利用遥感和地理信息技术开展汶川地震灾害监测与地震事故评估

利用遥感和地理信息技术开展汶川地震灾害监测与地震事故评估

2008年5月28日上午12点30分，中国四川四川汶川发生了m8.0级地震（震源位于31.0n和103.4e，震源深度约14km，地震主要能量在1分多钟内释放）。这是新中国成立以来最大的一次特别大地震，影响最大，救援救援困难。地震发生后,中共中央、国务院、中央军委以及各相关部门和地方政府立刻部署,果断有力、紧张有序、持续有效地全面开展抗震救灾工作,迅速解救被困群众,全力救治伤病人员、安置受灾群众和开展卫生防疫,积极抢修损毁道路、供电设施和供水设施等基础设施,努力降低滑坡、堰塞湖等次生灾害威胁,精心组织灾后重建工作。1紧急启动科技救灾行动,遥感与地理信息技Z术成为首选手段遵照5月12日晚中共中央政治局会议和国务院抗震救灾会议精神,中国科学院党组连夜紧急部署,以“创新为民科技救灾”为指导思想,迅速成立“中国科学院抗震救灾领导小组”,统一领导、组织全院有关科技力量积极投身抗震救灾,充分发挥自身科技优势,在灾情监测、应急通信、次生灾害防治、饮用水安全保障、心理咨询等方面向中央、部门、灾区政府和受灾群众提供决策依据和应急服务。考虑到因地震导致重灾区通讯系统全面瘫痪、道路交通严重受损受阻,国务院抗震救灾总指挥部和各部门、各地方抗震救灾指挥部都难以及时获得灾区灾情信息,中国科学院迅速决定,利用遥感与地理信息技术开展灾区灾害监测与灾情评估,并将此作为服务国家抗震救灾的首要任务。在应急救灾任务基本完成后,在继续做好次生灾害防治、应急通信、饮用水保障等工作的同时,中国科学院及时组织遥感、地理、地质、灾害、生态、环境、区域规划等领域的科技力量,开展灾区资源环境承载力评价与灾后恢复重建规划研究,并以此作为服务国家灾后恢复重建的首要任务。2迅速组织院所两级空间信息技术队伍,及时为抗震救灾与灾后重建提供信息服务2.1领导高度重视,成立院级应急指挥领导机构,有效组织跨所团队开展灾情遥感监测和灾后恢复重建规划研究中国科学院领导高度重视汶川地震灾情的遥感监测工作,在路甬祥院长于5月12日震后迅速做出的指示和进行的部署中,在常务副院长、党组副书记白春礼于5月13日上午视频会议上的讲话中,在中国科学院于5月13日上午向全院发出的紧急通知中,都将地震灾情遥感监测列为中国科学院向中央和灾区政府提供服务与咨询的首要任务。根据院抗震救灾领导小组的指示和部署,来自中国科学院的对地观测与数字地球科学中心、遥感应用研究所、地理科学与资源研究所、电子学研究所、成都山地灾害与环境研究所、地质与地球物理研究所和生态环境研究中心等7个单位多学科领域的专家于5月13日快速组成了“中国科学院汶川地震灾害遥感监测与灾情评估工作组”,积极获取和处理灾区卫星和航空遥感数据,联合开展解译和灾情评估工作;5月16日,为进一步加强遥感监测工作的组织领导和统筹协调,“中国科学院抗震救灾遥感应急指挥部”成立。总人数达280余人的汶川地震灾害遥感监测与灾情评估工作组,在5月14日~6月7日期间,共上报遥感灾情专报114期,报告内容包括房屋、道路、重大工程、文化与民俗、农林生态等方面的受损情况,滑坡、崩塌、泥石流、堰塞湖等次生地质灾害情况,以及灾民求救信号、救灾部队失事直升机可能坠落地点等。这些专报,得到了国务院抗震救灾总指挥部和其它相关部门的采用和肯定,为指挥决策做出了重要的贡献。