3 月 28 日缅甸突发 7.9 级地震，造成重大人员伤亡和财产损失，日前中国的救援队伍已经抵达现场开始救援。而在此之前，太空中的救援已经抵达现场——中国航天科技集团所属中国资源卫星应用中心调度在轨卫星，安排高分四号卫星、高分三号卫星、环境减灾二号 05 星等 14 颗卫星对灾区进行观测，为救援提供卫星图像信息。那么，卫星是怎么拍到灾区图像，又能给救灾提供哪些帮助呢？
地震救灾就是与时间赛跑，与死神赛跑，为了尽可能争分夺秒拯救生命，了解震区的情况非常重要。遥感卫星搭载高精度的传感器，能够接收地球表面物体发出的或反射的电磁波信号。经过一系列的处理和分析，全天候、全天时、全谱段、全覆盖，遥感卫星能在遥远的太空为救灾人员源源不断地提供宝贵的信息。接下来就分别介绍一下各类卫星和它们擅长的领域。
光学卫星：太空中的“火眼金睛”
图 1：长光卫星吉林一号高分 03D14 星于 3 月 29 日拍摄的卫星影像
而高分 03D14 星，具有全色 0.75 米的分辨率，在清晰度和覆盖范围之间达到了较好的平衡，能够清晰呈现较大地物的形状和位置信息，同时数据获取成本相对较低，非常适合在灾区救援这种需要长时间、大范围的监测任务中大显身手。
这样的对地观测能力，对于地震后的灾情评估来说，简直是“火眼金睛”。救援人员可以通过这些影像，迅速锁定受损严重的区域，优先安排救援行动。不过，光学卫星也有个“小缺点”，那就是在云层厚重或者夜晚时，它的“视力”就会大打折扣。
SAR 卫星：遥感卫星中的“透视眼”
在卫星遥感领域，合成孔径雷达（Synthetic Aperture Radar, SAR）卫星擅长突破环境限制，尤其在地震应急响应中有其独特价值。地震发生后，天仪研究院迅速启动应急观测模式，获取了震区的 SAR 影像。例如在影像中，伊洛瓦底江上的阿瓦大桥结构性损毁清晰可见。
上下滑动查看更多。图 2：天仪研究院在当地时间 3 月 29 日 10 时 27 分拍摄的震区 SAR 卫星影像
SAR 卫星核心是主动式微波成像技术，通过发射调频连续波（FMCW）并接收地物回波。SAR 卫星能够在云雨天气、夜间或植被覆盖区域获取地表形变信息，形成与光学遥感维度互补的观测体系。这种技术基于 InSAR（干涉 SAR）技术的形变解译，能够穿透云层与植被冠层，直接捕捉地表形变，为灾后救援路径规划提供关键决策依据。SAR 核心技术利用卫星与地物相对运动，实现高分辨率观测。全天候、全时相的能力，在地震、洪涝、冰川、油气管道等多场景中具有不可替代的优势。
热红外卫星：地震预测与灾害监测的利器
随着航空航天技术的发展，卫星热红外遥感用于地震预测预报中已成为历史发展的必然。地震导致热红外辐射异常是 1988 年前苏联学者 Gorny、Tronin 等分析中亚地区的地震卫星热红外遥感图像时意外发现的。
利用卫星热红外遥感技术能够探测到这种大范围连续的近地表热场变化，这为开展地震短临预报研究提供了新的技术途径和广阔的应用前景。
同时，它在地表温度反演、森林火灾、旱灾监测及探矿、探地热、城市热岛效应等领域也发挥重要作用。
那么，卫星又是如何参与救灾的呢？
卫星的“救灾流程”
卫星调度是整个探测过程的第一步。平时卫星都在自己各自的轨道上行走，在发生紧急情况时就需要迅速启动应急响应机制，快速计算卫星轨道进行变轨，然后设置合理的成像参数在目标区域进行探测。
比如在这次缅甸地震中，中国资源卫星应用中心在地震发生后立即行动，调动了包括高分四号、高分三号、环境减灾二号 05 星等在内的 14 颗卫星。这些卫星的调度基于灾区的地理位置和具体需求，通过精确的任务规划，确保卫星能够覆盖灾区的关键区域。卫星调度系统会实时调整卫星的姿态和轨道，以确保卫星能够快速响应并获取高质量的灾后影像。
第二步是利用灾后遥感监测影像，通过与灾前背景影像进行对比，识别并提取地震所造成的倒塌建筑物、中断的桥梁及道路、滑坡和堰塞湖等的分布信息，相关分析结果可为地震救援、应急物资运输提供参考。
图 3：缅甸地震受灾前后光学卫星图像（灾前：高分一号 03 卫星 2025 年 3 月 16 日采集，灾后：资源一号 02D 卫星 2025 年 3 月 29 日采集）
卫星救灾，不是一天练成的
