林火面前，遙感産業(yè)“雙分辨率”難題待解
近日，亞馬遜雨林的火災引發全球關注。盡管已經有證據顯示，今年(nián)的火災水(shuǐ)平并不算(suàn)十分異常，但根據巴西(xī)官方數據，今年(nián)的火災數已經是“創紀錄”水(shuǐ)平。
在全球視野中，無數衛星影像出現在媒體報(bào)道中。這讓很多(duō)人以為(wèi)，遙感手段可以很好地管理火災，甚至很多(duō)人以為(wèi)，隻要利用遙感技(jì)術(shù)就(jiù)可以提前發現火災，做到(dào)“防患于未然。”
事(shì)實上(shàng)，确實有一(yī)些科學研究已經可以進行一(yī)定程度上(shàng)的預測。例如在俄羅斯，來自(zì)托木(mù)斯克理工(gōng)大學（Tomsk Polytechnic University）的科學家們在收集了氣象、露營地和定居點和道路(lù)等信息後，結合Landsat-8衛星的圖像提供的植被信息，就(jiù)制作出一(yī)張貝加爾湖(hú)附近森林火災發生(shēng)危險等級的地圖。
但這樣的預測很難實現實時和精确的要求。中科院微小(xiǎo)衛星創新研究院遙感衛星總體部總體技(jì)術(shù)室副主任張晟宇告訴泰伯網，遙感手段在火災的預測方面能(néng)起到(dào)的作用十分有限。在火情早期發現和監測方面，遙感在世界範圍内都被視為(wèi)一(yī)種有效和經濟的獲取大面積火災信息的手段。
在美國(guó)，美國(guó)宇航局（NASA）的一(yī)個(gè)工(gōng)程師(shī)詹姆斯.麥金農（James MacKinnon）最近正在進行一(yī)個(gè)科研項目，就(jiù)是通(tōng)過遙感衛星來發現早期火災，以遏制火災進展。 他的方法很簡單，就(jiù)是在鴿子蛋衛星中加入智能(néng)軟件(jiàn)，并讓它們在飛(fēi)越森林上(shàng)方時拍攝彩色的照(zhào)片。
但這樣的方案也存在一(yī)些能(néng)力上(shàng)的不足。詹姆斯介紹，雖然一(yī)些拍攝任務已經在進行，但他利用的衛星每天隻能(néng)拍攝一(yī)次，而且這些拍攝的數據也需要經過計算(suàn)機(jī)的處理。即使在最好的情況下(xià)，這一(yī)流程也需要幾個(gè)小(xiǎo)時來完成，但這一(yī)過程隻有在1小(xiǎo)時之内完成才更有意義。
張晟宇也介紹，制約遙感在防火領域應用的一(yī)個(gè)原因就(jiù)是衛星數量有限導緻的時效性問題。
舉例而言，每種遙感傳感器(qì)在火災探測方面都具有優點和局限性。例如地球靜(jìng)止環境業(yè)務衛星（GOES）可以頻繁地晝夜拍攝，最快可達到(dào)15分鍾一(yī)次。因此可以用于密切監視火災發展動向，但它的空間分辨率和空間覆蓋卻較差，有時分辨率甚至低(dī)于4km。相(xiàng)比之下(xià)陸地衛星（Landsat）分辨率更優，但重訪時間達到(dào)每16天一(yī)次，地理覆蓋面積也非常小(xiǎo)。
中國(guó)資源衛星應用中心主任徐文表示，通(tōng)過對高(gāo)軌道的靜(jìng)止軌道觀測衛星和低(dī)軌高(gāo)分辨衛星綜合觀測，就(jiù)能(néng)既做到(dào)對森林火災的實時監測，又(yòu)能(néng)比較準确的定位，從(cóng)而為(wèi)救災提供支持。
因此，解決問題的方法之一(yī)就(jiù)是增加可用的遙感衛星數量。根據前沿産業(yè)研究院整理的數據，從(cóng)2014年(nián)-2018年(nián)全球活躍遙感衛星的數量一(yī)直在快速增長(cháng)，從(cóng)2014年(nián)的192顆增長(cháng)到(dào)2018年(nián)4月(yuè)的684顆。
此外，有效整合全球資源也是一(yī)種解決方案。為(wèi)了有效利用世界各地的衛星，人們建立了幾個(gè)國(guó)際性的計劃，包括國(guó)際地圈生(shēng)物(wù)圈計劃、數據和信息系統、全球火災産品、世界火災網、ASTR世界火災地圖集、歐洲森林火災信息系統（EFIS）、MODIS火災産品等。這些都是全球森林覆蓋物(wù)觀測計劃（GOFC）認可的活動。
我國(guó)的遙感衛星服務也在走向國(guó)際。2013年(nián)，澳大利亞南(nán)威爾士州發生(shēng)大面積森林大火，該州多(duō)地區火勢蔓延失控。應澳方請求，中國(guó)向其提供了有效的森林大火衛星遙感監測數據。這樣的合作已經在中國(guó)多(duō)個(gè)遙感組織中形成了有效而常規的機(jī)制。
從(cóng)需求方面出發，不同“用戶”的需求也不盡相(xiàng)同。對于火災而言，有信息需求的最主要“用戶”包括研究人員(yuán)、火災管理者和消防員(yuán)。對于不同人而言信息的意義也不盡相(xiàng)同，主要取決于信息傳遞的及時性。其中，火災管理者對于火災信息的及時獲取擁有最高(gāo)的需求。
相(xiàng)關專家指出，獲取和傳遞火場信息的速度主要取決于是否建立了一(yī)個(gè)有效的火災監測管理系統；相(xiàng)對地，火災信息的準确性則主要取決于火災探測的算(suàn)法。不同算(suàn)法得出的信息甚至也有可能(néng)千差萬别。
但盡管遙感手段可以為(wèi)火災管理者提供豐富的信息，例如在近日引人關注的亞馬遜森林火災中，可以看(kàn)到(dào)最宏觀的數據都出自(zì)空間信息相(xiàng)關機(jī)構。但有時真正的滅火效果取決于滅火技(jì)術(shù)、工(gōng)程，甚至是管理者的政治立場。
NASA發布的8月(yuè)11日亞馬遜流域的衛星影像，影像顯示火災産生(shēng)了大量煙(yān)霧。
美國(guó)宇航局發布了多(duō)張8月(yuè)亞馬遜流域的衛星影像，同時指出衛星觀測顯示，與過去15年(nián)相(xiàng)比，“亞馬遜河流域的總火災活動”略低(dī)于平均水(shuǐ)平。但巴西(xī)官方空間研究中心INPE則已發現近73000起火災，并稱這一(yī)數字創下(xià)今年(nián)的記錄。有趣的是，8月(yuè)初INPE的院長(cháng)剛剛被總統革職，理由是“INPE發布的數據不實，而且破壞了巴西(xī)的形象。”