“国家汶川地震灾后重建规划组”第一次工作会议于5月28日召开后,中国科学院作为该规划组成员,于5月29日迅速成立了“中国科学院汶川地震灾后重建规划领导小组”和“中国科学院汶川地震灾后重建规划编制专家组”,组织中国科学院的地理科学与资源研究所、成都山地灾害与环境研究所、遥感应用研究所、生态环境研究中心、地质与地球物理研究所、对地观测与数字地球科学中心和成都生物研究所等7个单位的科技队伍,联合国土资源部、环境保护部、住房和城乡建设部、中国地震局、中国气象局等5个部门的相关力量,开展地震灾区“资源环境承载能力评价”专项评估工作,为国家汶川地震灾后恢复重建规划提供了基本依据。2.2相关研究所紧急组建所级抗震救灾领导机构和实施团队,以多种形式为抗震救灾服务在研究所层面,各相关研究所在震后均快速成立了抗震救灾领导机构,统一领导、协调抗震救灾科技工作,为专家有序工作提供了坚强的组织保障和周到的后勤服务;快速成立研究所抗震救灾实施团队,集成各相关专业力量,分工明确、紧张有序地开展工作。中国科学院遥感应用研究所于5月12日下午紧急启动应急工作机制,开始处理灾区背景数据和订购灾区灾后卫星遥感数据,于13日上午正式成立“抗震救灾领导小组”和“抗震救灾技术小组”,组织遥感数据获取、光学与微波遥感数据处理、地理空间信息处理、地震与次生地质灾害监测与灾情评估、农业与生态遥感监测等方面的近110位专家,全面、系统地开展遥感影像获取、处理,争分夺秒、夜以继日地分析灾情,及时为灾区提供遥感信息和决策支持信息,以多种方式为国家抗震救灾服务。中国科学院遥感应用研究所会同中国科学院成都山地灾害与环境研究所、电子科技大学、西南交通大学、北京安翔动力科技有限公司、成都军区某陆航团、成都军区测绘信息中心等单位联合组成“超低空航空遥感工作组”(5月22日前称为“无人机小分队”),在前方获取、处理重灾区航空遥感影像并开展地震与次生灾害灾情分析,直接服务于成都军区抗震救灾联合指挥部、四川省抗震救灾指挥部、水利部抗震救灾指挥部前线领导小组;该所会同交通运输部交通科学研究院和公路司共同成立“汶川灾区交通遥感联合工作组”,开展灾区道路情况遥感调查工作,直接为交通部的道路抢修与交通指挥服务;该所作为中国科学院在遥感应用方面的核心和主要力量,积极参与了“中国科学院汶川地震灾害遥感监测与灾情评估工作组”的工作,作为国家遥感中心的重要组成部分——国家遥感中心研究发展部,积极承担了国家科技部下达的灾情监测与分析任务,为国务院抗震救灾总指挥部和国家发改委、交通部、水利部、国土资源部、国家地震局等部门提供了抗震救灾信息和决策依据。抗震救灾期间,遥感应用研究所利用多源多时相高分辨率雷达卫星遥感数据、光学卫星遥感数据、航空遥感数据,共完成灾情监测报告60份。该所会同地理科学与资源研究所报送了灾后第一份北川县唐家山堰塞湖监测报告、第一份都江堰市房屋受损情况雷达图像分析报告。中国科学院对地观测与数字地球科学中心于5月12日下午即开始整理灾区存档卫星数据、制定卫星遥感数据获取计划、安排航空遥感飞行事宜,于13日上午紧急召开主任办公会议,部署各项工作,成立了由航天遥感数据获取组、航空遥感数据获取组、雷达数据处理组、光学数据处理组、信息与数据服务组、信息宣传组和后勤保障组组成的抗震救灾工作小组,组织了100余名科技人员,全面开展灾情遥感监测与评估。该中心作为中国遥感卫星地面站和中国科学院航空遥感中心的所在单位,充分发挥兼具卫星和航空遥感数据获取能力的优势,积极获取、处理灾区卫星和航空遥感影像;作为“中国科学院汶川地震灾害遥感监测与灾情评估工作组”组长单位,联合院内其它相关研究所共同开展灾情评估工作,为国务院抗震救灾总指挥部提供了大量灾情信息;作为国家科技部指定的国家汶川地震灾区航空遥感数据的汇总单位和国家汶川地震灾害空间信息数据分析会商会的承办单位,在为各有关部门与地方政府提供灾区遥感数据和促进部门间数据共享方面也发挥了重要作用。