海滩“杀手” 难逃上帝之眼

        7月8日，广东阳江海陵岛连发两起游客溺水事故，已致4死1失踪。当地海洋部门和相关研究机构的专家推论，他们当时可能遇上了海滩的隐形杀手——离岸流（又称裂流）！事故发生后，国家海洋局海洋减灾中心紧急收集了国内外多颗高分辨率遥感卫星的数据资料，首次利用卫星遥感技术调查海陵岛裂流现象，通过影像的解译分析，捕捉到事故发生区内较为明显的裂流现象，裂流长度约40米，为专家的推测提供了依据。

什么是卫星遥感技术

        卫星遥感是一门综合性的科学技术，它包括研究各种地物的电磁波波谱特性，研制各种遥感器，研究遥感信息记录、传输、接收、处理方法以及分析、解译和应用技术。“遥感”字面上可以简单理解为“遥远的感知”，即在不接触物体的情况下，远距离的探测和信息获取技术。具体地讲，遥感主要指在高空和外层空间的平台上，利用可见光、红外、微波等各类传感器，获取反映地表特征的各种数据，通过传输，变换和处理，提取有用信息，实现研究地物空间形状、位置、性质、变化及其与环境的相互关系的一门现代应用技术科学。根据遥感传感器所在平台的不同，可以把遥感分为卫星遥感、航空遥感、车载遥感等不同类型。卫星遥感以人造卫星为平台，根据卫星与地球的相对位置关系，遥感卫星通常分为地球静止轨道卫星（ 如静止气象卫星） 和极轨卫星等（如中国资源系列卫星、法国 SPOT系列卫星、美国WorldView卫星等）。

海南省东南部某岸段裂流现象

为什么选择利用卫星遥感技术开展裂流调查

        卫星遥感具有覆盖范围广、获取信息快、可长期连续观测等优势，能取得其他手段难以获取的各种丰富资料，在国民经济和军事的许多方面获得广泛的应用。卫星遥感在裂流灾害调查中也具有独特的优势。

        (1) 可从高视角俯瞰海面，裂流的全貌特征一览无余。由于卫星是从几百至几万千米的高度对地球进行探测，因此可以更全面地探测到裂流的全貌特征，而传统现场勘测方法只能从岸边某些特定视角观测裂流，也很难进行裂流长度等参数的测量。

        (2) 可快速大面积监测，针对重点岸段还可以定期重复观测，动态监视裂流的变化情况。根据空间分辨率不同，卫星观测幅宽一般在几十千米到几百千米不等，也就是说卫星对地观测一次的瞬间就可以获取到地面几十千米至上百千米范围的数据。此外，随着轨道运动卫星可定期重复观测全球一次，从而动态监测裂流的变化情况。

        (3) 卫星空间分辨率最高可达亚米级，能精准捕捉到裂流信息，海滩“杀手”难逃上帝之眼。2014年，中国高分二号卫星的成功发射标志着我国遥感卫星进入亚米级“高分时代”，此后，国产卫星不断刷新最高空间分辨率记录，去年成功发射的高景一号卫星最高空间分辨率可达0.5米,这意味着卫星从几百千米的太空向地球观测可探测0.5米大小的目标，能分辨地面上的汽车，通常几十米长度的裂流更是难逃上帝之眼（卫星）。

裂流的遥感解译标志及判读方法

        如何从卫星影像上提取裂流信息呢？首先要建立地物与影像之间的对应关系，即遥感解译标志。遥感解译标志是指不同地物在影像上的特有表现形式，一般包括光谱特征、空间特征和时间特征等，简单的理解就是地物在卫星影像上的特征。在高分辨率的光学遥感卫星影像（这里区别于合成孔径雷达数据，一般指可见光与近红外组合的多光谱影像）上，裂流呈现较规则或者不规则的长条带形 ，光谱特征与周边海水相同，一般位于近岸浪裂线不连续的地方，即白浪中断的地方，表现为两条白色浪花之间的狭长的水域，方向一般与岸线近似垂直，长度几十米至上百米，宽度几米至几十米。之后，基于裂流的遥感解译标志进行影像判读（判读指对遥感图像上的各种特征进行综合分析、比较、推理和判断，最后提取出感兴趣的信息），通常采用两种方法：一是目视解译的方法，即凭借丰富的判读经验，通过眼睛目视观察人工提取裂流信息；二是利用计算机通过一定的数学方法（如统计学、图形学等）自动提取相关信息，例如面向对象的影像多尺度分割技术等。

海陵岛十里银滩某岸段裂流现象

卫星遥感技术在裂流调查中的应用现状

        遥感技术在我国裂流调查中的应用起步较晚 相关研究极为缺乏 随着滨海旅游业的快速发展 以离岸流为代表的常规性、高危水动力现象 给日益增长的滨海旅游休闲活动造成的危害日益凸显。近期，国家海洋局海洋减灾中心利用卫星遥感技术开展了裂流调查的相关研究 初步建立裂流遥感影像调查分析方法 并针对山东、海南、河北等重点滨海旅游区开展了裂流高风险点的初步调查 填补了国内裂流灾害遥感调查评估的空白。后续 海洋减灾中心将进一步开展基于多源遥感卫星数据的裂流危险性评价技术研究 同时利用卫星遥感 现场勘测等多种技术手段开展更全面的裂流排查警示工作。