随着世界经济的快速发展、资源的过度开发，全球自然灾害呈逐年上升趋势，发生频率越来越高，损失越来越严重。我国自20世纪90年代以来，年受灾人口越来越多，所造成的经济损失更是不断增长。如何预测预报灾害，实时监控灾情发展，为防灾减灾提供强有力的支持，成为亟待解决的重大问题。

　　自然灾害与遥感技术

　　传统的灾害监测和损失评估信息主要来源于地面调查和历史数据，局限性很大。一方面，所需时间对急需获得救助的灾区来说实在太长；另一方面，因历史数据更新滞后，导致精度较低，无法满足灾害评估的要求。遥感技术具有获取信息速度快、周期短、手段多、信息量大、受条件限制少等特点，在减灾救灾过程中具有传统方法不可比拟的优势，因此发展成为灾害监测和损失评估的关键支撑技术。

　　灾害遥感（remote sensing in disaster）是指应用遥感技术作为监测手段，宏观、综合、动态、快速而准确地获取灾害的发生、发展及灾损信息，为灾害调查和预测、监测和评估等提供支持。

　　目前，按照灾害的发生与发展过程分类，灾害遥感主要包括灾前预测、灾中监测、紧急救灾和灾后重建等四类应用，各个阶段的应用需求和灾害遥感的特点如下表所示。

　　不同灾害种类的遥感应用

　　洪涝灾害

　　遥感技术在洪涝灾害中的应用主要集中在快速反应、紧急救灾和灾后重建方面。

　　早在20世纪70年代中期美国即率先于开展了环境卫星在灾害方面的应用研究，1980年代美国、加拿大、日本等国家的洪灾遥感监测进入了实用阶段。如1993年美国密西西比河的大洪灾期间，地球卫星（Earth Satellite）公司为联邦救灾署（Federal Relief Agencies）快速提供了洪水淹没图，为救灾的快速反应提供了重要受灾信息，并于灾后几个月内，利用TM、ERS-1和SPOT数据建立了洪灾分布图库。

　　我国应用遥感对洪涝灾害的监测起步与国外起步时间大致相同，但是发展得相对缓慢。1981年东北三江平原大水、1984年合肥大水、1985年辽河大水、1986松辽流域洪水，遥感监测都发挥了一定的作用。1998年，长江流域发生新中国成立以来仅次于1954年的全流域特大洪水，东北的嫩江、松花江也同时发生百年一遇的特大洪水。国家遥感中心组织中国科学院遥感应用研究所、水利部遥感技术应用中心等多家单位，采用NOAA/AVHRR气象卫星数据、Radarsat卫星SAR数据等，进行了几十次动态监测，利用“机－星－地”信息系统、机载雷达系统和航测遥感系统开展了大量的洪涝灾害监测评估工作。利用SAR图像数据与汛前TM数据融合处理，快速反应洪涝动态、农作物损失评估、防洪工程有效性分析、险工险段调查分析、城市洪灾监测、工业区生命线工程易损性评估、长江洪水蓄洪分洪必要性分析、防灾减灾决策建议和灾后重建家园功能分区规划等工作，为防洪减灾和救灾以及灾后重建和防洪规划提供了科学依据。

　　地震灾害

　　地震孕育和发生的规律十分复杂，地震预测是非常困难的，但遥感技术可以在以下几个方面发挥作用：活动断层及地震破裂带调查、房屋破坏调查、生命线工程破坏调查、干涉雷达(INSAR)技术应用于地壳形变监测等。

　　在国际上由于发达国家遥感数据源相对丰富，所以应用效果较好。如2000年10月份，欧空局、加拿大空间局和法国空间局签订协议，决定联合对发生重大灾害的国家提供帮助，包括动用3个部门所管辖的遥感卫星、远程医疗、导航设施、地面设施和存档数据以及通信卫星等。在协议签订后的3个月，在萨尔瓦多发生了7.6级地震。法国空间局马上利用卫星数据绘制了地震灾情图，从图上可明确受灾范围、生命线损害情况以及受灾区的各种地物类型，为救灾工作提供了及时的帮助。

　　我国在20世纪70年代后期，利用美国陆地卫星资料进行地震地质研究开始起步。地震学家利用当时有限的卫星遥感影像资料对我国大陆内部主要构造带进行了研究，取得令人鼓舞的成果。“九五”以来,我国开展了一系列卫星遥感地震应用研究，并开始使用风云卫星等国产遥感数据开展探索性研究工作。

　　在地震预测方面,我国学者一直致力于探索遥感技术在地震监测预报中的可应用性研究，开展了GPS和INSAR技术监测地壳形变信息研究、红外遥感地震前兆的异常特征、预报方法和机理研究、地震前兆热红外异常卫星遥感监测与快速处理系统研究等，为进一步利用卫星红外遥感研究地震机理、地震孕育过程和探索地震预测新的技术途径打下了基础。

