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低軌衞星影像應對極端天氣 (鄧淑明博士)

By on September 14, 2021

本文作者鄧淑明博士,為香港大學工程學院計算機科學系、社會科學學院地理系及建築學院客席教授,為《信報》撰寫專欄「科網人語」。

根據運行軌跡與地球的距離,衞星可分為高中低軌三種。(美國太空總署圖片)

根據運行軌跡與地球的距離,衞星可分為高中低軌三種。(美國太空總署圖片)

近年全球極端天氣愈趨明顯,先進的大都會也未能幸免。英國倫敦、中國河南鄭州、美國紐約市在過去幾個月不約而同出現歷史性大暴雨,引致生命和財產的損失。

經濟合作與發展組織(OECD)2018年一份報告指出,專家曾採用模型預測嚴重水浸對法國巴黎的潛在威脅,發現有30%至55%基建會被洪水直接沖毁,但洪水引致的交通和電力中斷對商業的影響更大,經濟損失估計可達35%至85%。

美國國家環境資訊中心(NCEI)也提到,包括水浸、亁旱、強烈風暴、山火、嚴寒等引致經濟損失至少10億美元的天災,對比上世紀八十年代,近10年(2010年至2019年)嚴重程度倍增,天災宗數每年平均大增4倍、人命傷亡也上升一倍、經濟損失更較當年多逾4.5倍。石屎森林的香港自然也不能幸免,氣溫破紀錄已不是新聞,而2018年的超強颱風山竹,大家都應該記憶猶新。

英國倫敦近期出現歷史性大暴雨,路面水浸。(法新社資料圖片)

英國倫敦近期出現歷史性大暴雨,路面水浸。(法新社資料圖片)

應對之道,一方面要檢視基建能耐,未雨綢繆;另一方面,要妥善保養現有設施,確保如蓄水庫排洪功能操作正常、去水道和污水渠保持暢通。不過,馬路邊的污水渠入水位是否有淤塞、設施是否有損毀,這些細微的地方如果要一一監察,往往需耗用不少人力物力。因此,透過地理資訊系統(GlS)這個可兼容不同數據的平台上,結合低軌衞星(簡稱LEO)影像作監察的方案便在近年興起。

根據運行軌跡與地球的距離,衞星可分為高中低軌三種。一般人熟悉的全球定位系統(GPS)屬中軌衞星,在地球2萬多公里的上空運行,一天環繞地球只有兩次;而低軌衞星則可以在距地球僅160公里運行(民航機一般飛行高度是14公里),而且毋須依循既定軌道,因此運行路徑更多,而且可快至個多小時便環繞地球一周,一天可環繞十多遍。

水浸、亁旱、強烈風暴、山火、嚴寒等天災,引致經濟損失至少10億美元。(新華社資料圖片)

水浸、亁旱、強烈風暴、山火、嚴寒等天災,引致經濟損失至少10億美元。(新華社資料圖片)

由於近年漸趨價廉物美,不少公私營機構都用上LEO影像和視頻,配合GIS的數據,如地形、建築物、人口特徵、土地用途等資訊,進行例如偵測露天停車場的泊車情況、房地產公司評估物業質素、建築商盤點器材存貨和地盤巡查,以至管理當局評估森林的健康狀況、不同時段的交通流量、人群管理、測繪道路特徵、易行(walkability)度分析等。

而LEO影像解析度高,能辨別細小至10厘米的物件,因此要辨識上述提到的水渠入水位是否淤塞便輕而易舉。故在監察基建健康、應對極端天氣上,它扮演的角色自然日益重要了。

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