空间信息服务保障中国商船安全通航北极航道

2020年8月9日雷达假彩色合成影像图。图中的黑框、白框区域分别标记了“天佑轮”和“天恩轮”的位置，红框标记出了商船东北方向上的浮冰情况。中科院空天院供图。

近日，在国家重点研发计划“北极环境遥感与数值模拟合作平台建设”项目的支持下，中国科学院空天信息创新研究院研究员李晓明团队探索了利用遥感数据、模式预报数据辅助商船北极航道安全通航的方法，并形成了一套较成熟的自动化程度高的卫星遥感数据处理流程和海冰、海洋动力参数检测、反演算法。相关工作为今年夏季我国“天恩轮”和“天佑轮”商船的安全通航提供了重要的空间信息服务保障。

随着北极海冰季节性持续消退，北极航道利用成为现实。其中，北极东北航道是连接东北亚和北欧的最短可行航道，比传统航线缩短大约三分之一航程。受季节所限，船舶只能在夏季海面冰况较好时通航，但航道上依然可能存在较为严重冰情，使船只受困，引发险情。利用高时空分辨率的空间观测技术，尤其是具有全天候全天时观测能力的合成孔径雷达等微波传感器，可以对航道上的海冰、海况进行近实时的观测，进而对航道上的冰情、险情进行及时的预警。

在“天恩轮”和“天佑轮”商船安全保障服务中，该团队黄冰清博士研究生组织团队利用合成孔径雷达数据，提供了近实时的高空间分辨率遥感影像数据和海面风场反演数据以及高精度的海冰检测结果，同时也提供了模式预报风场数据、海冰覆盖数据、海冰覆盖变化数据、海冰密集度数据等7类数据，提供服务保障96次。

其中，8月9日雷达卫星在东西伯利亚海域过境时恰巧拍摄到“天恩轮”和“天佑轮”相遇情形。利用该景雷达影像数据，该团队还反演获得了该区域的风场分布情况。

此次北极通航安全保障服务是一次成功的卫星遥感数据示范应用，提高了空间信息观测技术在航运安全保障领域的应用能力，为北极通航的船只规避风险提供了重要的科学指导，为北极夏季通航取得可观的社会和经济效益奠定了技术基础。该团队下一步将为更多的北极通航船只提供安全保障服务。

今年夏季，中远海运“天恩轮”作为首发商船从国内起航取道北极东北航道前往欧洲，“天佑轮”随后也从欧洲港口通过东北航道东行返回国内，预计均在8月中下旬抵达港口。其间，两艘中国商船安全途径了喀拉海、拉普捷夫海、东西伯利亚海、楚科奇海等风险较高区域。