　　在地震灾害评估方面，开展了诸如航空与卫星遥感影像震害识别特征参数的提取、基于遥感图像的震害快速评估技术等研究，初步建立了地震灾情快速获取与损失评估的遥感技术系统。

　　滑坡和泥石流

　　国际上滑坡和泥石流灾害方面的工作较深入，如1993年厄瓜多尔的大滑坡，有关专家在灾后评估和区域重建中，利用LANDSAT卫星数据分析滑坡的范围和可能产生的影响，监测洪水过后的状况和影响，确认交通等生命线破坏情况和确定救灾路线。评估滑坡上下游长期的经济和环境影响等。

　　我国在滑坡和泥石流预测与治理方面已取得较好的研究成果。如利用了LANDSAT、SPOT、CBERS、IKONOS等卫星遥感数据，对2000年的西藏易贡滑坡进行了动态监测，用图像清楚显示了受灾范围、受灾对象以及灾后受损情况，为救灾提供了一定的依据。

　　森林火灾

　　在美、法、德等国，利用卫星遥感数据可有效评估火灾易发区；用NOAA、LANDSAT、SPOT卫星以及有关高分辨率数据，结合GIS和GPS技术，可建成火灾监测、救灾的运行性系统，提供火灾实况信息，这样既能清楚显示火灾范围及受灾区环境的遥感图像，又为制定救灾计划提供了最及时的空间信息。

　　我国在1987年大兴安岭特大火灾发生时，中科院中国遥感卫星地面站采用TM遥感数据，成功地指导人们实施防火救灾。

　　沙尘暴灾害

　　我国已建立了“沙尘暴的卫星遥感监测与灾情评估系统”，并取得一定成效。我国荒漠化监测中心等单位开展了有关沙尘暴遥感监测技术与灾害影响评估模型等研究，结果表明，通过以气象卫星云图数据的处理分析为主要技术手段，有可能做到监测沙尘暴的形成、预警及其发展和评估它的危害程度。

　　除了以上介绍的自然灾害遥感应用以外，还包括其它很多灾害类型。国内外许多案例表明，对于干旱、台风、龙卷风、森林退化、霜冻、土壤侵蚀、海洋漏油污染等灾害，遥感监测均已取得较满意的结果。

　　灾害遥感亟待解决的问题

　　目前，遥感应用主要集中在灾后评估和应急反应，灾害预测应用较少，而且因高分辨率数据获取困难，提供的空间信息因比例尺不够大，仅能为宏观救灾和灾情评估提供参考。另一方面，灾害遥感主要应用于地表的自然灾害的监测、预警、预报和灾害评估，对于由地表以下灾害及地底驱动引发的灾害无法有效地监测、预警和预报。

　　数据提供部门和业务使用部门联系不够紧密，限制了空间技术发挥应有作用的能力。由于数据获取的难易程度在各国不一样，造成在有些地区发生重大灾害时，无法利用这一先进技术救灾，造成巨大伤亡。因此，各国应加强国际合作，使卫星资源在某些重大灾害来临时，能通过商业或非商业（比如援助）途径共享数据，同时各国应加强地面接收和处理设施的建设，以便快速接收处理和提取灾情信息，及时为救灾服务。

　　灾害遥感的发展趋势

　　（1）   改进传感器性能、加强多源遥感和各种基础数据的综合

　　由于灾害风险信息的多样性、时间需求的紧迫性，以及数据精度的要求，不可能用一种影像来完全满足灾害应用的要求，需要多种数据源信息进行耦合。因此，利用多源、多时相遥感影像和各类信息系统，如中国基本国情信息系统、经济信息系统、资源环境信息系统等来进行灾害风险监测、预警、评估是一种重要的选择。

　　2007年5月，中国加入了“空间与重大灾害国际宪章”，国际宪章旨在提供一套空间数据接收与交付的标准化系统，并通过授权用户向受到自然或人为灾害影响的地区提供服务。同时，“对地观测系统”已经列入国家中长期科学和技术发展规划战略中，提出以应用为驱动，建立空、天、地一体化对地观测大系统，作为国家地球空间信息基础设施，为灾害监测、预警和评估提供了良好的发展机遇。

　　（2）   进一步发展“3S”集成技术

　　遥感和GIS、GPS结合后将有助于解决防灾减灾的两个核心问题，即快速而准确地预报致灾事件，以及对灾害事件造成灾害的地点、范围和强度的快速评估。预报的改进取决于对灾害事件及其机制的更加确切的了解，而灾害的监测评价基于地球观测系统的完善和信息的迅速、准确获取。

　　灾害遥感将会更好地为防灾、救灾和减灾提供决策支持。随着卫星数量的增多，几何和光谱分辨率的提高，以及GPS和通信卫星的发展，各国利用空间技术防灾减灾，尤其是灾中的应急反应和灾后重建方面的热情越来越高，遥感技术在灾害应用中的前景会更加广阔。

　　作者单位：

　　首都师范大学资源环境与旅游学院

　　民政部灾害评估与风险防范重点实验室