中国科学院地理科学与资源研究所于5月13日上午迅速成立了“抗震救灾领导小组”、“抗震救灾专家组”和“抗震救灾应急项目组”,组织遥感数据处理、地理空间信息处理、地震与次生灾害遥感分析、公共卫生环境评价、资源环境承载力评价与区域规划等方面的120余位专家,重点开展灾情背景数据集成、灾情分析、决策支持、资源环境承载力评价与灾后重建规划等工作。该所主动派遣9名专家到国家减灾中心卫星遥感部开展卫星遥感影像解译和灾情评估工作,为国家减灾委员会、民政部开展抗震救灾提供了强有力的技术支撑;该所联合卫生部卫生统计信息中心、中国疾病预防控制中心信息中心,对地震核心区域受灾人口分布、卫生资源需求与医疗设施受损评估、传染病爆发可能性等进行了分析和评估,为卫生部的抗震救灾提供了决策依据;作为中国科学院地理信息系统研究的核心力量和中国科学院资源环境科学数据中心本部所在单位,积极参与了“中国科学院汶川地震灾害遥感监测与灾情评估工作组”的工作,作为国家“863计划”对地观测与导航技术领域专家组组长所在单位和国家遥感中心地理信息系统部,协助国家遥感中心组织开展了灾情监测与分析工作,为国务院抗震救灾总指挥部和民政部、卫生部等部门提供了抗震救灾信息和决策依据。中国科学院电子学研究所于5月13日上午紧急召开了抗震救灾遥测飞行工作会议,成立“抗震救灾航空遥感任务组”,先后有30余人参加了抗震救灾应急飞行任务的各项工作,包括数据获取、数据回放、图像处理、图像判读、地面保障等工作。利用自主研制的高分辨率全极化合成孔径雷达,获取了覆盖地震重灾区的高质量雷达遥感图像,为抗震救灾应急指挥决策和灾后评估、重建等工作提供了大量有价值的重要信息。中国科学院的成都山地灾害与环境研究所、地质与地球物理研究所、生态环境研究中心所等3个单位,也都充分发挥各自在地震灾情遥感解译、次生地质灾害监测、生态损失评估等方面的专业优势,为国家抗震救灾快速提供了灾情信息和决策依据。3全力获取航空航天遥感数据,自主研发技术发挥重要作用3.1利用中国遥感卫星地面站和国内外援助渠道,充分获取灾区高分辨率光学与微波卫星遥感影像中国科学院的对地观测与数字地球科学中心、遥感应用研究所等单位于5月12日下午,在得知四川汶川地震发生后,立刻开始处理灾前存档遥感卫星数据和制定灾后遥感卫星获取计划。中国科学院对地观测与数字地球科学中心于5月12~14日,获取、处理了大量灾前遥感卫星数据,为灾情监测与评估提供背景和对比资料,主要数据源包括IRS-P6、Landsat-5、SPOT5、SPOT4、SPOT2、QuickBird、IKONOS、RADARSAT-1等8种卫星数据,共计96景;14日之后,获取、处理了大量灾后遥感卫星数据,主要包括Landsat-5、SPOT5、SPOT4、SPOT2、RADARSAT-1、RADARSAT-2、TerraSAR-X、EROS-B、QuickBird、ALOS等10颗卫星的数据,共计56景。中国科学院遥感应用研究所从5月12日开始,通过北京视宝卫星图像有限公司获得了重灾区灾前SPOT-52.5m全覆盖数据和灾后数据多批;通过国家遥感中心协助获得灾区国产卫星(中巴资源卫星系列、北京一号、资源二号、遥感一号等)遥感影像多批,通过其控股公司——北京国遥万维信息技术有限公司获得由台湾无偿提供的“福卫二号”高分辨率光学遥感影像12批(灾后11批),其中“福卫二号”于5月14日上午获取的北川地区遥感影像是国内外最早获得的灾区有效光学遥感影像,遥感所据此最早发现了北川县城周边地区的滑坡分布情况和唐家山堰塞湖等堰塞湖的存在,经中国科学院办公厅紧急请示国务院抗震救灾总指挥部办公室,该所于14日深夜将有关监测报告直接报送水利部、国土资源部等部门。