人類生存的歷史就是與自然災(zāi)害、事故災(zāi)難等各種突發(fā)事件不斷作斗爭的歷史。隨著科技的發(fā)展，人類對災(zāi)害的認(rèn)識和掌控能力逐步提升，但由于全球變暖、資源環(huán)境的不合理利用等的影響，各種災(zāi)害等突發(fā)事件呈上升趨勢，突發(fā)事件的應(yīng)急管理已經(jīng)成為世界各國生存與發(fā)展面臨的重大問題。突發(fā)事件應(yīng)急監(jiān)測需要全過程、全要素、高動態(tài)的時空無縫監(jiān)測，大范圍、快速、精準(zhǔn)的時空信息是支撐應(yīng)急監(jiān)測全鏈路的關(guān)鍵，天空地遙感手段具有宏觀、快速、準(zhǔn)確感知認(rèn)知地球空間信息的優(yōu)勢，已成為突發(fā)事件應(yīng)急動態(tài)監(jiān)測、應(yīng)急響應(yīng)與管理的核心手段。

突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)的第一要務(wù)就是“快”，時效性是應(yīng)急響應(yīng)的靈魂，是應(yīng)急救援的核心保障要素。經(jīng)過多年發(fā)展，我國在遙感快速響應(yīng)方面取得了很大的進(jìn)展。從2008年汶川地震我國第一張衛(wèi)星遙感影像獲取時間為3天，縮短到近年來的十余小時、甚至數(shù)小時。同時隨著地球同步軌道高軌衛(wèi)星高分辨率對地觀測衛(wèi)星（比如高分四號）的持續(xù)發(fā)射以及低軌遙感衛(wèi)星組網(wǎng)的快速發(fā)展，通過對目標(biāo)區(qū)域長期“凝視”獲取動態(tài)變化過程，已實現(xiàn)諸如森林火情、洪澇災(zāi)害監(jiān)視等快速監(jiān)測。盡管遙感在突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)測預(yù)警、監(jiān)測監(jiān)控、應(yīng)急處置和恢復(fù)重建等應(yīng)急全流程中發(fā)揮了重要作用，但在遙感實時應(yīng)急響應(yīng)方面依然面臨挑戰(zhàn)，特別是重特大自然災(zāi)害“三斷”環(huán)境下衛(wèi)星遙感應(yīng)急響應(yīng)依然面臨“數(shù)據(jù)下不來、處理不及時、服務(wù)不持續(xù)”的困境，很多時候會錯失應(yīng)急救援黃金時間；實時應(yīng)急的核心難點(diǎn)集中如何在對地觀測傳感網(wǎng)動態(tài)環(huán)境下實現(xiàn)5R服務(wù)，即“如何在適當(dāng)時間將適當(dāng)信息實時發(fā)送給正確地點(diǎn)的指定接收者”的遙感應(yīng)急服務(wù)。

由于應(yīng)急響應(yīng)是涉及多部門、多資源、多系統(tǒng)的聯(lián)合協(xié)同過程，是典型的“System of Systems”（多系統(tǒng)的集成系統(tǒng)），單純遙感處理技術(shù)上的提升難以滿足應(yīng)急響應(yīng)的業(yè)務(wù)化系統(tǒng)需求，必須從多方面綜合考慮。近年來隨著遙感技術(shù)、大數(shù)據(jù)技術(shù)及人工智能技術(shù)的發(fā)展，基于多源數(shù)據(jù)協(xié)同、多技術(shù)聯(lián)合實現(xiàn)災(zāi)害應(yīng)急監(jiān)測已得到一定的關(guān)注。但是天空地遙感協(xié)同監(jiān)測與應(yīng)急技術(shù)體系尚未深度耦合，導(dǎo)致應(yīng)急的時效性依然難以有效保證。由于天空地單一手段應(yīng)急監(jiān)測會出現(xiàn)“時空裂縫”即對觀測區(qū)域出現(xiàn)“空間有洞、時間有縫”的現(xiàn)象，所以如何將天空地遙感進(jìn)行有機(jī)協(xié)同應(yīng)急監(jiān)測并實現(xiàn)遙感協(xié)同觀測數(shù)據(jù)的實時處理與即時信息服務(wù)，已成為當(dāng)前遙感應(yīng)急領(lǐng)域的國際研究熱點(diǎn)。

