港科大調用最新數據分析颱風「蘇拉」衝擊 將着力提高降雨預報準確度
超強颱風、世紀暴雨等極端天氣近期頻繁襲擾香港，連續引發多區山泥傾瀉、嚴重水浸等自然災害，不少市民深受其苦，為社會帶來巨大挑戰。在中央支持下，香港近年積極投入航天科技發展，開展了衛星遙感技術的新篇章。香港文匯報訪問了多名本港正透過更豐富的衛星數據推動岩土工程、土地測量科研的專家學者，他們都強調，衛星技術的提升與應用，對災害發生「前、中、後」三階段的減災抗災發揮巨大的賦能作用，包括監測預警、實時資訊與救援、分析與重建等。其中，香港科技大學的學者結合了該校上月底發射的衛星最新數據，分析颱風「蘇拉」對將軍澳和觀塘海岸線的衝擊，並與2018年颱風「山竹」作對比，以及調試降雨預報模式，為未來提升災害應對作準備。
衛星遙感技術作為超高空的「千里眼」，可實現全天候多方位對地監測。港科大上月底發射了香港高教界第一顆衛星「香港科大—雄彬一號」，支援災害應變是其中一項焦點。
有關研究的共同負責人、港科大土木與環境工程系主任張利民，接受視像專訪分享時表示，本月初颱風「蘇拉」遠離香港後，團隊即第一時間調用最新數據，獲取包括將軍澳、觀塘一幅7公里乘7公里的災後衛星影像，從中看到海岸沿線的海濱步道與周圍建築保存完整，基本未受損壞，與2018年颱風「山竹」造成巨大損失的境況完全不同。
可更快獲高分辨率衛星影像
同時，團隊亦正利用「香港科大—雄彬一號」助力分析暴雨過後全港山泥傾瀉的分布與受災狀況。他透露，相比以往，政府借助飛機低空航拍獲取山泥傾瀉狀況，現在利用香港自身的衛星數據，可更快獲得高分辨率的衛星影像，以分析災後情況，可顯著增強香港收集受災數據的能力；對災後較難抵達的森林與山地區域，高分辨衛星影像亦能第一時間探知如山泥傾瀉和人員傷亡的情況，為後續救災提供重要支援。
針對本月7日至8日的黑雨，張利民亦利用了天文台降雨數據，與港科大建立的推演山泥傾瀉模型，製作出多幅香港全域山泥傾瀉分析推演圖，能對照24小時內黑雨的降雨軌跡、山泥傾瀉密度分布和房屋坍塌風險預計情況。
他坦言，目前災害推演與天氣超前預報方面仍存在脫節情況，而如能在極端暴雨來臨前，借助精確的遙感數據得到對天氣預測的模擬圖，則可以更準確地描繪出暴雨和山泥傾瀉的推演模型，從而提早部署應對措施。
遙感衛星可助指導救援工作
港科大衛星研究另一負責人、該校衛星遙感與大氣科學專家及土木與環境工程系教授蘇慧表示，依靠可實時獲得高分辨率對地影像，遙感衛星可在災前實現預警，災害發生時亦可進行災情監測，指導救援工作。當災害結束後，科研人員可以利用遙感數據為災害預警模型提供校準與修正，對於災害造成的損失，亦可從高空中不同於地面的角度精準勘測。
她提到，作為生成暴雨、颱風的雲層，本身就是研究材料，而借助如「風雲」衛星等氣象遙感衛星，可以通過測繪得到如大氣溫度、濕度等具體信息，再借助超級計算機、人工智能等技術手段，就可以預測出如未來3小時降水量、降水軌跡等信息，實現提早預警。
不過，蘇慧坦言，面對如今次黑雨的超強降水，準確預報仍是世界級難題，在降水的時空分布預報等精度都有待提高，但相信未來如能透過香港自家的衛星獲取更多數據，亦會提升有關災害預報模型的精度。目前，其團隊正在處理相關衛星數據，調試降雨預報模式。
理大與航天科技集團合作 推動遙感技術
香港理工大學近日亦與香港航天科技集團合作，取得更多衛星數據，其獲贈一顆明年發射衛星的命名權，推動遙感技術發展。該校建設及環境學院副院長、土地測量與資訊學系教授黃文聲指，透過更豐富遙感影像與數據分析，可迅速發現山體滑坡、河流氾濫，以及颱風形成等災害事件，以便採取相應應急措施，減少災害影響。
專家冀港融入國家衛星系統服務灣區
隨着「香港科大—雄彬一號」及後續碳衛星的發射，香港正開始建立屬於自己的衛星數據系統，透過即時調用影像等資料，助力減災防災。事實上，國家近年多次發射不同的減災衛星，積極應用衛星遙感科技，支援應對極端天氣對全國各地帶來的災情與挑戰。有專家、學者認為，香港除了可透過更多種類的衛星類型，豐富災害分析數據外，未來更應努力融入國家衛星系統，整合相關資訊共同做好粵港澳大灣區的減災防災工作。
香港科技大學土木與環境工程系教授蘇慧表示，除了「香港科大—雄彬一號」一類的光學遙感衛星，SAR（合成孔徑雷達）衛星亦可用於減災防災工作。前者影像分辨率高，但無法穿透厚重的雲層；後者則不受雲層影響，可在災害中實時監測山體滑坡形變。
「只有綜合運用不同類型、多模態的衛星，才能更好探測災害情況。」她希望香港未來亦能發射自己的雷達衛星，透過更全面多元化數據，實現對香港以至整個大灣區的即時災害評估與校準。
極端天氣引發的自然災害衝擊全球，衛星科技成為其中一種重要的支援應對手段。單在今年8月，國家就先後發射了風雲三號06星、環境減災二號06星，以及陸地探測四號01星，協助提升對自然災害應急快速響應能力，並增強受災區域大範圍持續動態監測能力。在早前的黑龍江洪澇災害中，地面科研人員亦利用了包括高分三號、涪城一號、環境、資源等多顆應急減災衛星的影像和監測數據，助力抗洪救災工作。
香港科技大學土木與環境工程系主任張利民指，國家在衛星資源以及用以減災抗災方面經驗豐富，建議香港未來應當努力融入國家衛星系統，除了能應對本港的減災防災，亦能結合更全面先進的技術，服務整個大灣區的需要。
來源：香港文匯報 ［2023-09-17］
