SAR(Synthetic Aperture Radar,合成孔徑雷達(dá))技術(shù)是一種先進(jìn)的主動(dòng)式雷達(dá)系統(tǒng),其原理主是通過發(fā)射無線電脈沖、接收回波信號(hào)、利用平臺(tái)移動(dòng)構(gòu)建合成孔徑、進(jìn)行信號(hào)處理和成像等步驟,實(shí)現(xiàn)對地物的高分辨率成像。
SAR在臺(tái)風(fēng)監(jiān)測中發(fā)揮著重要作用,其獨(dú)特的成像原理和優(yōu)勢使得SAR成為極端天氣條件下獲取地表信息的重要工具。
1、全天候、全天時(shí)監(jiān)測能力
SAR具有全天候、全天時(shí)的監(jiān)測能力,它不受光照條件和天氣狀況的限制,可以在云層厚重、降雨量大的臺(tái)風(fēng)等極端天氣下直接獲取地表信息,提供重要數(shù)據(jù)支持。
2、 高分辨率成像
SAR可以清晰地反映臺(tái)風(fēng)登陸區(qū)域的地形地貌、水體分布以及受災(zāi)情況等。這對于評(píng)估臺(tái)風(fēng)造成的破壞程度、指導(dǎo)救援工作具有重要意義。
3、實(shí)時(shí)性和動(dòng)態(tài)監(jiān)測
SAR衛(wèi)星能夠以較高的頻率對同一區(qū)域進(jìn)行重復(fù)觀測,從而實(shí)現(xiàn)對臺(tái)風(fēng)路徑、強(qiáng)度以及影響范圍的實(shí)時(shí)跟蹤和動(dòng)態(tài)監(jiān)測。這對于預(yù)測臺(tái)風(fēng)發(fā)展趨勢、制定防災(zāi)減災(zāi)措施具有重要作用。
4、穿透力和識(shí)別能力
SAR雷達(dá)波能夠穿透植被、土壤等覆蓋物,直接獲取地表以下的信息。同時(shí),SAR還能夠根據(jù)雷達(dá)回波信號(hào)的不同特征,區(qū)分不同類型的地表覆蓋物(如水體、植被、建筑物等),為災(zāi)情評(píng)估提供更加詳細(xì)的信息。
受臺(tái)風(fēng)“格美”影響,湖南自7月26日起出現(xiàn)大范圍強(qiáng)降雨。28日,湘潭縣涓水(湘江一級(jí)支流)發(fā)生自1972年有實(shí)測資料以來最大洪水,易俗河鎮(zhèn)新塘村、河口鎮(zhèn)華中村堤段相繼發(fā)生漫堤決口險(xiǎn)情。至29日凌晨3時(shí)58分,決口已擴(kuò)大至77米。蘇科智能通過對多時(shí)相SAR衛(wèi)星數(shù)據(jù)進(jìn)行智能解譯,助力管理部門實(shí)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)事件的全面感知、持續(xù)監(jiān)測及可視化指揮調(diào)度,做好事中研判及事后管理。以下是臺(tái)風(fēng)“格美”到來后湘潭涓水流域雷達(dá)影像及觀測結(jié)果。
圖1 湘潭市涓水河沿岸積水前后對比圖
上述影像中黑色區(qū)域?yàn)橄嫣朵杆?月28日起,因強(qiáng)降水及河水暴漲并溢出形成的大范圍積水區(qū)域。經(jīng)過政府積極抗洪搶險(xiǎn),除新塘村、華中村分別于28日20時(shí)與29日13時(shí)決口以外,29日影像中顯示的其余區(qū)域積水面積較28日已減少約8.5平方公里。
圖2 新塘村、華中村決堤前后對比圖
上述影像中的紅色標(biāo)注區(qū)域?yàn)樾绿链濉⑷A中村積水地區(qū),兩村分別于28日20時(shí)與29日13時(shí)先后決口。影像比對分析可見:僅一天時(shí)間,右圖影像中積水區(qū)域較之前增加約2.8平方公里,積水抬升迅速。8月5日,據(jù)湖南省湘潭市防汛抗旱指揮部公布信息,涓水湖南湘潭縣易俗河鎮(zhèn)四新堤和河口鎮(zhèn)華中村堤段(蓮?fù)械?損毀堤防已完成修復(fù)。
圖3 龍?zhí)洞搴拥虥Q口合龍前后對比圖
上述影像中的紅色標(biāo)注區(qū)域?yàn)辇執(zhí)洞宸e水地區(qū),7月28日晚花石鎮(zhèn)龍?zhí)洞搴拥坛霈F(xiàn)決口,經(jīng)過20小時(shí)的緊急搶險(xiǎn)工作,決口于7月29日16時(shí)順利完成合龍。從影像比對分析結(jié)果來看,合龍完成后積水面積已減少約2.6平方公里,積水已基本消失。