丘勇：用卫星遥感技术监控基础设施安全

4月30日中国神舟十七号航天员乘组顺利返回地球；5月1日中国广东梅大高速路面塌陷，至少23辆汽车陷落，已确认48人死亡，30人受伤；中国正开展公路隐患排查。

这三件事看起来毫无关联，却指明了中国外层空间技术的一个重要应用方向：运用卫星监测技术于监控基础设施和重要建筑物的安全。

从全球来看，卫星技术目前主要应用于通信和天气预报。除此，欧美和中国正把卫星技术应用于国家电网的安全和运行监控。比如，2018年欧洲宇航局与欧洲的大型电网公司联合开展空间技术，应用于电力输送和运行安全的研究，计划于2025年实现空间技术在泛欧电网上的大规模应用；挪威和瑞典企业研发的卫星通信终端安装在两国的电网设施上，用于探测和预报隐患，实时监控电网；中国的南方电网运用低轨卫星互联网技术，监控传统上属于“通信盲区”的偏远山区的线路，实现电力传输系统的“可观、可测、可控”。

电力系统能够大规模使用卫星技术，主要因为电力传输系统故障发生率高，影响大，卫星技术可以满足实时监控、作业管理、线路巡检和应急保障等综合需求。

鲜为人知的是，卫星技术中的遥感图像技术（也称卫星影像）在预测山体滑坡、建筑物（如水库堤坝、高层建筑）倒塌等灾害有独特优势。这主要是通过卫星对目标物体的长期跟踪影像，分析所采集的图片，发现趋势，发出警报。譬如，通过对长期的卫星影像图片的比较分析，可以发现高压线吊塔的地基移动和吊塔倾斜等隐患，从而采取纠正措施。

可惜的是，除电力行业外，其他行业的从业人员对此技术知之不多。因此，英国政府的卫星技术应用机构，不遗余力地向其他行业宣传卫星技术在灾害预防方面的应用；中国科学院遥感与数码地球研究所也在作同样的努力。

其他行业对这项技术不熟悉的一个原因是，影像分析须要长期采集大量图片，涉及大量技术和设备投资，以及大量的分析时间，成本高昂。然而，随着火箭发射和卫星制造成本大幅降低，以及人工智能的发展，特别是机器学习的发展，遥感图像的采集和分析的门槛，已经大大降低。欧美已经有大量小型人工智能技术应用公司，专门为电力公司提供遥感图像分析服务。

由于发生灾害概率很小，其他行业可能觉得没必要应用这项技术。问题是，基础设施和重要建筑一旦发生灾害，就是人命关天的事情。有公路建设业者在梅大事故发生后指出：“对潜在的滑坡区域进行预判，一些卫星监测的手段也可以直接反馈到安全中心，进行预警”。必须指出，根据短期采集的卫星影像分析，能够实现一定程度的预判和预警，但最有效的是长期卫星影像分析，才能准确揭示目标物体的物理位置变动趋势。如中国科学院遥感与数字地球研究所指出：“长时序大范围高层建筑（包括各种基础设施）的空间信息（分析）具有显著的科学和实用价值”。信然。

还要指出的是，只靠遥感技术监测和人工智能分析遥感影像是不够的，管理部门还必须定期使用直升机或无人机，靠近目标物体进行空中摄影，定期派出人员进行实地勘探，实现空天地三位一体的监控，才能最大限度地预测灾害。

目前防灾的一个重点是防止水库堤坝崩塌。在此情况下，除传统的严防死守外，中国地方政府应迅速使用卫星遥感技术，监控这些重要基础设施。长期来看，全球已进入灾害天气和极端天气频仍的新常态。中国政府和企业应联合科研单位，使用遥感技术监测基础设施和重要建筑，提升安全。

简言之，卫星遥感是实现中国政府对抗灾救灾的指导方针“安全第一、预防为主”的有效工具，是有效增进老百姓福祉的空间技术。

作者是英国三橡技术公司总裁 与文中所提及企业及科研机构没有任何联系