一 导 读：
由自然和人为因素引起的各类突发性地表异常严重威胁着生态文明建设与人民生命财产安全，对其及时监测和预警已经迫在眉睫。然而，受限于传统遥感探测模式、卫星载荷能力及其他物理条件，现有突发性地表异常遥感探测面临着“看不快”与“看不到”两大难题。
基于上述背景，北京师范大学王桥院士在本刊发表论文Immediate remote sensing of sudden earth’s surface anomalies and its geographical significance。通过将整个地表异常遥感探测流程部署星上，并利用“通导遥”一体化智能星座和边缘计算技术，完成了基于单景影像的地表异常在轨即时发现。突发性地表异常即时遥感强调地理过程的连续捕获与即时反馈，解决了“慢观测手段研究快变化过程” 的固有矛盾。其意义不仅在于数据获取效率的提升，更在于推动地理学从 “描述性科学” 向 “预测性科学” 转型。
图：突发性地表异常即时遥感的地理学意义
二 文 章 亮 点：
提出了突发性地表异常即时遥感探测方法框架；
该框架的核心是基于单景影像的星上在轨探测；
突发性地表异常即时遥感有助于把地表动态过程研究从事后回溯提升为实时捕捉；
突发性地表异常即时遥感有助于把多圈层相互作用研究从定性的单圈层分析提升为定量的多圈层临界与相变分析；
突发性地表异常即时遥感有助于把人地关系研究从静态关联提升为动态耦合。
三 核 心 内 容：
本研究围绕突发性地表异常即时遥感，阐述了其面临的技术挑战、研究思路、技术路线、研究进展及其地理学意义。主要结论如下：
突发性地表异常即时遥感的总体研究思路一是针对传统卫星遥感长任务链条的局限，把原来地面做的事情搬到卫星上去做，利用“通导遥”一体化智能星座和边缘计算技术实现在轨即时发现、在轨即时处理，通过北斗卫星将异常探测结果直传用户移动终端；二是针对变化检测难以实现即时遥感的难题，提出利用单张影像上的辐射、纹理、几何等特征进行突发性地表异常发现和诊断；
在助力地表动态过程研究方面，即时遥感可用于揭示“瞬时触发-长尾效应”，分析多时空尺度级联响应，理解“渐变-突变”特征并预测拐点，支撑跨尺度模型构建与验证；
在助力地球系统多圈层相互作用研究方面，即时遥感可用于揭示多圈层界面处物质运移机制和能量-物资交换阈值效应，解析界面过程和能量失衡，支撑多圈层互作规律建模；
在助力人地关系研究方面，即时遥感可用于量化人类对地扰动强度，表达人地系统非线性耦合特征，揭示人地关系非线性演化和人地互动的相变规律，重构人地系统反馈机制。
四 研 究 展 望：
针对突发性地表异常的实时遥感监测需求，未来研究应着重加强以下三方面工作：（1）加强星载在轨即时处理技术研发，显著提升异常信息提取效率；（2）推动通导遥一体化智能星座构建，提升多源卫星协同对地观测能力；（3）推进地表异常实时遥感技术验证平台建设，系统性开展异常探测算法验证与模型优化研究，支撑理论研究与业务应用一体化发展。
作者简介
王桥
中国工程院院士，国际宇航科学院院士，北京师范大学卫星应用前沿交叉研究院教授。主要从事环境遥感、环境信息化、突发性地表异常即时遥感研究。
个人主页：https://geot.bnu.edu.cn/Public/htm/news/5/1182.html
引用格式：Qiao Wang, Haishuo Wei. Immediate remote sensing of earth’s surface anomalies and its geographical significance. Geography and Sustainability. 2025. 100305. https://doi.org/10.1016/j.geosus.2025.100305
原文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S266668392500044
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