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据应急管理部官网消息，2023年前三季度，我国自然灾害形势复杂严峻，以洪涝、干旱、台风、风雹和地质灾害为主，低温冷冻和雪灾、地震、沙尘暴、森林草原火灾等也有不同程度发生。各种自然灾害共造成8911.8万人次不同程度受灾，农作物受灾面积9714.8千公顷，直接经济损失3082.9亿元。

2022年7月21日，国家减灾委员会印发《“十四五”国家综合防灾减灾规划》（国减发〔2022〕1号），总体目标为到2025年，自然灾害防治体系和防治能力现代化取得重大进展，基本建立统筹高效、职责明确、防治结合、社会参与、与经济社会高质量发展相协调的自然灾害防治体系。力争到2035年，自然灾害防治体系和防治能力现代化基本实现，重特大灾害防范应对更加有力有序有效。

中科星图慧安科技有限公司（以下简称“星图慧安”）积极响应国家政策要求，以GEOVIS数字地球为底座，融合天眼感知体系，以静止卫星、极轨卫星等空间基础设施为抓手，结合大数据、数字孪生、物联网、虚拟仿真、人工智能（AI）和视频定位等新技术手段，基于数字地球框架，构建“多尺度-分布式-多层次”防灾减灾与应急管理卫星综合应用平台，实现洪涝灾害及时、快速、精准的监测服务，为新阶段洪涝灾害监测高质量发展提供有力支撑。平台总体架构如下图所示：

图1 系统总体架构图

洪涝灾害监测通常采用水文观测站、水文仪器等手段，监测水文要素，如水位、流量、降水等，以预测和监测洪涝、干旱等水文灾害，然而传统自然灾害监测手段存在一些局限性，如监测范围有限、监测精度不高、监测设备易受损等。星图慧安通过搭建防灾减灾与应急管理卫星综合应用平台，引接多种卫星遥感数据源，通过对卫星遥感数据的快速处理，为政、企、社会公众等提供高质量精准的数据支撑服务。

防灾减灾与应急管理卫星综合应用平台引接全球200+颗遥感卫星资源，包括光学和雷达卫星，数据类型丰富、齐全，可实现卫星过境24小时内主动推送缩略图，生产订单24小时内快速交付成果，其中森林防火火点监测每10分钟推送一次，应急减灾数据获取可实时级。

图2 海量遥感影像数据示意图

采用深度学习和多种遥感水体指数提取算法技术，实现对海量卫星遥感影像数据（光学、雷达等）快速、及时、低成本的进行水体、建筑物、农作物等要素提取，进而制作地物分类图、洪涝灾害面积专题图、洪涝灾害范围专题图、洪涝灾害水深专题图等专题产品。

图3 不同时段（2023.09.27/2023.08.30/2023.08.19）

洪水蔓延区域对比示意图

采用大数据云计算技术、智能AI技术等技术手段，及时准确分析受灾区域、灾害风险严重程度、预估被困人员情况等相关信息，并对提取的灾害要素等进行时间轴、卷帘、漫游等多种操作，动态展示洪涝灾害全生命周期的演进、消退过程。为专业人员防洪建议和应急措施提供数据和平台支撑，提高了防治效果，减少灾害损失。同时，帮助决策者更快、更准确地掌握洪水情况，快速有效地展开洪水防治工作。

图4 卷帘功能示意图

图5 时间轴功能示意图 

图6 漫游功能示意图

• 水体信息快速提取

采用阈值分割技术，通过设置不同的分割尺度，对洪涝灾区的雷达影像数据进行阈值分割。同时结合人工目视解译，提取水体信息。

• 淹没地物快速监测

采用中科星图自主研发的GEOVISiBrain空天大数据智能解译平台的人工智能+遥感大数据技术自动化全链路处理技术，结合人工目视解译，依据淹没地物遥感影像本身纹理特性，参考已经建立的遥感解译标志，结合其他相关专业资料和图件，实现对雷达卫星影像数据淹没区域（洪水淹没区域、居民区、农作物等）的快速、及时提取。遥感监测示意图如下：

图9 洪水淹没区域范围提取示意图

图10 洪涝居民区范围提取示意图 

 图11 洪涝农作物范围提取示意图

• 遥感监测结果分析

利用洪水前2023年7月23日GF1B卫星遥感影像数据，洪水后2023年8月2日GF-3雷达影像数据共提取涿州地区淹没区约94平方千米，其中受影响居民区2.5平方千米，受影响农作物70平方千米。监测结果如下图所示：

空天大数据卫星影像数据结合防灾减灾与应急管理卫星综合应用平台，可以提高灾害监测、预警、响应和救援能力，支持灾后评估和重建工作，促进跨部门合作和信息共享，为决策提供科学支持，从而减少灾害损失，保护人民生命财产安全。主要优势如下：

· 实时监测和预警

空天大数据卫星影像数据可以实时监测地球表面的变化，包括天气变化、地质灾害、森林火灾等，能够提供及时的预警信息，帮助减少灾害损失。

· 改善灾害响应和救援

综合应用平台可以将雷达卫星影像数据与其他卫星数据、地理信息系统等数据进行整合，提供全面的灾害信息，帮助决策者更好地了解灾情，制定有效的救援方案，提高灾害响应和救援能力。

· 支持灾后评估和重建工作

通过对灾区进行高分辨率的空天大数据卫星影像数据获取和分析，可以快速准确地评估灾害造成的损失和影响范围，为灾后重建工作提供科学依据。

· 促进跨部门合作和信息共享

综合应用平台可以实现不同部门之间的数据共享和协同工作，提高信息的整合和利用效率，促进跨部门合作，提升整体防灾减灾和应急管理水平。

· 为决策提供科学支持

综合应用平台可以通过对空天大数据卫星影像数据的分析和挖掘，提供科学的决策支持，帮助决策者制定更加科学、有效的防灾减灾和应急管理策略。

未来中科星图将持续对各项核心技术进行更新迭代，在防灾、应急、环境治理、应急救援等领域不断开拓新的下游场景应用，助推社会进步和经济高质量发展。