第1章绪论
在人类文明的发展进程中，突发事件如自然灾害、事故灾难等，一直是对人类社会构成巨大威胁的不稳定因素。它们不仅具有突发性和不可预测性，而且在发生后往往需要迅速、有效的应急响应和救援行动。遥感技术因其宏观、快速、准确的优势，已成为应急管理的核心手段之一。然而，现阶段的应急遥感监测仍面临时效性不足、数据处理滞后、服务不持续等问题，无法充分保障黄金救援时间。
本章概述遥感应急服务体系、应急服务预案、天空地观测资源协同规划调度、应急快速处理、应急信息精准处理、协同监测应急平台等方面的国内外研究进展，分析当前天空地遥感应急技术面临的挑战，展望遥感应急服务未来的发展方向。
1.1概述
突发事件是指突然发生，造成或者可能造成严重社会危害，需要采取应急处置措施予以应对的自然灾害、事故灾难、公共卫生事件和社会安全事件，一直是人类文明进程中的*大危害之一。2021年“T2Q”郑州特大暴雨造成25人死亡、7人失联。2023年“2-22”阿拉善左旗煤矿坍塌事故造成53人死亡、6人受伤，直接经济损失达20430.25万元。2023年“12*18”积石山地震共造成甘肃、青海两省77.2万人不同程度受灾，地震引发了砂涌现象，大量房屋被淤泥包围、冲毁，直接经济损失达146.12亿元。2024年“7‘5”华容县洞庭湖决堤，造成淹没面积约45.92km2。2024年8月3日凌晨，四川省甘孜藏族自治州康定市二道水村、日地村和大河沟村突发山洪泥石流，造成12人遇难、15人失联。据应急管理部发布的2023年全国自然灾害基本情况，全年各种自然灾害共造成9544.4万人次不同程度受灾，因灾死亡失踪691人，倒塌房屋20.9万间，农作物受灾面积1053.93X104hm2；直接经济损失达3454.5亿元。
突发事件具有区域性、突发性、过程性和频发性，对其的监测与管理需要“三全三高”，即全空间、全周期、全要素、高动态、高时效、高精度的时空信息保障。应急响应的**要务就是“快”（李德仁等，2024;和海霞等，2012）。时效性是应急响应的灵魂，是应急救援黄金时间的核心保障。经过多年发展，我国在遥感应急响应尤其是灾害遥感方面取得了很大的进展，如2022年四川省泸定县地震应急响应时间已缩短到4h内。而且随着高分辨率对地观测卫星高分四号的发射，通过对目标区域长期“凝视”获取动态变化过程，已实现森林火情、洪涝灾害监视等快速监测。但从整体上来看，空天遥感特别是天基遥感应急响应依然面临“数据下不来、处理不及时、服务不持续”的困境，极大错失了应急救援黄金时间（眭海刚等，2019;杨思全，2018）。美国、日本及欧洲的一些国家因其成熟的应急服务体制机制和发达的组网监测技术，遥感传感网在预测预警、监测监控、应急处置和恢复重建等应急响应全流程中发挥了重要作用，但在遥感实时应急响应方面依然面临挑战。目前，遥感应急响应研究大多侧重于遥感数据快速处理、并行计算、灾损信息提取等相关应急处理，缺乏全链路、体系化的分析。由于天空地单一手段应急监测会出现“时空裂缝”，加上应急响应涉及多部门、多资源、多系统的联合协同过程，单纯处理算法上的提升难以满足应急响应的业务化系统需求（李德仁等，2024）。因此如何将天空地遥感进行有机协同应急监测并实现遥感协同观测数据的实时处理与即时信息服务，已逐渐成为遥感应急领域的研究热点。
1.2国内外研究进展1.2.1遥感应急服务体系与预案
