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0808 科教观潮 责编:张保淑 邮箱:[email protected]

2019年7月20日 星期六

近日,一则有关卫星遥感图像的乌龙事件刷爆了网络——网上有些别有用心的人,根据在谷歌地图上截取的三峡大坝卫星影像,在其社交账号上妄称,“中国的三峡大坝已经变形,一旦溃堤,半个中国将生灵涂炭”。

随后,中国航天科技集团有限公司在其官方微博上贴出了高分六号卫星今年 6 月初过顶三峡上空时拍摄的图像,证明三峡大坝安然无恙。

与此同时,中国长江三峡集团有限公司也公布了关于三峡大坝运行以来的监测资料。数据表明,截至 2019 年 4 月:坝基累计垂 直 位 移 在 1.45-26.69 毫 米 之间,坝基上下游方向水平位移在-0.24-4.63 毫米之间,坝顶上下游方向水平位移在-1.82-28.70毫米之间,变形主要受水位和温度影响呈周期性变化,各项指标均在设计允许范围内。这样的变形量绝对与谷歌地图上那歪歪扭扭的图像对不上。

那么,谷歌地图上那张歪歪扭扭的三峡大坝图像又是怎么一回事呢?进一步核实表明,谷歌地图上的卫星图像的表现很不稳定。

这 张 被 用 来 造 谣 “ 三 峡 变形”的谷歌卫星地图,拍摄于2018 年 2 月 23 日,但谷歌地图在2018 年 9 月拍摄的另一张图片则显示三峡大坝一切正常。最夸张的一张谷歌卫星图拍摄于 2015年,从这张图中大家可以明显看到三峡大坝已经严重扭曲了。

卫星图像怎么会出现这种问题呢?

我们知道,人造地球卫星是以第一宇宙速度不断绕地球旋转。这样的话,遥感卫星沿着其运行路径拍摄的图像其实是地球表面的一个条带,如果要获得全球的遥感影像,就需要把这些拍下来的条带拼接在一起。

另外,光学遥感卫星需要配合太阳对地球的光照才能取得好的拍摄效果,其轨道面与太阳光入射角必须保持固定的角度,这样的轨道被称为“太阳同步轨道”。卫星拍摄了一个目标之后,由于地球的自转,当卫星绕地球转一圈回来时,原来拍摄的目标已经不在其镜头之内了,甚至已经相隔数千公里之远。

除此以外,遥感卫星拍摄地球表面得到的原始图像本身就存在着几何变形。

另外,地面物体的高程也会对卫星图像的几何校正产生影响。

具体看过谷歌地图不同时间拍摄的三峡大坝图片的朋友可能会注意到,有的图片拍摄的是大坝的正上方,有的图片拍摄的明显是大坝前上方,可以看出大坝正面雄伟挺拔的身姿。这就是地物高度对于卫星图像的影响,高度较高的物体顶端可能会位于与其基座不同的地理坐标上。因此,对于很精确的卫星图像几何校正,还需要引入地面高程数据。

除此以外,通过卫星对地面进行拍照,还经常受到云层的影响。为了得到谷歌地图那么大区域的全球卫星图像,工作人员不得不进行填补镶嵌的工作,用天气良好情况下拍摄的照片替换一部分被云层遮盖的图块。

卫星图像听起来简单,其实后续的加工处理十分繁杂。从这次事件我们可以看出,谷歌地图也并不是神乎其神。

(作者为中国航天科技集团有限公司一院专家)

卫星观海 一览无余

近日,国家全球海洋立体观测网迎来了两名“星”成员,它们是海洋一号C卫星和海洋二号 B卫星。2018年 9月和 10月间,它们相继发射升空,之后完成了在轨测试并正式交付用户投入业务化应用。作为全球海洋立体观测网的重要组成部分,卫星海洋观 (监) 测系统以海洋卫星为主,兼顾其他卫星数据应用,服务于海洋观 (监) 测业务化系统,主要由系列海洋卫星 (含载荷)、卫星地面应用系统、海上定标和真实性检验场等组成。

海洋卫星通过搭载各类遥感器来探测海洋环境信息,能够对全球海洋大范围、长时期地观测,为人类深入了解和认识海洋提供了其他观测方式都无法替代的数据源。经过多年不懈努力,中国已经初步形成了“海洋一号”“海洋二号”“高分三号”系列卫星为代表的海洋水色、海洋动力环境及海洋监视监测系列卫星,建立起了优势互补的海洋遥感卫星观测体系。

根据 《海洋卫星业务发展“十三五”规划》,到 2020 年,中国将研制和发射十余颗海洋卫星,可为海洋环境资源、海洋防灾减灾、海洋经济、海洋生态、海洋安全等领域提供不同分辨率、不同时效、不同种类的丰富的多源海洋环境信息,广泛服务于气象、环境、交通、农业和水利等。