中国科学院对地观测与数字地球科学中心、遥感应用研究所、成都山地灾害与环境研究所、地质与地球物理研究所等,还通过国际援助渠道获得一批国外卫星遥感数据,如美国的ASTER(84景)、TM(8景)、ETM(6景)、IKONOS(6景)、WorldView-1(29景)以及若干甚高分辨率卫星数据,以色列的EROSB(7景),日本的ALOS(83景),德国的TerraSAR-X(9景),意大利的COSMO-SkyMed(9景)。其中遥感应用研究所在国家遥感中心协助下,通过北京同天视地空间技术有限公司获得的都江堰地区5月13日1m分辨率的COSMO-SkyMedSAR影像,是国内外最早获得的灾区有效高分辨率SAR影像,遥感所据此最早对都江堰地区建筑物受损情况进行了评估,于14日通过国家科技部将有关分析报告报送国务院抗震救灾总指挥部。3.2全面利用高、低空遥感平台,快速获取灾区高分辨率光学与微波航空遥感影像经国务院5月13日批准,中国科学院的两架“奖状S/Ⅱ”型(CessnaS550CitationS/II)高空遥感飞机(分别装载LeicaADS40航空数字影像摄影仪、X波段机载高分辨率全极化SAR),于5月14日7∶00和7∶30先后从北京良乡机场飞往重庆江北机场,对四川地震灾区进行遥感监测。中国科学院雷达遥感飞机于5月14日下午1点开始在四川地震灾区飞行作业,直至6月8日。14日下午和夜晚,中国科学院电子学研究所专家和海军航空兵某部飞行员组成的飞行任务组在非常恶劣的天气条件下,完成2个架次共8个小时的雷达航空遥感作业;驻扎重庆的现场作业组迅速进行数据回放和初级处理,于当夜将部分快视和纠正数据送达北京;对地观测与数字地球科学中心的科研人员连夜对雷达遥感数据作进一步处理,并开展灾情分析,于15日上午制出茂县地区高分辨率全极化SAR图像,于下午送交国务院。5月14日~6月8日,雷达遥感飞机共飞行作业18d,25架次,航时约120h,航程约5.25万km,覆盖重灾区约4万km2(含重复覆盖面积则为10.5万km2),获取原始数据量18.5TB,得图像结果1185GB。其中6月2~8日,为搜寻救援部队失事直升机,雷达遥感飞机对重点疑似区进行遥感监测,飞行4个架次,累计覆盖2080km2。院汶川地震灾害遥感监测与灾情评估工作组/对地观测中心雷达数据处理组基于SAR图像和背景数据进行分析,向成都军区抗震救灾联合指挥部提出了6个坠机疑似点。6月20日,该指挥部给中国科学院发来感谢信,信中说“在搜寻行动的关键阶段,你们积极响应党中央和胡主席的号召,主动请缨,积极参战,充分发挥科技优势,在提供直升机失事疑似点方面给予了无偿的大力支持,对于准确判断失事地域起了重要作用。”中国科学院光学遥感飞机于5月15日开始在四川地震灾区飞行作业,直至5月28日。5月15日,中国科学院对地观测中心专家和海军航空兵某部飞行员组成的飞行任务组获取一批重灾区数字遥感影像(空间分辨率为0.5~0.8m),对地观测中心专家于16日完成汶川县至茂县沿岷江河道的完整的航空遥感镶嵌图像,并重点对危及安全与阻碍救灾抢险的滑坡与泥石流等次生灾害进行了分析,镶嵌图像与分析结果于16日下午分送国务院抗震救灾总指挥部办公室及9个工作小组。至5月28日,光学遥感飞机共飞行作业9d,16架次,总航时约74h,覆盖重灾区14个县2.37万km2(含重复覆盖面积则为3.67万km2),获取数据总量约5.3T。中国科学院遥感应用研究所、中国科学院成都山地灾害与环境研究所联合电子科技大学、西南交通大学和北京安翔动力科技有限公司等单位组成的超低空航空遥感工作组,从5月15日开始,先后利用无人机和直升机对重灾区主要城镇的受损情况和主要河道的堰塞湖等次生灾害情况进行超低空遥感监测。