觀地震于微末，傳薪火于書簡(jiǎn)——地震遙感監(jiān)測(cè)出版紀(jì)事

大地震的準(zhǔn)確預(yù)報(bào)至今仍是世界性難題，但震后遙感監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用， 也就是地震監(jiān)測(cè)“拍照”， 為救災(zāi)工作提供了及時(shí)有效的信息支撐，有力保障了72小時(shí)黃金救援時(shí)間的科學(xué)調(diào)度。作為一名地學(xué)編輯，我將從圖書出版的角度，回顧這一領(lǐng)域在求實(shí)創(chuàng)新道路上的發(fā)展歷程。

一、遙感發(fā)展趨勢(shì)：政策引領(lǐng)與技術(shù)突破

二十屆四中全會(huì)通過(guò)了《中共中央關(guān)于制定國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十五個(gè)五年規(guī)劃的建議》，學(xué)習(xí)出版社出版了《黨的二十屆四中全會(huì) <建議> 學(xué)習(xí)輔導(dǎo)百問》，解讀中提到與遙感密切相關(guān)的內(nèi)容：

• 航空航天：推進(jìn)星座組網(wǎng)、可重復(fù)使用火箭、低空智能交通“三條主線”，布局衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)與6G空天地一體化網(wǎng)絡(luò)。

• 深入推進(jìn)數(shù)字中國(guó)建設(shè)未來(lái)網(wǎng)絡(luò)與6G的空天地海一體化網(wǎng)絡(luò)、算力互聯(lián)網(wǎng)，構(gòu)建“泛在互聯(lián)”基礎(chǔ)設(shè)施，支撐工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、車聯(lián)網(wǎng)、能源互聯(lián)網(wǎng)等實(shí)時(shí)控制場(chǎng)景。

解讀中“提高防災(zāi)減災(zāi)救災(zāi)能力”部分，提出“完善災(zāi)害預(yù)警響應(yīng)機(jī)制。實(shí)踐表明精準(zhǔn)預(yù)警預(yù)報(bào)、提前轉(zhuǎn)移避險(xiǎn)是降低人員傷亡的有效方法。要提高災(zāi)害監(jiān)測(cè)能力，建設(shè)空、天、地一體化的自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，提高災(zāi)害預(yù)警能力。”遙感監(jiān)測(cè)即航空航天監(jiān)測(cè)，配合地面監(jiān)測(cè)。

大地震應(yīng)急響應(yīng)：天空地一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)

ISBN 978-7-03-082256-7

張立福 等著

北京：科學(xué)出版社，2025. 09

恰逢此時(shí)科學(xué)出版社推出了新書《大地震應(yīng)急響應(yīng)：天空地一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)》，這是十四五國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與防范”專項(xiàng)“星機(jī)地協(xié)同的大地震災(zāi)后災(zāi)情快速調(diào)查關(guān)鍵技術(shù)研究”的成果總結(jié)。該書作為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與防范”專項(xiàng)“星機(jī)地協(xié)同的大地震災(zāi)后災(zāi)情快速調(diào)查關(guān)鍵技術(shù)研究”的成果總結(jié)，凝聚了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的集體智慧，是我國(guó)首部系統(tǒng)闡述天空地協(xié)同監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于地震救援的學(xué)術(shù)專著。

二、遙感應(yīng)用與MDD數(shù)據(jù)格式的提出

我國(guó)在遙感衛(wèi)星數(shù)量上已位居國(guó)際前列，但在數(shù)據(jù)應(yīng)用層面仍存在一定滯后，特別是經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)處理的遙感產(chǎn)品尚難以完全滿足行業(yè)需求。遙感不僅是發(fā)射衛(wèi)星，更重要的是將衛(wèi)星數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為有效信息，服務(wù)于生產(chǎn)生活與社會(huì)發(fā)展。

遙感數(shù)據(jù)具有時(shí)間、空間與輻射三大屬性，本質(zhì)上是由時(shí)空與輻射信息構(gòu)成的多維數(shù)據(jù)。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，遙感數(shù)據(jù)存儲(chǔ)格式缺乏對(duì)時(shí)間維信息的統(tǒng)一組織與管理，限制了其在地震等應(yīng)急場(chǎng)景中的高效應(yīng)用。

在新書《大地震應(yīng)急響應(yīng)：天空地一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)》中，首次提出了Multi-Dimensional Data（MDD）遙感數(shù)據(jù)格式，系統(tǒng)解決了遙感數(shù)據(jù)在地震救援中的組織管理難題。該書作為國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“重大自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與防范”專項(xiàng)“星機(jī)地協(xié)同的大地震災(zāi)后災(zāi)情快速調(diào)查關(guān)鍵技術(shù)研究”的成果總結(jié)，凝聚了項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的集體智慧，是我國(guó)首部系統(tǒng)闡述天空地協(xié)同監(jiān)測(cè)技術(shù)應(yīng)用于地震救援的學(xué)術(shù)專著。MDD格式的引入，實(shí)現(xiàn)了從三維到四維的數(shù)據(jù)跨越，為災(zāi)后72小時(shí)黃金救援期的快速響應(yīng)與科學(xué)決策提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。

MDD多維數(shù)據(jù)格式

來(lái)自Zhang L., Zhang S., Rehman A., et al. (2025). A revolutionary Multi-Dimensional Data format for remote sensing. The Innovation 6:100950.