挺进极地 观测冷源

2019年,中国自主建造的第一艘极地科学考察破冰船——“雪龙 2”号顺利交付,这无疑是世界极地科考领域最重大的事件之一。它的交付意味着中国形成了

“雪龙”号和“雪龙2”号协同开展极地探测的“双龙探极”新格局,大大提升了中国极地科学考察现场保障和支撑能力。对中国全球海洋立体观测网建设而言,“双龙探极”新格局无疑把对极地海域的观测能力提升到新水平。

南北极作为地球的两大冷源,左右着全球冷暖过程,在包括两极海域在内的极地地区形成立体观测能力对于掌握全球气候变化,分析重大气象过程的产生和发展机理等具有重大意义。中国一直致力于极地进入、极地科考能力建设。

在南极科考方面,从1984年派出首支南极科考队开始,中国先后建成了长城站、中山站、昆仑站和泰山站,第五座科考站选址南极罗斯海地区并进入建设阶段。截止目前,中国已经实施了35次南极科考。北极科考方面,2004年 7月,北极黄河站在挪威斯匹次卑尔根群岛的新奥尔松地区建立。截至目前,中国已经实施了9 次北极科考。海洋观测是中国极地科考的核心内容之一,中国在极地已经形成了站基、海基、空基、冰基等构成的立体海洋观测网络。特别值得一提的是,在2018

年中国第九次北极考察期间,中国科考队成功在冰区布放了两套海-冰-气无人冰站观测系统,首次实现对北极海洋、海冰和大气的全要素观测,将为研究北极海冰变化过程和机理、准确预测北极气候和海冰变化趋势等提供科学数据支撑。在2018年第34次南极考察期间,中国科考队在南极罗斯海特拉诺瓦湾开展地球物理调查,获取了海底地形、海洋重力、磁力数据。这是“雪龙”船首次以全覆盖勘测方式获取南极海洋的海底地形地貌资料。

制度保障 整合力量

制度建设是海洋立体观测系统的建立和观测能力提升的重要保障。近年来,中国出台了一系列相关政策规范,其中包括

《海洋观测预报管理条例》《全国海洋观测网规划 (2014年~2020年)》《海洋气象发展规划 (2016年~2025年)》,对加大海洋观测基础设施投入、提高观测仪器设备先进性、建设海洋观测体系、规范海洋观测管理、积极参与国际观测计划等起到显著的推动作用。

2016年,国家“十三五”规划纲要明确将“全球海洋立体观测网”列为重大工程,要求统筹规划国家海洋观 (监) 测网布局,推进国家海洋环境实时在线监控系统和海外观(监)测站点建设,逐步形成全球海洋立体观(监)测系统,加强对海洋生态、洋流、海洋气象等方面的观测研究。

经过多年发展,中国海洋观测已初步具备全球海洋立体观测雏形。目前已拥有包括海洋站(点)、雷达、海洋观测平台、浮标、移动应急观测、志愿船、标准海洋断面调查和卫星等多手段的海洋观测能力,近岸近海观测已初步覆盖管辖海域,极地和大洋热点海域观测有效开展,卫星遥感观测手段趋于成熟,海洋观测数据传输效率大幅提高,海洋立体观测体系更趋完善。

国家海洋技术中心是国家全球海洋立体观测网技术总体单位,该技术中心相关负责人介绍,“十三五”开局是中国海洋观测能力进一步提升的重要时间节点,此

后,有关方面有效整合国家海洋观 (监)测能力,建成布局合理、规模适当、体系完整的中国全球海洋立体观 (监) 测系统,形成覆盖中国管辖海域和大洋重点海域的业务化观 (监) 测能力,满足海洋经济发展、海洋防灾减灾、海洋生态预警、海洋资源开发利用和海上航行安全保障等多方面对海洋观 (监) 测的需求。

携手合作 互利共赢

作为支撑海洋事业发展的基础,海洋观测受到世界各国高度重视。联合国教科文组织政府间海洋学委员会、世界气象组织、国际科学联合会理事会和联合国环境规划署于1993年发起并组织实施了全球海洋观测系统 (GOOS) 计划,现已发展为13个区域性观测系统,针对不同要素包括全球海平面观测、全球海洋漂流浮标观测、全球Argo浮标观测、国际海洋碳观测等多个专题观测计划。

据国家海洋技术中心副研究员王祎介绍,在GOOS等全球性计划引领下,目前国际海洋观测已进入多平台、多传感器集成的立体观测时代,呈现出业务化观测系统与科学观测试验计划相结合、区域与全球相结合、“天-空-岸-海”多手段相结合、国际合作数据贡献与共享相结合的特征。全球海洋观测系统正在逐步建成,全球海洋观测能力稳步增强。

王祎说:“我国将深度参与国际观测计划,重点建设覆盖太平洋台风活跃区、厄 尔 尼 诺 变 异 等 重 点 关 注 区 的 长 期 观

(监) 测系统,提升对大洋环流、台风生成和传播、厄尔尼诺/拉尼娜现象、珊瑚礁退化、海洋酸化等重要海洋、气候和环境变化过程的实时监测和预测能力。”