国外应急管理体制机制建设较为完善，1979年4月，美国成立了联邦应急管理署（Federal Emergency Management Agency，FEMA），用于领导全国做好防灾、减灾、备灾、救灾和灾后恢复工作。美国联邦政府在2004年发布了国家突发事件管理系统（national incident management system，NIMS）（张美莲等，2017）和国家应急预案（national response plan），提出了一整套核心的理论、概念原则、术语和组织程序，提出了应急管理的整体战略框架，适用于所有级别的突发事件类型，以及各个尺度区域的突发事件应对，其内容可以指导应急管理的整个周期和流程。日本在预防和减灾救灾方面立法先行，形成了一套非常完善的防灾、减灾、灾害恢复重建的法律体系，为灾害应急管理体制、机制等管理制度设计和执行及全面的技术信息共享提供了法律基础和框架的保障（赵富森，2022）。英国将灾害应急管理作为国家能力建设的重点，特别在国家层面上加大对灾害监测和早期预警科技手段和能力的投入。早在1990年，英国就将新的超大型计算机应用于气象服务，使英国气象局的大陆和海洋气象服务实现了数字化运作和管理，以英国气象局为主体的英国气象服务逐步确立了应对气候灾害的预警机制和能力（刘助仁，2010）。澳大利亚在制定相关体系架构之上，形成了一系列的救灾计划，包括航空灾害、海上灾害、辐射灾害在内的几乎所有灾害的应对计划和措施。在州级层面，各州也根据当地的具体情况，制定了具有地域特征的法规条例，例如昆士兰州于2003年出台了《昆士兰灾难管理条例》（张志等，2020）。
国外应急预案体系建设大都是在经历重大突发事件后才不断总结完善，并逐步构建了整体性、全危害的国家应急预案体系或框架（游志斌，2024），比如法国2006年制定的应急预案体系框架、美国综合准备指南（CPG101，2021年第三版）中的预案编制要求、日本防灾基本计划（2022年修订）。这类国家应急预案体系或框架的整体设计都着眼于明确指挥权属关系，界定应急响应管理权限与程序，从而使政府各层级及其他类别应急响应者在应对突发事件时能协调一致，真正确保“指挥顺畅”。
美国、日本及欧洲的一些国家已建立较为发达的组网监测技术，遥感监测在应急全流程中发挥了重要作用。美国联邦应急管理署于1999年就发布了《联邦灾害应对中的遥感标准》（Remote Sensing Standard in Federal Disaster Operations，Standard Operating Procedures）操作手册，在手册中详细描述了测绘应急保障部门的组织结构、岗位职责、应急响应流程、信息共享步骤及相关的标准规范，并简要描述了不同遥感手段适用的不同灾种。2011年受日本福岛核泄漏事件影响后，美国对应急管理体系进行了重大调整，着力推行“情报和信息共享”“现场态势评估”等32项核心能力建设，进一步修改了上述遥感标准操作手册并发布《美国联邦紧急事务管理局地理空间操作标准》（FEMA Geospatial Standards of Operation），明确提出遥感监测应急服务的应对机制要与当前遥感技术相匹配，强化了地理空间信息响应小组组织协调、信息共享的体制机制，以完成“提供途径获得*实时的高分辨率地理图像数据和服务，以及在突发事件中地理空间联络支持”使命，突出遥感传感网在预测预警、监测监控、应急处置和恢复重建中的重要作用。
新中国成立后开始逐渐发展信息化应急体系，以单体一整体一特色应急为主要发展路线。初期，主要实施单灾种应急管理制度，单项应对、部门应对是突发事件的主要应对方式，应急管理全程主要依赖议事协调机制，体现为突发事件产生后成立相关应急管理部门或临时领导小组机构组织，例如初期成立的水利部，负责抗击洪涝灾害（石武英，2013）o2003年国内暴发了严重的非典疫情，在应对疫情过程中，我国开始建立健全应对重大突发公共事件的“一案三制”应急管理体系（王旭，2014）。2006年设置国务院应急管理办公室，通过政府办公厅的应急办进行综合协调，联合相关的议事协调机构，同时辅之以联席会议制度，一项综合协调型的应急管理体制在我国初步确立。随着2007年8月出台《中华人民共和国突发事件应对法》，应急管理体系框架逐步建立，制度内容不断完善，综合应急管理水平得到提升。