三、遙感地震監(jiān)測(cè)的起源：唐山大地震的求實(shí)探索

唐山大地震后，陳述彭、童慶禧等學(xué)者率先提出開展遙感監(jiān)測(cè)的設(shè)想。童慶禧與薛永祺兩位科學(xué)家從沙河機(jī)場(chǎng)出發(fā)，組織實(shí)施了中國(guó)第一次震后遙感監(jiān)測(cè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)象到機(jī)理的求實(shí)探索。

詩(shī)意科探 九秩華年

——童慶禧院士遙感從研六十年

ISBN 978-7-03-079382-9

本書編委會(huì)

北京：科學(xué)出版社，2024. 09

2024出版的《詩(shī)意科探 九秩華年——童慶禧院士遙感從研六十年》一書是對(duì)童院士從事遙感工作六十年的階段性總結(jié)，也為中國(guó)遙感科技發(fā)展史研究提供了一份珍貴的歷史文獻(xiàn)。在本書中，有關(guān)唐山大地震遙感監(jiān)測(cè)的這段歷史被詳細(xì)記錄：

1976年中國(guó)經(jīng)歷了唐山大地震的巨大災(zāi)難，這一年又是對(duì)我國(guó)發(fā)展遙感技術(shù)十分關(guān)鍵的一年。1976年4月，中國(guó)科學(xué)院地理研究所派出童慶禧和魏成階，參加了中國(guó)第一個(gè)遙感技術(shù)考察團(tuán)應(yīng)邀赴墨西哥考察，考察團(tuán)團(tuán)長(zhǎng)由上海技術(shù)物理研究所匡定波擔(dān)任，成員有童慶禧、魏成階等，這是第一個(gè)以“遙感”正式命名的出訪代表團(tuán)。訪問回來(lái)不久，1976年7月27日唐山大地震發(fā)生。地理所的科研人員立即投入抗震救災(zāi)，以陳述彭為首組成的唐山地震震災(zāi)航空調(diào)查與制圖工作組，在很短的時(shí)間內(nèi)利用航空像片和衛(wèi)星影像完成并向抗震救災(zāi)部門提交了1:50萬(wàn)《京津唐地區(qū)衛(wèi)星影像圖》、《京津唐地區(qū)斷裂構(gòu)造衛(wèi)星圖像判讀分析圖》以及《京津唐地區(qū)活動(dòng)斷裂分析圖》等地震遙感調(diào)查和分析成果。

唐山地震后，陳述彭、童慶禧等提出開展地震區(qū)域紅外遙感研究的倡議，得到了中國(guó)科學(xué)院、國(guó)家地震局的重視。該研究由中國(guó)科學(xué)院地理研究所與上海技術(shù)物理研究所共同承擔(dān)，地理研究所負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)的組織工作以及相應(yīng)的地面測(cè)試和調(diào)查，上海技術(shù)物理研究所負(fù)責(zé)保障航空紅外掃描儀及飛行數(shù)據(jù)獲取。飛機(jī)于1976年9月25日以沙河機(jī)場(chǎng)為基地，在京、津、唐地區(qū)進(jìn)行了多架次以夜航為主的遙感飛行。

第一次在地震后的唐山地區(qū)獲得了大量的熱紅外遙感數(shù)據(jù)，通過(guò)大量航空相片結(jié)合地面調(diào)查解譯完成的“京津唐地區(qū)紅外遙感活動(dòng)斷裂構(gòu)造分析”報(bào)告中，這些紅外遙感數(shù)據(jù)起到了參考作用，初步彰顯了航空遙感技術(shù)在災(zāi)害監(jiān)測(cè)與調(diào)查方面的應(yīng)用潛力。

遙感探山海——薛永祺先生學(xué)術(shù)成長(zhǎng)記

ISBN 978-7-03-071190-8

薛永祺學(xué)術(shù)成長(zhǎng)資料采集組 編著

北京：科學(xué)出版社，2022.01

提到這本書不得不說(shuō)另一本書——當(dāng)時(shí)編委會(huì)讓我做執(zhí)行編輯時(shí)送給我的《遙感探山海——薛永祺先生學(xué)術(shù)成長(zhǎng)記》——該書以翔實(shí)的史料如實(shí)地反映了薛永祺先生所從事的航空遙感技術(shù)的發(fā)展歷程。其中更詳細(xì)地記錄了唐山大地震現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)中童慶禧和薛永祺二人的合作，書中這樣寫道：

