī)模最大的商業(yè)雷達遙感星座,“女媧星座”規(guī)劃發(fā)射114顆遙感衛(wèi)星,目前已有12顆X-SAR衛(wèi)星在軌組網(wǎng)。
與依賴可見光成像的傳統(tǒng)光學衛(wèi)星不同,“女媧星座”的雷達衛(wèi)星基于微波遙感技術,主動發(fā)射微波信號并接收回波進行成像。微波具有極強的穿透性,無論是暴雨傾盆的白晝,還是濃云密布的黑夜,都能輕松穿透云雨屏障,實現(xiàn)真正意義上的全天時、全天候監(jiān)測。
2025年7月,張家口康保縣遭遇特大暴雨,該縣連續(xù)12小時降雨量突破340毫米,上空被厚重雨云完全覆蓋,傳統(tǒng)光學衛(wèi)星在此期間無法獲取有效圖像,而“女媧星座”調(diào)度的雷達衛(wèi)星卻于當日13時20分成功穿透雨幕,精準捕捉到受災區(qū)域的水體漫延情況,為應急指揮部提供了第一手災情數(shù)據(jù),充分體現(xiàn)了其在惡劣天氣下的監(jiān)測優(yōu)勢。
此外,“女媧星座”還具備高精度監(jiān)測實力,其雷達衛(wèi)星擁有優(yōu)于1米分辨率的聚束模式高清成像、2米分辨率條帶模式、5米分辨率TOPSAR模式寬幅高清成像等多種成像模式。運用連續(xù)多期數(shù)據(jù),結合AI技術和INSAR技術,可實現(xiàn)多種變化監(jiān)測,能夠清晰識別中小河流水位變化、堤壩細微形變、區(qū)域淹沒狀態(tài)等細節(jié)信息。
湖南省岳陽縣洞庭湖水系新墻河流域1:5萬比例尺DAW DSM產(chǎn)品
這種高精度監(jiān)測徹底改變了傳統(tǒng)防汛中“靠經(jīng)驗判斷、憑人力巡查”的滯后模式,為防汛決策提供了精準可靠的基于“天基”數(shù)據(jù)的數(shù)字孿生底座。
值得一提的是,通過12星協(xié)同組網(wǎng),“女媧星座”已對重點流域、城市內(nèi)澇高發(fā)區(qū)的監(jiān)測間隔縮短至6小時以內(nèi),相比傳統(tǒng)光學衛(wèi)星每天1-2次的過境頻率,大幅提升了數(shù)據(jù)時效性,讓汛情動態(tài)變化盡在掌握。
“天空地水工”一體化防汛監(jiān)測新范式
“女媧星座”不僅在硬件設施上獨具優(yōu)勢,還注重與前沿技術的融合創(chuàng)新,進一步強化其核心監(jiān)測能力,形成“感知-傳輸-處理-分析-決策”的完整閉環(huán)。
依托航天宏圖自研的PIE系列軟件及“天權大模型”AI自動提取引擎,“女媧星座”能夠在海量遙感數(shù)據(jù)中智能、高效地提取關鍵災情信息。
在今年北京密云特大暴雨期間,“女媧星座”緊急調(diào)度,啟動多星聯(lián)動模式,一小時內(nèi)就獲取了區(qū)域高清雷達影像信息,隨后利用“天權大模型”快速、精準地提取出監(jiān)測時段密云區(qū)水體總面積等關鍵數(shù)據(jù),為災情評估提供了有力支撐。
同時,航天宏圖憑借“女媧星座”“天基”監(jiān)測網(wǎng)絡、PIE-HydrO水文水動力云計算平臺等核心技術優(yōu)勢,集合地面雨水工情等的數(shù)據(jù)采集分析與集成能力,構建起“天空地水工”一體化防汛監(jiān)測體系,開創(chuàng)了水利應急監(jiān)測的全新技術范式。
全球分鐘級重訪的“太空天眼”
2023年3月,“女媧星座”一期一批4顆SAR衛(wèi)星(航天宏圖PIESAT-1 01-04)成功發(fā)射。采用國際首創(chuàng)的“1主+3輔”車輪編隊模式組網(wǎng)運行,并在應急減災、防汛搶險、自然資源監(jiān)管等領域發(fā)揮了重要作用。
2024年11-12月,“女媧星座”一期二批共8顆SAR衛(wèi)星(航天宏圖PIESAT-2 01-04/09-12)成功發(fā)射,進一步提升全球快速重訪、高分辨率對地觀測、高精度形變監(jiān)測能力。
目前,女媧星座”已成為全國最大的商業(yè)SAR衛(wèi)星遙感星座。未來,隨著后續(xù)衛(wèi)星的不斷發(fā)射,“女媧星座”將有望成為全球最大的商業(yè)SAR衛(wèi)星混合遙感星座,包含114顆(一期54顆+二期60顆)遙感衛(wèi)星,實現(xiàn)全球分鐘級重訪、全國天級覆蓋、全球周級覆蓋,推動我國對地觀測能力達到全球領先水平。
今天,“女媧星座”已經(jīng)成為我國防汛減災體系中的核心力量,大量一手的SAR衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),為應對洪澇災害提供更加及時、精準、全面的監(jiān)測服務。太空中的這一雙永不閉合的“天眼”,正推動水利汛情應急監(jiān)測與管理決策邁入“全天時監(jiān)測、小時級分析”的新紀元。
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