此外,中国将与参加“中国-小岛屿国家海洋部长圆桌会议”并与达成协议的小岛屿国家共同建设和维护岛礁生态联测系统;与“21世纪海上丝绸之路”沿线国家共同建设和维护海洋观 (监) 测系统,提升“海丝”沿线国家的海洋灾害预报观测能力,助力实现合作共赢。

中国助力打造全球海洋观测网朱 彧 张保淑

7月18日,中央气象台继续发布台风蓝色预警,预报了今年第5号台风“丹娜丝”的行进时间、路径和其分裂出来的南海热带低压可能对东南部海域造成的影响。很多人听到该预警信息长舒了一口气,因为之前的预报信息显示,“丹娜丝”可能“分裂”成两个台风,形成双台风“共舞”的骇人破坏力;而18日的预报表明,其分裂出的南海热带低压未来强度变化不大。

见微知著,对台风作出预测并发出预警信息,在很大程度上要依赖于我国已经建立的“国家全球海洋立体观测网”。该观测网是规模宏大的系统,包括国家海洋站网、海洋雷达站网、浮潜标网、海底观测网、表层漂流浮标网、剖面漂流浮标网等。通过这些网络,可以时时获取海温、海流、海浪等海洋环境要素信息,在此基础上进行综合分析研判,及时发出台风、飓风、风暴潮以及海啸等灾害侵袭预警,服务渔业捕捞、远洋运输、海上石油开采等生产活动。

三峡大坝﹃弯曲﹄乌龙的背后

李宇飞

三峡大坝﹃弯曲﹄乌龙的背后

李宇飞

新华社伦敦7月17日电(记者张家伟) 一个有中国科学家参与的国际团队17日在英国《自然》杂志发表论文说,他们通过雄蚊感染沃尔巴克氏菌与雌蚊绝育相结合,几乎完全清除了野外试验区内的野生白纹伊蚊,并且这种方法比其他防蚊方式更环保、更高效。

白纹伊蚊是登革、寨卡等病毒的主要传播媒介,防控这类蚊子对遏制相关传染性疾病传播具有重要意义。

中国中山大学奚志勇教授团队与国际原子能机构、美国密歇根州立大学、中国广州威佰昆生物科技有限公司、中国疾病预防控制中心等多家机构合作开发了一种控制蚊子种群的新方法。团队先让蚊子感染上沃尔巴克氏菌,然后再对蚊子实施低剂量射线辐射,使辐射水平达到让雌蚊绝育的效果,但不影响雄蚊生殖能力,最终将这些感染细菌并被辐射的蚊子释放到野外。

此前研究已发现,可用沃尔巴克氏菌来控制伊蚊繁殖,雄性伊蚊感染这种常见共生菌后,与之交配的雌性

伊蚊产下的卵无法孵化。团队在广州市两个岛上开展了现场试验,期间释放

了数百万只携带沃尔巴克氏菌且受过辐射的白纹伊蚊。结果显示,这种“双管齐下”的新方法让试验区的野生白纹伊蚊种群几乎被完全清除。

此前英国一家公司尝试借助转基因技术控制蚊子种群。奚志勇告诉新华社记者,在生物安全和控制上,这一新方法相比转基因技术有更大优势。“因为我们使用自然界昆虫体内广泛存在的一种共生菌,可能自人类出现以来它就一直与我们密切、和平相处,它无法感染包括人类在内的脊椎动物”。

这一新方法是否会带来生态风险?奚志勇解释说,自然界中蚊子有3000多种,新技术只针对很少的几个传播疾病的蚊种,其他不传播疾病、对人类危害较小的蚊种都不受影响。团队计划在更大范围的城市地区验证新方法,以观察它是否能有效阻断登革热等传染病传播。

中外团队创新高效灭蚊方法7月17日上午,安徽省

合肥市六安路小学翠微分校,皖疆两地青少年载歌载舞,庆祝 2019 年皖疆青少年“手拉手”融情实践夏令营开营。

此次夏令营活动将持续一周时间,将组织两地少先队员参观渡江战役纪念馆、安徽名人馆、省地质博物馆,感受安徽悠远厚朴的历史文化、传统文化和红色文化,开展沉浸式革命传统教育;组织少先队员走进合肥市科技馆、科大讯飞语音基地等,体验现代科技的魅力。

◀图为六安路小学翠微分校学生与新疆的小伙伴交换礼物。 人民图片

皖疆青少年夏令营开营

三峡大坝雄姿。 (资料图片)百 度

海上观测浮标站。 新华社发

海洋气象观测平台。 百 度

2012年8月4日,中国科考队员在挪威海域布放中国首个极地大型海洋观测浮标。

新华社发科教大家谈

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