武漢大學眭海剛教授團隊力作《天空地遙感協(xié)同應急監(jiān)測與智能分析》正式出版

人類生存的歷史就是與自然災害、事故災難等各種突發(fā)事件不斷作斗爭的歷史。隨著科技的發(fā)展，人類對災害的認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，各種災害等突發(fā)事件呈上升趨勢，突發(fā)事件的應急管理已經(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、精準的時空信息是支撐應急監(jiān)測全鏈路的關鍵，天空地遙感手段具有宏觀、快速、準確感知認知地球空間信息的優(yōu)勢，已成為突發(fā)事件應急動態(tài)監(jiān)測、應急響應與管理的核心手段。

突發(fā)事件應急響應的第一要務就是“快”，時效性是應急響應的靈魂，是應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方面取得了很大的進展。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、洪澇災害監(jiān)視等快速監(jiān)測。盡管遙感在突發(fā)事件應急預測預警、監(jiān)測監(jiān)控、應急處置和恢復重建等應急全流程中發(fā)揮了重要作用，但在遙感實時應急響應方面依然面臨挑戰(zhàn)，特別是重特大自然災害“三斷”環(huán)境下衛(wèi)星遙感應急響應依然面臨“數(shù)據(jù)下不來、處理不及時、服務不持續(xù)”的困境，很多時候會錯失應急救援黃金時間；實時應急的核心難點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，即“如何在適當時間將適當信息實時發(fā)送給正確地點的指定接收者”的遙感應急服務。

由于應急響應是涉及多部門、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)），單純遙感處理技術上的提升難以滿足應急響應的業(yè)務化系統(tǒng)需求，必須從多方面綜合考慮。近年來隨著遙感技術、大數(shù)據(jù)技術及人工智能技術的發(fā)展，基于多源數(shù)據(jù)協(xié)同、多技術聯(lián)合實現(xiàn)災害應急監(jiān)測已得到一定的關注。但是天空地遙感協(xié)同監(jiān)測與應急技術體系尚未深度耦合，導致應急的時效性依然難以有效保證。由于天空地單一手段應急監(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行有機協(xié)同應急監(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，已成為當前遙感應急領域的國際研究熱點。

學術價值

本書作者眭海剛教授牽頭的研究團隊多年來一直致力于天空地遙感協(xié)同應急監(jiān)測與智能服務等方面的研究，是時空智能在應急監(jiān)測管理應用的具體體現(xiàn)。在科學技術部、國家自然科學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)測應急服務技術體系、天空地一體化協(xié)同規(guī)劃、應急快速處理和精準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)事件應急響應的應用體系，在公共安全、自然災害等多個領域成功應用，取得了顯著的經(jīng)濟和社會效益。本書是作者近十年來從事遙感應急監(jiān)測研究的成果結晶，也是一本系統(tǒng)介紹天空地遙感協(xié)同監(jiān)測應急服務技術體系的著作，內(nèi)容與應急管理實際工作結合緊密，理論性和實踐性較強，具有很好的參考價值。希望該書的出版能夠為天空地協(xié)同遙感技術在應急及其他領域的應用起到推動作用。

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)測應急服務的背景、國內(nèi)外研究進展、面臨的技術挑戰(zhàn)與發(fā)展趨勢。

第2章重點介紹遙感協(xié)同監(jiān)測應急服務技術體系架構。

第3章探索遙感協(xié)同監(jiān)測應急服務涉及的組織體系、工作機制、業(yè)務活動、響應流程、應急任務等體制機制建設中的核心內(nèi)容，針對多部門如何協(xié)同提出遙感監(jiān)測應急服務保障預案的制定流程及工具。

第4章圍繞天空地多源異構觀測資源如何滿足應急觀測任務需求，提出面向重點應急管理區(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章從遙感應急響應模式、星載在軌應急信息智能處理、機載在線應急信息實時處理、機載遙感數(shù)據(jù)遠程快速傳輸?shù)确矫孢M行研究，實現(xiàn)了應急遙感數(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)，開展應急場景快速構建、災損范圍/目標提取和應急車輛目標精準提取研究，支撐應急現(xiàn)場指揮救援與損毀評估，保障遙感應急的精準服務。

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-從決策等用于應急管理決策分析，提出融合事件要素信息的多維風險整合方法，發(fā)展基于馬爾可夫鏈的動態(tài)風險評估技術，為突發(fā)事件應急處置提供決策支持。

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

第9章在前面基礎上，針對社會安全、森林火災、地質(zhì)災害等典型應急突發(fā)事件，搭建應急服務應用示范系統(tǒng)，并開展典型應用。

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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)同應急監(jiān)測與智能分析》序和前言

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