绘制描述自然灾害破坏性的地图

在过去的二十年里，自然灾害夺去了大约 123 万人的生命，平均每年约 60,000 人，并影响了全世界超过 40 亿人的正常生活和工作；除此以外，自然灾害还在全球造成约 2.97 万亿美元的经济损失。

2018年，通过与加州理工学院（Caltech）和美国宇航局喷气推进实验室（JPL）的合作，具备先进的快速成像和分析（ARIA）系统的新加坡地球观测站（EOS）顺利在南大建立。该观测站目的是绘制亚太 (APAC) 地区自然灾害造成的破坏图，而亚太地区正是世界上最易发生灾害的地区之一。

它被称为ARIA-SG系统，可以使用卫星技术获取有关自然灾害造成的破坏的信息，并帮助应急响应人员可视化破坏程度，使他们能够在正确的时间向正确的地点提供援助。ARIA-SG 系统可以在一天内绘制洪水、台风、地震和火山爆发等各种自然灾害造成的破坏情况。

亚洲的自然灾害

分布情况，图片来源：NTU官网

据灾害流行病学研究中心（CRED）统计，2019年发生自然灾害数量最多的地区是亚洲，占全球总数的40%。EOS 收到来自诸如东盟灾害管理人道主义援助协调中心（AHA 中心）等机构的灾害绘图请求，还有来自 Sentinel Asia的请求，这些都是灾害应急响应组织。

“在灾难发生后，灾难管理的利益相关者需要有关其对规划和分配资源、搜索和救援活动、建立救济避难所以及分发医疗和食品供应的影响的深远而准确的信息。ARIA-SG 项目首席研究员兼 EOS 研究与战略总监Emma Hill 副教授说，快速响应是关键，因为延误可能会导致更多人死亡和伤亡。

“但是，当通信网络和运输基础设施中断或损坏时，可能很难快速协调和收集信息。这就是 ARIA-SG SAR 制图可以提供帮助的地方，因为无论天气状况如何，它都能提供昼夜及时观测。”

结合卫星技术与云计算，监测自然灾害造成的破坏

ARIA-SG 系统从环绕地球运行的卫星获取信息，这些卫星配备了一种称为合成孔径雷达 (SAR) 的传感器。这些 SAR 传感器主动发射微波，这些微波被地球表面的物体反射。然后传感器记录反射波。

由于建筑物、植被和水等地物反射微波的方式不同，因此可以通过分析反射回卫星的散射波来构建地球表面的详细地图。

ARIA-SG系统利用云计算的强大能力，自动处理传感器采集的数据，一旦卫星捕获数据，自然灾害造成的破坏规模和强度就可以快速可视化。

通过比较灾前和灾后的地图，ARIA-SG 系统可以确定自然灾害造成的破坏的性质和程度，例如洪水泛滥、基础设施被毁或建筑物倒塌。这些信息有助于灾难响应机构做出可以挽救许多生命的关键决策。

实际运用

使用 ARIA-SG 系统，EOS 响应了超过 28 项要求绘制 2018 年至 2020 年期间亚太地区自然灾害后果的地图。

图片来源：戈尼台风

例如，ARIA-SG 绘制了 2020 年 10 月 31 日袭击菲律宾的超强台风“戈尼”造成的破坏图，来估计受影响的人数和房屋数量受灾；在 2019 年 9 月，绘制了肆虐老挝的洪水的影响图，用于帮助应急响应人员向大约 100,000 名受影响的人迅速分发急需的用品。

“ARIA-SG 系统建立在减轻亚洲自然灾害造成的生命损失的愿景之上，我们很高兴地图对那些在灾难后努力拯救生命的人有用，”Hill教授说，““我们预计，随着气候变化、人口增长和城市化导致该地区灾害的数量和严重程度增加，绘制亚洲自然灾害影响的地图将变得越来越重要。随着 SAR 技术和算法的进步，我们监测自然灾害影响的能力将会提高，未来我们将能够挽救更多生命。”