美国国家航空航天局（NASA）率先使用烟雾穿透技术研究加利福尼亚州的野火破坏

时间：2021-10-13 08:52:04 来源：

9月3日至10日，一架装有无人飞行器合成孔径雷达（UAVSAR）的NASA飞机飞越加利福尼亚大火，检查了下方的地面。

当该机构的卫星为太空中的野火成像时，科学家们正在穿越燃烧区域，使用烟雾穿透技术更好地了解其破坏情况。

一架配备强大雷达的NASA飞机本月升空，展开了一项科学运动，以了解更多有关烧遍加利福尼亚广大地区的野火的更多信息。这些航班被用于识别火灾中受损的结构，同时还绘制可能将来可能发生滑坡和泥石流危险的燃烧区域的地图。

它们是NASA地球科学部应用科学灾难计划正在进行的工作的一部分，该计划利用NASA的机载和卫星仪器生成地图和其他数据产品，地面合作机构可利用这些产品跟踪火场，绘制范围燃烧面积，甚至可以测量在加利福尼亚州和邻近州上空飘过的烟羽的高度。

配备无人飞行器合成孔径雷达（UAVSAR）仪器的C-20A飞机于9月3日从加利福尼亚州帕姆代尔附近的NASA阿姆斯特朗飞行研究中心开始飞行。第一次飞行考察了旧金山东北部的LNU闪电综合体燃烧区。9月9日的一次飞行侧重于加利福尼亚州中部蒙特雷以南的大火。

来自美国国家航空航天局阿姆斯特朗飞行研究中心的一架C-20A飞机使用无人飞行器合成孔径雷达（UAVSAR）和短波长红外成像仪进行飞行，以评估9月3日和10日的加利福尼亚大火。成像者透过野火烟雾凝视着下方的地面，而无人机则使科学家能够近距离观察这些火如何改变了地貌。雷达固定在飞机底部，反复在某个区域上空飞行，以极高的精度测量表面高度的微小变化。

从2009年开始，UAVSAR大约每年都会对其中一些区域进行系统成像，其中两次最新的数据收集是在2018年和2019年，这是较大的地震故障监测研究的一部分。将先前飞越的图像与新图像组合后，科学团队可以生成所谓的损坏代理地图，以识别受火灾影响最大的区域，并绘制可能燃烧的建筑物的位置。

植被被烧毁后，通常在数月后的季节性降雨期间，山坡和山谷可能容易发生滑坡和泥石流。通过确定最危险的区域，科学家可以更好地了解当今年秋天晚些时候在加利福尼亚开始急需的降雨时，此类危害可能最大的地方。

UAVSAR雷达舱安装在飞机底部，并反复飞过某个区域，以极高的精度测量表面高度的微小变化（几毫米或四分之一英寸）。烟雾穿透仪器在绘制烧伤疤痕方面也非常有效，因为雷达信号从植被反射的方式与从新鲜燃烧的地面反射的方式非常不同。

从加利福尼亚州帕姆代尔附近的爱德华兹空军基地起飞的较早飞行期间，NASA的C-20A研究飞机与下面连接的UAVSAR仪器一起起飞。

更重要的是，在烧伤地区的UAVSAR机载飞行所产生的观测结果的空间分辨率是卫星的10倍，而且可以迅速安排飞行以收集在卫星图像中识别出的脆弱区域的数据。

JPL的UAVSAR项目经理Lou Yunling说：“ UAVSAR被证明是检测土地高度微小变化的宝贵工具。”“但是这种雷达还可以在任何给定的日子进行精确的烧伤痕迹测量，并在需要时提供每日重复测量，这可以补充NASA卫星的制图工作。”

在下一波UAVSAR野火飞行中，雷达将伴随着短波长红外（SWIR）成像器（可以透过浓烟查看并识别活跃火势的仪器）和可见摄像机，它们都是QUAKES-I（量化不确定性和地球系统成像仪的运动学）成像套件。科学家将能够利用这些数据来生成火灾现场的详细地面标高图。

安德烈说：“我们希望结合使用雷达，短波红外和可见图像，以了解野火目前正在活跃的地方，绘制燃烧区域的地图，并了解哪些地区对未来滑坡或泥石流的敏感性更高。” JPL的首席研究科学家Donnellan。

随着加利福尼亚州继续与有记录的最恶劣的野火季节交战，这些标志着UAVSAR首次支持NASA灾难计划的数据产品的测绘飞行。这些数据产品是为在加利福尼亚进行实地工作的机构准备的，包括加利福尼亚国民警卫队，加利福尼亚林业与消防局（Cal Fire），州长紧急服务办公室，加利福尼亚州地质调查局和联邦紧急事务管理局。

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