SAR(Synthetic Aperture Radar,合成孔径雷达)技术是一种先进的主动式雷达系统,其原理主是通过发射无线电脉冲、接收回波信号、利用平台移动构建合成孔径、进行信号处理和成像等步骤,实现对地物的高分辨率成像。
SAR在台风监测中发挥着重要作用,其独特的成像原理和优势使得SAR成为极端天气条件下获取地表信息的重要工具。
1、全天候、全天时监测能力
SAR具有全天候、全天时的监测能力,它不受光照条件和天气状况的限制,可以在云层厚重、降雨量大的台风等极端天气下直接获取地表信息,提供重要数据支持。
2、 高分辨率成像
SAR可以清晰地反映台风登陆区域的地形地貌、水体分布以及受灾情况等。这对于评估台风造成的破坏程度、指导救援工作具有重要意义。
3、实时性和动态监测
SAR卫星能够以较高的频率对同一区域进行重复观测,从而实现对台风路径、强度以及影响范围的实时跟踪和动态监测。这对于预测台风发展趋势、制定防灾减灾措施具有重要作用。
4、穿透力和识别能力
SAR雷达波能够穿透植被、土壤等覆盖物,直接获取地表以下的信息。同时,SAR还能够根据雷达回波信号的不同特征,区分不同类型的地表覆盖物(如水体、植被、建筑物等),为灾情评估提供更加详细的信息。
受台风“格美”影响,湖南自7月26日起出现大范围强降雨。28日,湘潭县涓水(湘江一级支流)发生自1972年有实测资料以来最大洪水,易俗河镇新塘村、河口镇华中村堤段相继发生漫堤决口险情。至29日凌晨3时58分,决口已扩大至77米。苏科智能通过对多时相SAR卫星数据进行智能解译,助力管理部门实现风险事件的全面感知、持续监测及可视化指挥调度,做好事中研判及事后管理。以下是台风“格美”到来后湘潭涓水流域雷达影像及观测结果。
图1 湘潭市涓水河沿岸积水前后对比图
上述影像中黑色区域为湘潭涓水自7月28日起,因强降水及河水暴涨并溢出形成的大范围积水区域。经过政府积极抗洪抢险,除新塘村、华中村分别于28日20时与29日13时决口以外,29日影像中显示的其余区域积水面积较28日已减少约8.5平方公里。
图2 新塘村、华中村决堤前后对比图
上述影像中的红色标注区域为新塘村、华中村积水地区,两村分别于28日20时与29日13时先后决口。影像比对分析可见:仅一天时间,右图影像中积水区域较之前增加约2.8平方公里,积水抬升迅速。8月5日,据湖南省湘潭市防汛抗旱指挥部公布信息,涓水湖南湘潭县易俗河镇四新堤和河口镇华中村堤段(莲托堤)损毁堤防已完成修复。
图3 龙潭村河堤决口合龙前后对比图
上述影像中的红色标注区域为龙潭村积水地区,7月28日晚花石镇龙潭村河堤出现决口,经过20小时的紧急抢险工作,决口于7月29日16时顺利完成合龙。从影像比对分析结果来看,合龙完成后积水面积已减少约2.6平方公里,积水已基本消失。