1976年7月，位列20世紀(jì)世界地震史死亡人數(shù)第二的唐山特大地震發(fā)生后，中科院地質(zhì)遙感專家接受任務(wù)對(duì)唐山地震的特點(diǎn)做分析，童慶禧再次受命組織隊(duì)伍開展探查。地質(zhì)力學(xué)專家解釋地震是由于地殼運(yùn)動(dòng)、地球引力的釋放造成的。由此出發(fā)，童慶想到這中間有兩個(gè)非常重要的特點(diǎn)跟遙感有很大的關(guān)聯(lián)，分別是熱和光。此外，在所有被描述的現(xiàn)象中，有一種現(xiàn)象引起了他的特別關(guān)注，即地震發(fā)生時(shí)出現(xiàn)的一種藍(lán)色的地光，據(jù)報(bào)道這種藍(lán)光閃過(guò)以后有些人的身上有灼傷。針對(duì)這個(gè)現(xiàn)象及效應(yīng)，遙感界的老前輩陳述彭先生分析這種藍(lán)光很可能就是地?zé)幔^的地光是由于板塊擠壓以后產(chǎn)生的光電現(xiàn)象。他隨即提出可以將紅外遙感作為獲取更多信息、解釋某些現(xiàn)象的重要工具和手段。

地震后地?zé)崮芰恳呀?jīng)基本釋放了，但當(dāng)時(shí)得到的地?zé)嵊绊懕砻鳎栽卺尫蓬A(yù)熱的斷裂帶還是能夠成像的，所以童慶禧希望第一時(shí)間去災(zāi)區(qū)調(diào)查，而且馬上想到了薛永祺，此事非他不可，立刻聯(lián)系薛永祺，請(qǐng)他帶一個(gè)小組攜紅外遙感儀器趕到北京沙河機(jī)場(chǎng)乘飛機(jī)對(duì)唐山地區(qū)進(jìn)行遙感探測(cè)。他們?cè)谏澈訖C(jī)場(chǎng)至少待了兩周，薛永琪全權(quán)負(fù)責(zé)整項(xiàng)飛行遙感探測(cè)、親自上飛機(jī)保障技術(shù)設(shè)備的正常運(yùn)行，常常是飛機(jī)飛回后第一時(shí)間就把紅外影像數(shù)據(jù)提供給地理所的遙感分析組。

唐山大地震現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)，包括數(shù)據(jù)的分析、信息的采集，是童慶禧、薛永祺二人實(shí)質(zhì)性合作的開端，也是二人在紅外遙感數(shù)據(jù)采集分析方面的首次合作，這次合作將航空遙感首次運(yùn)用到地震震后的探測(cè)。自此以后，他們的合作就一發(fā)而不可收拾。

四、薪火相傳再創(chuàng)佳績(jī)：遙感數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的創(chuàng)新

《遙感探山海——薛永祺先生學(xué)術(shù)成長(zhǎng)記》封面圖片中“求實(shí)創(chuàng)新 合作守信”巨石刻字在薛永祺院士身后清晰可見。這八字是中國(guó)科學(xué)院技術(shù)物理研究所的所訓(xùn)，由薛院士的老師匡定波院士任所長(zhǎng)時(shí)提出。自童慶禧、薛永祺唐山地震遙感首次合作之后，他們的合作一直持續(xù)至今，已近50年，成為了科學(xué)合作的一段佳話，可謂是踐行“求實(shí)創(chuàng)新 合作守信”所訓(xùn)精神最佳見證。童慶禧等老一輩科學(xué)家高瞻遠(yuǎn)矚，開創(chuàng)了中國(guó)高光譜遙感這一學(xué)科，實(shí)現(xiàn)了遙感技術(shù)的大飛躍。

如今，張立福等學(xué)者繼承了童慶禧院士與薛永祺院士的學(xué)術(shù)衣缽，立足已有基礎(chǔ)上在基金項(xiàng)目支持15年后實(shí)現(xiàn)了遙感數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的創(chuàng)新，突破遙感時(shí)空譜數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲(chǔ)瓶頸，構(gòu)建了時(shí)空譜多維協(xié)同存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，破解時(shí)序分析困境，這是時(shí)空智能背景下的重要成果。在其新著《大地震應(yīng)急響應(yīng)：天空地一體化監(jiān)測(cè)技術(shù)》出版后，童慶禧院士和薛永祺院士?jī)晌磺拜呉餐ㄟ^(guò)視頻分享了他們的感想與寄語(yǔ)。讓我們一同聆聽吧。

本文作者：朱海燕，編審 ，在 科學(xué)出版社 長(zhǎng)期從事地學(xué)圖書策劃編輯工作 。

（本文編輯： 劉四旦 ）

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