从强震来袭摧毁地面通信网络，到太空中的卫星阵列悄然启动应急响应，这套体系也经过了多年的积累才能实现。2008 年汶川地震后，我国构建起天地一体化应急监测体系——2.3 万个地面监测站与卫星阵列协同运作。当 2021 年泸县 6.0 级地震发生时，仅用 9 分钟就将灾情评估送达指挥部，较汶川时期效率提升数十倍。
在地震救援中，遥感卫星一马当先，震后 10 分钟内，应急响应系统会根据震中坐标启动卫星调度程序。原本按固定轨道运行的遥感卫星，通过星载推进器实施精准变轨，并设置合理的成像以高精度成像模式扫描灾区，其获取的可见光与雷达影像。然后就如上文所说，利用遥感监测影像与灾前对比，识别受灾情况，并记录地表形变及趋势，监测次生灾害，提供灾后评估和重建地理信息，助居民规避潜在风险。
当然，这套系统并非单打独斗。在 2025 年 1 月 7 日的西藏定日县地震救援中，中国凭借先进的无人机技术、卫星技术、后勤保障设备以及遥感卫星技术等一系列全球领先的地震救援设备和技术，成功地开展了一场高效、科学的救援行动。
当通信中断时，通信卫星与无人机组成“空基互联网”：无人机搭载基站升空，在 2022 年泸定 6.8 级地震中，“翼龙II无人机”与地面卫星车共同构建灾后信息链，确保滑坡体位移、生命线损毁等关键数据实时回传。而遥感卫星提供的灾情图谱，正成为救援指挥的“数字沙盘”，AI 算法可自动标注优先级救援目标。
从灾后盲救到黄金 72 小时精准响应，我国地震应急体系已发生质变。随着高分卫星星座加密组网和算法迭代，这套“太空监测+智能分析+空基通信”的立体系统，正在灾难救援中展现出更强实力。
AI+ 卫星将会更强大
随着人工智能的快速发展，遥感领域正迎来一场前所未有的革命。从人工智能目标识别算法到智能卫星星座，这些创新正在重新定义我们对地球的观测方式，并为未来的技术应用打开了新的大门。
当下，遥感卫星在地震等自然灾害救援中已经能起到很重要的作用，而人工智能技术的融入，则会让遥感卫星更强大。通过轻量化 AI 模型与专用计算芯片的巧妙部署，卫星已能在浩瀚太空中实时完成目标检测、数据压缩等复杂任务。比如，搭载了优化版 YOLO 算法（一种人工智能中常用的目标检测算法）的卫星，能在拍摄瞬间精准识别船舶、林火等目标，将数据处理时效从漫长的小时级缩短至宝贵的分钟级，为灾害应急响应赢得了至关重要的时间。
更值得一提的是，基于自监督学习的遥感大模型，极大地提升了多模态数据融合分析的智能化水平。这些模型无需依赖人工标注，就能从光学、SAR、红外等多源数据中自动提取共性特征，让卫星在复杂多变的场景中更加游刃有余，即便在云层遮挡的区域也能自动切换至 SAR 成像模式，确保信息的准确传递。
未来，与人工智能深度结合的“学习型卫星”有望突破被动观测的局限，通过星地协同的强化学习框架，动态优化观测策略。当发现台风眼壁置换或冰川异常运动时，卫星将能自主调整重访频率，甚至联动其他卫星组成“虚拟星座”进行立体监测。这样的技术突破，不仅让卫星从“数据采集器”蜕变为“太空智能体”，更将为灾后的快速响应和精准救援提供强有力的支持。
参考文献
[1]武文波,崔书玮,张鹏程,等.空间遥感智能处理技术发展[J].国际太空,2024,(07):59-64.
[2]张树君,朱耿青,郑超,等.现代遥感技术在我国地震应急工作中的应用[J].测绘与空间地理信息,2022,45(10):117-120+124.
[3]路茜,张致伟,张铁宝,等.基于卫星遥感红外数据的机器学习在地震预报中的可行性分析[C]//中国地球物理学会.2023年中国地球科学联合学术年会论文集——专题一百零八 古脊椎动物学最新进展、专题一百零九 大数据、人工智能与数学地球科学.四川省地震局;,
2023:129-131.DOI:10.26914/c.cnkihy.2023.120364.
[4]胡凯龙,王平.天基遥感技术在四川泸定6.8级地震中的应用[J].中国减灾,2023,(05):26-28.
[5]应急管理部, 中国地震局. 关于印发“十四五”国家防震减灾规划的通知[EB/OL]. (2022-05-25)[2025-03-26].
[6]多颗国产遥感卫星传回缅甸地震灾区影像[EB/OL].
[7]国家遥感数据与应用服务平台[EB/OL].
策划制作
作者丨林昊 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 研究生
审核丨刘松川 中国科学院空天信息创新研究院 高级工程师
责任编辑：李博君