15日,超低空航空遥感工作组在成都军区和四川省地震局的指挥下,利用无人机对绵竹市汉旺镇进行遥感飞行,获取0.2m分辨率光学数字影像496幅,当晚在成都进行预处理、镶嵌、解译、标注等工作,完成汉旺镇航空遥感图并将图件报送到四川省抗震救灾指挥部,次日早晨,指挥部将汉旺镇航空遥感图送到了救灾前线。至21日,该工作组利用无人机先后获取了覆盖绵竹市汉旺镇、什邡市洛水镇等严重受灾城镇和安县茶坪河流域的遥感图像。22~26日,航空遥感工作组按照四川省抗震救灾指挥部和水利部抗震救灾指挥部(前方领导小组)的要求,在成都军区陆航团和济南军区陆航团的支持下,以米-17型军用直升机为飞行平台、以自主研制的多模态大面阵数字航空相机为传感器,对北川、青川、平武、绵竹、岷江、什邡、都江堰、汶川等地的重要堰塞湖进行了遥感监测,直接服务于成都军区、四川省和水利部抗震救灾前线指挥部。15~26日,航空遥感工作组共获取灾区63个航带5000多幅遥感图像(分辨率为0.1~0.35m),制作区域遥感专题图像20幅,及时为抗震救灾一线指挥机构提供了信息服务和决策依据。3.3自主研制的遥感仪器和图像处理软件在航空遥感数据获取和处理方面发挥了重要作用中国科学院电子学研究所自主研制的X波段机载高分辨率全极化合成孔径雷达成功应用于本次地震灾害遥感应急监测中,其具有的高空间分辨率和全天时、全天候连续运行能力,经受了严格的应用检验,证明我国国产SAR传感器已具备实用水平。X波段机载高分辨率全极化合成孔径雷达装载于中国科学院雷达遥感飞机上,从5月14日至6月8日共运行120h,为应急指挥决策提供了及时准确的信息,特别是在云、雨、夜等极端条件下无法获得有效光学遥感影像时,该传感器获取的SAR遥感数据更为珍贵。这次地震灾害遥感应急监测实践证明,高分辨率全极化SAR图像对于滑坡、泥石流、堰塞湖、道路和村寨被埋情况、桥梁和房屋受损情况等的判读非常有效。中国科学院遥感应用研究所自主研制的多模态数字航空相机(Multi-modeAerialDigitalCamera,MADC)于22~26日装载于米-17型军用直升机上,对北川、青川、平武、绵竹、岷江、什邡、都江堰、汶川等地进行了遥感拍摄,共运行37h,性能稳定,获取的影像清晰、鲜亮,直观反映了地面灾情。MADC系统由3台4K×4K的大面阵CCD数字相机组成。这3台相机可按不同位置和姿态进行组合,形成宽视场、多光谱和立体成像3种工作模态,特别适合沟壑地区的宽视域观测。该系统可与空间定位定向系统(POS)连接,利用特制的快门触发和控制系统实现多台相机按设定的时间间隔同步曝光,并且与同时记录的POS数据进行关联对应,获取拍摄瞬间航空平台的位置、姿态、速度、时刻等信息,可以在无/少地面控制点的条件下,对航空遥感影像进行较高精度的几何校正,从而降低对地面控制的依赖。MADC系统的成功研制,对于推动我国航空遥感技术的发展、降低对国外同类产品的严重依赖、满足国内对高分辨率航空遥感影像的迫切需求具有十分重要的意义。MADC系统在执行本次地震灾情遥感监测任务中成功运行,经受了检验,为抗震救灾特别是应对堰塞湖等次生灾害提供了高质量的灾区遥感影像。中国科学院遥感应用研究所自主研制的遥感图像处理软件——IRSA-6,成功应用于地震灾区多云雾遥感图像的处理中。该软件采用基于无抽样小波变换的薄云自动检测及去除方法处理地震灾区包含薄云/雾霭的遥感影像。首先利用无抽样小波变换对图像进行多层分解,然后在分解的低频图像上对图像中的薄云区域进行自动提取和厚度识别,根据不同的云区厚度在低频图像和高频图像上进行不同强度的处理,最后通过反变换得到一幅去除了薄云的清晰影像。