对应于我国应急体系的发展，我国应急预案也大体走过3个阶段（代海军，2023）。一是单项应急预案编制阶段。国家以编制各类单项应急预案为主，如在地震、矿山、消防、卫生等领域，分别编制了专项应急预案，但编制体例、内容差异很大，名称亦不统一，且局限在行业、部门，预案彼此之间也没有衔接，不少领域还存在空白。二是综合性应急预案编制阶段。2003年5月国务院出台了《突发公共卫生事件应急条例》，2003年11月国务院办公厅成立了应急预案工作小组，2006年1月8日国务院又印发了《国家突发公共事件总体应急预案》。至此，全国“纵向到底，横向到边”应急预案框架体系基本形成。三是应急预案体系化发展阶段。2007年《中华人民共和国突发事件应对法》颁布实施后，国务院加强了对应急预案的综合管理，在“两个坚持、三个转变”（“两个坚持”即坚持以防为主、防抗救相结合，坚持常态减灾和非常态救灾相统一；“三个转变”即从注重灾后救助向注重灾前预防转变，从应对单一灾种向综合减灾转变，从减少灾害损失向减轻灾害风险转变）防灾减灾救灾理念指引下，应急预案积极融入优化国家应急管理能力体系建设整体布局，应急预案的体系和结构持续优化。编制和管理好应急预案是防范化解重大风险的基础性工作，党中央、国务院高度重视应急预案体系建设，近几年作出了一系列重大战略部署。2019年11月29日，习近平总书记在主持中共中央政治局第十九次集体学习时强调“要加强应急预案管理，健全应急预案体系，落实各环节责任和措施”；2020年8月25日，习近平总书记主持召开党外人士座谈会时特别强调“要前瞻性谋划重大风险应对预案”。《“十四五”国家应急体系规划》（国发〔2021〕36号）提出了应急预案体系建设的重点工作，“制定突发事件应急预案编制指南，加强预案制修订过程中的风险评估、情景构建和应急资源调查；修订国家突发事件总体应急预案，组织指导专项、部门、地方应急预案修订，做好重要目标、重大危险源、重大活动、重大基础设施安全保障应急预案编制工作；有针对性地编制巨灾应对预案，开展应急能力评估”。当前，我国正在组织修订《国家突发公共事件总体应急预案》。
随着测绘科技水平不断提高，遥感保障作用明显增强。2007年9月13日国务院发布的《国务院关于加强测绘工作的意见》中明确提出，要“建立健全应急管理测绘保障机制，为突发公共事件的防范处置工作提供及时的地理信息和技术服务”。2007年12月28日国家测绘局印发《基础测绘成果应急提供办法》，规定“测绘成果保管单位应当根据相关批复或者调用通知（情况特别紧急时，可以依据相关测绘行政主管部门的电话通知），在*短时间内完成基础测绘成果应急提供，一般提供期限为8小时，特殊情况不超过24小时。”（曹振宇，2014）。在汶川地震之后，四川省测绘局于2008年率先提出了《四川省测绘局应对重大突发事件测绘保障应急预案》。2009年国家测绘局制定了《国家测绘应急服务保障预案》，**次从国家层面梳理了遥感应急服务的体制机制，随后国内各省市均以此为依据，制定了省市级的测绘应急保障预案，这意味着我国测绘应急服务迈
上制度化轨道。与美国的遥感标准操作手册相比，我国的国家测绘应急服务保障预案颗粒度太大，可执行性相对较差，以它为依据建立的省市测绘应急保障预案，基本上照搬国家预案的结构和表述方式，呈现“上下一般粗”的局面，未能密切结合本地实际和灾种特点，制定详细、明确、具体的应对措施。此外，我国的测绘应急保障预案动态管理滞后，持续改进机制尚未形成，在遥感监测的技术手段已经有了长足进步的情况下，原有的预案未能体现现有先进的遥感监测理念，在重大突发事件面前无法形成区域聚焦的遥感髙效主动服务模式。
总体来说，在经历了多次重大突发事件之后，我国已经充分意识到遥感监测应急服务在应急响应过程中的重要作用，开始着手建立测绘应急保障体制机制，规范测绘应急保障服务流程。2022年，自然资源部办公厅印发了《自然资源部应急测绘保障预案》，要求完善应急测绘保障体系，构建权威高效的国家应急测绘保障业务体系和技术体系，
展开