學(xué)術(shù)價值

本書作者眭海剛教授牽頭的研究團(tuán)隊多年來一直致力于天空地遙感協(xié)同應(yīng)急監(jiān)測與智能服務(wù)等方面的研究，是時空智能在應(yīng)急監(jiān)測管理應(yīng)用的具體體現(xiàn)。在科學(xué)技術(shù)部、國家自然科學(xué)基金委員會等一系列重大科研項目的支持下，經(jīng)過多年不斷創(chuàng)新開拓，他們在遙感協(xié)同監(jiān)測應(yīng)急服務(wù)技術(shù)體系、天空地一體化協(xié)同規(guī)劃、應(yīng)急快速處理和精準(zhǔn)提取方面取得了重要成果，積累了豐富的理論和實踐經(jīng)驗，形成了天空地遙感直接支持突發(fā)事件應(yīng)急響應(yīng)的應(yīng)用體系，在公共安全、自然災(zāi)害等多個領(lǐng)域成功應(yīng)用，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)和社會效益。本書是作者近十年來從事遙感應(yīng)急監(jiān)測研究的成果結(jié)晶，也是一本系統(tǒng)介紹天空地遙感協(xié)同監(jiān)測應(yīng)急服務(wù)技術(shù)體系的著作，內(nèi)容與應(yīng)急管理實際工作結(jié)合緊密，理論性和實踐性較強(qiáng)，具有很好的參考價值。希望該書的出版能夠為天空地協(xié)同遙感技術(shù)在應(yīng)急及其他領(lǐng)域的應(yīng)用起到推動作用。

章節(jié)簡介

全書共9章。

第1章論述天空地遙感協(xié)同監(jiān)測應(yīng)急服務(wù)的背景、國內(nèi)外研究進(jìn)展、面臨的技術(shù)挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢。

第2章重點(diǎn)介紹遙感協(xié)同監(jiān)測應(yīng)急服務(wù)技術(shù)體系架構(gòu)。

第3章探索遙感協(xié)同監(jiān)測應(yīng)急服務(wù)涉及的組織體系、工作機(jī)制、業(yè)務(wù)活動、響應(yīng)流程、應(yīng)急任務(wù)等體制機(jī)制建設(shè)中的核心內(nèi)容，針對多部門如何協(xié)同提出遙感監(jiān)測應(yīng)急服務(wù)保障預(yù)案的制定流程及工具。

第4章圍繞天空地多源異構(gòu)觀測資源如何滿足應(yīng)急觀測任務(wù)需求，提出面向重點(diǎn)應(yīng)急管理區(qū)域的觀測資源配置及天空地觀測資源一體化規(guī)劃方法。

第5章從遙感應(yīng)急響應(yīng)模式、星載在軌應(yīng)急信息智能處理、機(jī)載在線應(yīng)急信息實時處理、機(jī)載遙感數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程快速傳輸?shù)确矫孢M(jìn)行研究，實現(xiàn)了應(yīng)急遙感數(shù)據(jù)的“獲取快”“處理快”“傳輸快”。

第6章基于天空地多源數(shù)據(jù)，開展應(yīng)急場景快速構(gòu)建、災(zāi)損范圍/目標(biāo)提取和應(yīng)急車輛目標(biāo)精準(zhǔn)提取研究，支撐應(yīng)急現(xiàn)場指揮救援與損毀評估，保障遙感應(yīng)急的精準(zhǔn)服務(wù)。

第7章將基于決策模型的分布式輔助決策、案例推理、多智能體模擬、群決策與主-從決策等用于應(yīng)急管理決策分析，提出融合事件要素信息的多維風(fēng)險整合方法，發(fā)展基于馬爾可夫鏈的動態(tài)風(fēng)險評估技術(shù)，為突發(fā)事件應(yīng)急處置提供決策支持。

第8章在上述理論研究的基礎(chǔ)上，介紹研發(fā)的開放式應(yīng)急服務(wù)集成平臺、區(qū)域應(yīng)急時空數(shù)據(jù)建庫、區(qū)域空間信息服務(wù)與應(yīng)急指揮系統(tǒng)和智能移動應(yīng)急終端。

第9章在前面基礎(chǔ)上，針對社會安全、森林火災(zāi)、地質(zhì)災(zāi)害等典型應(yīng)急突發(fā)事件，搭建應(yīng)急服務(wù)應(yīng)用示范系統(tǒng)，并開展典型應(yīng)用。

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ISBN：978-7-03-080314-6

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本文編輯：劉暢 liuchangwh@mail.sciencep.com

摘自《天空地遙感協(xié)同應(yīng)急監(jiān)測與智能分析》序和前言

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