在算法设计中,针对大图像数据量设计了采样处理流程,采用自动检测与人机交互方式处理覆盖云区,融合处理边界区域,平滑过渡效果较好,算法具有计算复杂度低、自动化程度高的优点。4综合应用地理信息系统、背景数据库、专业知识和专业模型,为抗震救灾和灾后重建提供信息服务与科学决策依据4.1利用自主研制的GIS软件平台,支撑构建三维地理空间信息管理与辅助分析系统,快速提供抗震救灾决策信息服务中国科学院遥感应用研究所和其创建的北京国遥新天地信息技术有限公司会同四川省基础地理信息中心于5·12地震前不久为四川省测绘局开发完成的“遨游天府——四川省三维地理空间信息管理系统”,在5·12地震发生后,进驻四川省抗震救灾应急指挥中心提供不间断值班服务,为空投、空中救援等快速提供坐标定位点1500多个,提供查询服务6000余次,为抗震救灾应急指挥决策提供了重要信息,确保了空中和地面救援行动及时准确的开展,如该系统根据地名和相对位置为部队直升机营救被困于汶川县七盘沟村的14名台胞游客的行动提供了准确的地理坐标和三维地形地势图;抗震救灾期间,此系统还在四川省卫生厅等单位应用。该系统基于北京国遥新天地信息技术有限公司自主研发的三维空间信息平台EV-Globe基础上研发,系统集成了包括矢量图层、遥感图像、相关专题数据、社会经济数据、旅游景点信息等不同种类数据在内的丰富数据内容,具有在“数字地球”球面上对所有信息进行真三维快速显示和浏览查询的功能以及GIS空间分析功能。此外,中国科学院遥感应用研究所基于完全自主创新软件GeoBeans,在灾后迅速研制出包含灾区6万km2范围内灾前基础数据和灾后最新高分辨率遥感数据的“四川灾区三维地理信息系统”,捐赠给四川广播电视集团、总参作战部、武警森林部队司令部、武警边防部队司令部、国家地震局、交通部、国家减灾中心等单位使用,发挥了重要作用。中国科学院创建的北京超图软件股份有限公司,在5·12日汶川地震发生之后,利用SuperMapGIS技术,为总参快速研制了“抗震救灾辅助分析信息系统”,提供给有关部队使用,为部队开展救援行动提供了基础信息和辅助分析工具。该系统是一个以空间数据为基础,集地震专题显示、救灾信息管理、救援信息管理、救援路线分析等功能于一体的信息系统和决策支持系统。超图公司还与国家基础地理信息中心合作,研发了“汶川地震—震区地理信息服务系统”。该系统基于SuperMapGIS平台,集成了国家基础地理信息中心的多种地图和遥感图像,开发了针对灾区综合信息管理和分析的多种功能,包括基础地理信息要素管理、影像数据管理、专题数据管理、专题数据统计、用户标绘、二维和三维联动分析等功能。该系统建成之后,提供给国土资源部、测绘局领导和国家汶川地震专家委员会使用,受到好评。4.2充分发挥资源环境科学数据库、专业知识和专业模型的作用,为抗震救灾和灾后重建提供科学决策依据中国科学院地理科学与资源研究所及中国科学院资源环境科学数据中心,在震后迅速收集/整理并提供共享了灾区自然和人口、社会、经济背景资料,主要包括灾区行政区划、地形、河流、水库、交通、居民点、人口分布、GDP、土地利用、土壤类型、土壤侵蚀、多年平均气温等,为地震灾害灾情评估和灾后重建规划提供了基础数据。基于基础数据、遥感监测数据和专业知识、专业模型,从5月12日至6月3日,中国科学院地理科学与资源研究所研究提出了18份地震灾害评估工作简报和对策建议(15项被中办/国办采纳),如汶川地震主要承灾体数量及其直接损失预估、地震灾害核心区域公共卫生环境评估、地震灾区次生地质灾害分析评估、震后地气毒害及猝死病预防建议、预防震后灾区裸露岩层重金属元素对人类危害的建议、转移安置期卫生环境评估、地震灾区饮用水安全与水资源保障形势评估、重灾区耕地损毁预估与受灾人口转移建议、震后灾区经济社会发展与城镇重建规划的建议、震区地质地理环境安全性评价以及对居民近期转移安置的建议、地震对危险化学品泄漏和重大工程的影响、灾后山洪灾害预估与应对建议、灾区人口发展功能分区及重建规划的建议。