北斗卫星导航系统在减灾救灾方面的应用

了北斗卫星导航系统在减灾救灾方面的应用扬州中学高一（12）班袁慧一．关于北斗卫星导航系统中国北斗卫星导航系统（BeiDouNavigationSatelliteSystem，BDS）是中国自行研制的全球卫星导航系统。是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯格洛纳斯卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统。北斗卫星导航系统（BDS）和美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO，是联合国卫星导航委员会已认定的供应商。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。二．关于中国自然灾害情况中国是世界上自然灾害最严重的少数几个国家之一。中国的自然灾害种类多，发生频率高，灾情严重。中国自然灾害的形成深受自然环境与人类活动的影响，有明显的南北不同和东西分异。广大的东部季风区自然灾害频发、灾情比较严重的地区，华北、西南和东南沿海是自然灾害多发区。中国幅员辽阔，地理气候条件复杂，自然灾害种类多且发生频繁，除现代火山活动导致的灾害外，几乎所有的自然灾害,如水灾、旱灾、地震、台风、风雹、雪灾、山体滑坡、泥石流、病虫害、森林火灾等，每年都有发生。自然灾害表现出种类多、区域性特征明显、季节性和阶段性特征突出、灾害共生性和伴生性显著等特点。三．扬州处于东南沿海地区，经常遭受热带气旋侵袭；有受到洪涝灾害威胁的可能性；中国位于欧亚、太平洋及印度洋三大板块交汇地带，新构造运动活跃，地震活动十分频繁。下面就从这三个方面研究北斗卫星导航的应用。1.热带气旋——台风观测：观测强烈的热带气旋一直以来对人类都是一个很大的挑战。因为它们主要在海洋上活动，位于陆上的气象站大多不能够提供实测数据。北斗导航卫星此时便发挥了作用。使用北斗导航卫星反射信号接收机可以探测到台风经过时的海风海浪信息。台风探测中使用的北斗卫星反射信号接收机，可实时探测台风来临时的海风、海浪和海面高度等多种海面物理参数，并具有兼容GPS的能力注：导航卫星反射信号技术，是利用接收机同时获取导航卫星定位信号与地球表面反射后的定位信号，进行分析处理得到海洋浪高、土壤湿度等信息。该技术是导航卫星位置服务之外的创新应用方向，也是当前国际导航卫星科学应用的热点之一。减灾：1.为渔船提供导航、遇险求救、渔讯等增值信息服务，每当台风即将来临时，该系统会通过北斗终端向渔民发送台风预警预报信息。2.在台风登陆时，在现有电力、通信、道路等基础设施损害严重的情况下，利用北斗的定位、授时、短报文等功能，以及其他卫星通讯手段可以在救灾过程中提供位置、时间、通信等服务。2.洪涝监测：气象卫星遥感水情监测图和由此计算的各县受淹面积统计表成为国务院、防汛指挥部等领导部门及时了解各洪涝区域泛滥范围、面积的重要依据。每年汛期期间，国家卫星气象中心利用气象卫星和多种高分辨率卫星资料监测全国范围和七大江河流域的水情变化，近十几年来，对各类重大水灾事件多次进行了成功的监测,充分发挥了气象卫星对大范围洪涝灾害的宏观监测作用。救灾：北斗卫星导航系统在全国人防警报领域的首次应用，实现了警报发放无盲区、控制超远距离，并能将警报发放结果及时回传到控制中心，大大提高了防空警报信号发放的可靠性和安全性。这一系统在未来防空袭和防灾救援中能及时有效地提供警报信号，特别是在洪涝、地震等自然灾害来临时，能针对受灾区域精准发放灾情信号，引导人民群众及时防范和疏散。3.地震救灾：汶川大地震发生后灾区的手机通信基站被破坏电缆光缆被截断有线、无线通信全部中断。在这种情况下,我国自主研制的北斗卫星导航定位系统成功为灾区一线和指挥部建立了实时通道,在决策、搜救、医疗等过程中发挥了关键作用。无人机传回一张汶川县受伤群众设置SOS标志的地震照片后,成都军区抗震救灾联合指挥部立即通过北斗导航卫星用户机调遣官兵前往救援。这次救援活动中,北斗卫星导航定位系统自身具有的覆盖范围、受地面影响小、定位报告快等优势,得到充分发挥,可称为救援指挥部和前方救援人员最有力的通信助手。救援部队使用北斗卫星定位导航系统辅助救灾的指挥工作,救灾部队携带的北斗系统正在陆续发回各种灾情和救援信息[12]。北斗卫星终端用户向卫星发射短信息后,卫星可以将信息通过北斗地面控制中心和北斗星通运营中心发往全国各地的救灾指挥中心,指挥中心将命令处理后通过卫星播发给各终端，整个过程时间达到秒级，这充分保障了救援工作通信的实时性和一致性。