1.“威望”轮溢油事故

清理西班牙海滩

“威望”（PRESTIGE）轮是巴哈马、具有26年船龄、81564载重吨的单壳油船，本航次从拉脱维亚首都里加装载77000吨燃料油驶往新加坡。在2002年11月13日航经西班牙海域时遭遇强风暴袭击，油轮失去控制。据报道，失控油轮曾经与不明物体发生碰撞，船体损坏导致燃料油泄漏，在海面上很快形成一条约宽2.5海里、长20海里的油带，溢油带在风浪作用下向西班牙的加利西亚海岸方向漂移，失控油轮漂移到距加利西亚海岸约8海里处搁浅。为了减少污染损失，西班牙政府于11月17日将“威望”轮向西南方向拖至大西洋海域。由于“威望”轮船体破损，并承受风浪冲击，于11月19日在42°08′N，12°06′W处断裂并沉没在3600米深的海底，此处距西班牙海岸约150海里。据西班牙政府称，到油轮沉没时约有17000吨燃料油已经泄漏，溢油已经污染了加利西亚地区长达400千米的海岸线，岸滩上堆积了厚厚一层油污，近岸的河流、小溪和沼泽地带也受到严重污染。

2.卫星遥感在“威望”轮溢油事故中的应用

西班牙西北海域海产资源非常丰富，为减少溢油对生态环境、渔业资源及渔业生产造成危害，事故发生后必须尽快掌握溢油污染范围及漂移动向。在“威望”轮事故发生后的几天内，西班牙海域天气非常恶劣，海上风力8级，阵风9级，浪高达6米，这使得污染进一步扩大，同时也给溢油的监视工作带来困难。

航空与船舶监视由于受到自身及气象条件的限制，在“威望”轮溢油现场这种气象条件下难以对溢油污染进行有效监视。然而，卫星遥感对溢油进行了连续的有效的监视，为溢油应急反应决策提供了重要技术支持。

（1）卫星遥感监视溢油的优点

雷达监视溢油原理是由于风的影响海面会产生细微的波浪，这些细微波浪在雷达信号波段为强反射性，在雷达图像上表现为亮色。海面溢油消减了这种细微波浪，使得溢油区域在雷达信号波段的反射性降低，在雷达图像上表现为暗色，从而可以识别出溢油污染区域。

载有合成孔径雷达（SAR—Synthetic Aperture Radar）的雷达卫星，是监视海上溢油最好的工具。其优点主要体现在以下两个方面：

①SAR工作波段属于微波，微波能穿透云雾、雨雪，具有全天候工作能力；实验表明，即使是倾盆大雨，对微波信号的影响也很小。

②SAR采用的是主动式工作方式，即由传感器发射微波波束，再接收地面物体反射回来的信号，因而它不依赖于太阳辐射，不论白天黑夜都可以工作。

因此，SAR具有全天候、全天时工作的优点，这是任何其他监视工具所不能比拟的。

采用卫星遥感与其他监视手段相结合的方式，即先用卫星遥感对溢油附近区域进行监视，然后用其监视结果来指导航空监视与船舶监视，可以取得详细的溢油污染区域与污染程度信息。

（2）卫星遥感在“威望”轮溢油污染监视中的应用

遥感监视溢油

在“威望”轮溢油事故发生的第二天，即11月14日《空间与重大灾难国际宪章》就得以启动。遵照《宪章》要求，欧洲空间局（ESA—European Space Agency）将利用其ERS－2和Envisat－1两颗卫星对西班牙加利西亚省附近海域进行连续的溢油监视，同时还有加拿大空间局（Canadian Space Agency）、法国空间局（French Space Agency）及法国国家空间研究中心（CNES）也将利用其所控制的卫星对溢油污染进行监视。

欧洲空间局通过对11月17日上午西班牙加利西亚省附近海域的Envisat－1 ASAR图像的处理，提取了溢油信息。

Envisat－1卫星

自11月17日起，欧洲空间局几乎每天都会获取溢油区域Envisat－1ASAR数据或ERSSAR数据。对这些数据处理后，欧洲空间局立刻将结果图像发给西班牙、葡萄牙以及法国当局，为溢油应急反应提供信息支持。

至12月25日，Envisat－1星经过溢油及附近区域21次，接收Envisat－1 ASAR图像19幅，其中能够识别出溢油10幅；ERS－2星经过溢油附近区域16次，接收处理ERSSAR图像17幅，其中能够识别出溢油8幅。在没有分析出溢油的卫星图当中，有的是因为图像所包含区域不在溢油污染范围之内；也有的是因为风速太大波高浪急，致使溢油信息很弱而无法分析出来。(www.daowen.com)

欧洲空间局还列出了12月26日到2003年1月份Envisat－1和ERS－2经过溢油污染区域轨道的时间，以按照计划继续获取数据监视溢油。

（3）《空间与重大灾难国际宪章》所发挥的作用

1999年7月，在奥地利维也纳召开的联合国和平利用外层空间大会（Unispace－III）上，欧空局与法国国家空间研究中心发起了《空间与重大灾难国际宪章》（以下简称《宪章》）。《宪章》的宗旨是对自然或人为的灾难事故向救援机构或其他的民用防护部门统一提供各个卫星系统的遥感数据及技术，以减轻灾难对生命及财产的危害。到2001年9月又先后有加拿大空间局（CSA）、印度空间研究组织（ISRO）和美国国家海洋大气局（NOAA）加入《宪章》，目前共有这5位成员。

