香港中文大學(中大)太空與地球信息科學研究所(太空所)與德國航天局日前合作舉辦國際研討會,探討利用合成孔徑雷達干涉技術(InSAR)以監測城市基建結構健康的最新進展,以及研發與應用相關技術的重大挑戰。研討會由中大太空所所長林琿教授和德國航天局遙感研究所所長Richard Bamler教授共同主持,吸引了近百名來自中國內地、德國、義大利、荷蘭、英國、巴基斯坦、菲律賓、斯里蘭卡等國的學生和學者出席。
各項公用基礎設施如機場和港口、公路和地鐵、煤氣管線和橋樑等,構成一個城市的生命線。城市基建結構有其生命週期,其穩定性還時常受到地質條件(土壤和岩石變化)和人為活動(地下/半地下工程)的影響。去年發生在日本福岡車站的塌陷事件,以及在各國城市中由於地面沉降導致的基礎設施倒塌災害,均向社會發出重大警號。歷年來,珠江三角洲一帶由地面沉降造成的損失已超過1千億元人民幣。
中大太空所所長林琿教授表示:「城市基建的健康關係到居民的安全,有關的安全隱患已成為各大城市的重大議事日程。由於城市基建體積大、覆蓋廣、使用率高、甚至結構複雜,常規的安全監測手段難以確保準確和及時。近十年來,國際社會開始應用衛星雷達遙感以快速監測城市基建,多個國家相繼發射高解析度的雷達遙感衛星,科研機構亦投入資源開發相應的資料處理軟件,使該技術的應用趨於成熟。」
InSAR是近年發展起來的空間對地觀測技術,藉由衛星運行軌道的重複性及固定性,將相同區域內,兩組或多組不同時間獲取的SAR影像資料進行精準的幾何校正,再經干涉演算和分析以得到目標位置的地形地貌等情況。此技術可長時間監測大規模及高密度的陸地表面空間,而且無需在現有結構上添加任何工具,成本效益更高。隨著InSAR技術日益成熟,在監測城市基建健康上有很大的應用潛力。研討會上亦提出有關制訂國際標準的建議,以增進各國科研團隊的聯繫。
InSAR技術是中大太空所的重點研究方向,其衛星遙感團隊於1998年起開辦相關的研究及培訓課程,並於2002年開始進行相關的穩定性研究,並聯同德國航天局於2012年舉辦了第一屆雷達遙感基建監測的國際研討會。此外,中大建造了香港首個高解析度雷達衛星遙感地面站、開發出中國首個InSAR資料處理的商業化軟件、並開展一系列國際機場、地鐵、高架公路、城市高樓及水庫大壩的安全監測服務試驗,以及培養相關領域的青年學者,獲得各國學者的高度評價。
「城市基礎設施健康診斷的InSAR技術國際研討會」與會者合照。
中大太空所所長林琿教授致開幕辭。
德國航天局遙感研究所所長Richard Bamler教授作主題演講。