其中最早于5月15日完成的2个报告内容简述如下。中国科学院地理科学与资源研究所在灾害发生的第二天,在遥感数据和地面信息都十分缺乏的情况下,针对汶川地震可能造成的损失、卫生与环境健康问题,发挥数据资源和专业知识优势,充分利用汶川地震信息、地质与地理背景、灾区人口等多源数据以及国内外已有重大地震灾害后的人员伤情分类、医疗救护和防疫需求模型,运用空间分析技术,建立地震灾害损失空间分析模型,对4类不同程度受灾区(极重、重、中度和轻度灾区)分布范围,3类受影响(受灾、受伤和死亡)人口地理分布与数量,经济损失、道路毁损、医疗设施损坏、卫生资源需求与可供性等情况的地理分布与总量,灾后可能爆发的传染病的地理分布和可能感染人口等进行了准确估算和分析,于5月15日完成并上报《汶川大地震主要承灾体数量及其直接损失预估报告》、《汶川地震灾害核心区域公共卫生环境评估报告》。前一简报预估汶川地震灾害造成死亡人口7.5~12.0万(直接死亡人口约5~8万,伤转死亡人口约2.5~4.0万),直接受伤人口约25~40万,报告内容被国办刊物《专报信息》采用,为国务院抗震救灾工作提供了非常及时的灾情预估信息和决策依据;后一简报估算提出,地震灾害核心区需要医疗人员2.9万、担架2.1万付、血浆1300万ml、病房15.9万m2、病床5.6万张,报告内容被国办刊物《送阅》采用,为卫生部灾区卫生资源调配方案的制定提供了有力的支持。按照国务院的统一部署,由中国科学院牵头负责,国土资源部、环境保护部、住房和城乡建设部、中国地震局和中国气象局等部门参与的地震灾区恢复重建规划“资源环境承载能力评价”项目组,根据国家汶川地震灾后重建规划组的要求,运用空间运筹模型,设计了基于GIS的资源环境承载能力评价与决策支持系统,以背景数据库、灾情遥感监测结果与实地调查数据为基础,对灾区自然地理条件、地质条件与灾害危险性、人口与经济基础等3个方面的多项指标进行分项评价,进而进行综合评价,对地震灾区进行重建条件适宜性分区,明确适宜、适度和不宜重建的区域范围,测算灾区人口合理容量,提出产业发展导向的建议。由120多名科技人员组成的“资源环境承载能力评价”项目组连续奋战,按时向国家汶川地震灾后重建规划组提交了评价报告,作为国家汶川地震灾后重建综合规划和各专项规划的重要基础和依据。5对发展我国灾害遥感应急监测体系的几点建议在中共中央、国务院、中央军委的正确领导下,经过全国人民和人民子弟兵艰苦卓绝的努力,并得到国际社会的大力援助,我国应对5·12汶川地震的抗震救灾工作现已取得重大阶段性胜利。中国科学院、国土资源部等部门的遥感力量都为此做出了积极贡献。虽然遥感系统为抗震救灾工作提供了巨大的信息和决策支持,但其在本次应急响应中仍暴露出诸多不足。通过抗震救灾的检验,我们可以清楚地看到,在监测和处理能力方面,我国和国际社会的各类遥感系统及其组合都还难以及时、全面地监测、评估大范围的重大突发灾害,难以快速、充分地满足应急指挥决策对灾情信息的急迫需求,我国的遥感监测和自动处理能力离国际先进水平还有较大差距;在认识和决策方面,部分非遥感界人士对于遥感的地位和作用的认识不够充分,未能在灾后立即调用合适的遥感系统迅速获取灾情信息;在组织和协调方面,全国遥感界缺少统一指挥、协调遥感监测的组织体系和全面、及时共享相关数据的运行机制。为弥补不足,我们建议