《宪章》只适用于其成员所在国的救援、民用防护、防卫与安全部门，只有国家或国际的空间系统及其代理才能加入成为《宪章》成员。

欧洲空间研究院

当灾难事故发生时，经《宪章》授权的用户只需拨打一个电话就可以要求启动空间及地面的资源以取得相关数据与信息。位于意大利的欧洲空间研究院（ESRIN）是欧空局的下设机构，该院提供每周7天、每天24小时的电话值班服务，以及时对灾难事故做出响应。当《宪章》启动后，会有专门的项目负责人来协调相关工作，以充分合理地利用所能支配的卫星资源，也包括采用编程服务来及时获取监视数据。所谓编程服务是指卫星经过事故发生地的相邻轨道时，地面控制中心会控制卫星偏转到事故发生地点采集数据，这样就能缩短获取卫星遥感监视数据的周期。对获取的遥感数据进行分析之后，欧空局会立即发送到事故指挥部门手中。

从“威望”轮溢油事故来看，卫星遥感快捷有效地对溢油进行了连续监视，为溢油应急反应提供了重要的技术支持。《空间与重大灾难国际宪章》的启动大大缩短了获取卫星遥感监视数据的周期，为溢油的连续监视提供了保障。

3.在溢油监视中可利用的卫星资源现状

目前全球在轨的人造卫星达到3000颗，能提供数据和图像为遥感、定位导航、通信传输服务的约有500颗，其中对地观测卫星近30颗。在对地观测卫星中只有合成孔径雷达卫星能有效用于海上溢油监视。现正在运行的合成孔径雷达卫星主要有加拿大RSI的Radarsat－1，欧空局的ERS－2和Envisat－1。

Radarsat－1 SAR具有多模式、多波束成像的能力，用户可选择入射角、分辨率和幅宽。其入射角可选20°～50°，分辨率可选10～100米，幅宽可选45～500千米。该星重访周期为24天。通过选择工作模式、控制成像幅宽以及采用编程服务可为用户提供7天的重复观测。

ERS－2 SAR数据幅宽100千米，分辨率30米，重访周期35天。

Envisat－1是2002年3月刚发射的一颗卫星，该星所载的高级合成孔径雷达ASAR有400千米的侧视成像范围和多种视角，其分辨率为30米，重访周期35天。

Radarsat－1卫星

按照正常程序，只有在卫星经过溢油事故发生地点所属轨道时才能获取数据资料。由于只有Radarsat－1、ERS－2和Envisat－1这3颗卫星可用于溢油监视，从它们的技术参数可以看出进行溢油连续监视的周期较长。虽然利用编程服务能缩短卫星数据获取周期，但普通用户都至少要提前几天向卫星运行控制部门请求编程服务预定指定数据。即使当天卫星经过溢油事故发生地点，从接收部门获取数据到用户得到卫星监视图像的过程最快也需要2天时间。因此，按照正常的数据获取程序，利用卫星遥感较难达到连续监视溢油的目的。我们可以看出，如果“威望”轮事故没有《宪章》启动的支持，也难以利用卫星遥感对溢油进行有效的连续监视。

4.卫星遥感在我国溢油监视领域的应用前景

在我国，已经有过利用卫星遥感监视溢油的研究，而且也应用到溢油事故的污染监视中。但从卫星遥感数据中提取溢油信息的理论研究还不成熟，在溢油事故的监视中所使用的基本都是气象卫星遥感数据。气象卫星接收信号依赖于太阳辐射，其工作波段对溢油特征光谱不敏感，分辨率也较低，一般为1.1千米，这些缺点使它难以有效地监视溢油。国外20年的研究表明，合成孔径雷达卫星是监视溢油最有效的卫星遥感工具。目前我国通过解译雷达卫星数据提取溢油信息的研究还处于起步阶段。为充分利用雷达卫星遥感来监视溢油，可以采取以下2种措施：

（1）加强解译雷达卫星数据提取溢油信息的研究。这样，用户可以直接对从卫星数据接收部门获取的数据进行分析，提取溢油信息。

（2）建立快捷获取卫星遥感数据的渠道，这样才能对溢油进行及时的和连续的监视。我国不是《空间与重大灾难国际宪章》的成员，不能要求启动《宪章》来为我们服务。但我们可以直接与国外的空间部门、国内的卫星接收部门或代理签订有偿服务协议，参照《宪章》的工作方式，使我们在溢油事故发生时也能快速得到溢油监视数据。

卫星遥感的应用使“威望”轮溢油事故的海面溢油得到了有效监视，为溢油应急决策提供了重要的信息支持。这对我国应用卫星遥感监视溢油来说，也是一个非常好的经验借鉴。随着航天业的不断发展，可供使用的雷达卫星会逐渐增多，卫星遥感数据的获取会越来越便利，利用卫星遥感监视海面溢油的周期也会越来越短。因此，利用卫星遥感监视溢油不仅是经济的，也将是十分便利的一种手段，相信它在船舶安全管理和其他海事管理方面也会具有更广阔的应用前景。