2022年汤加火山喷发的综合遥感快速解译分析

2022年1月14日―15日南太平洋汤加Hunga Tonga-Hunga Ha’apai(HTHH)海底火山发生剧烈喷发并造成海啸,引起了国际广泛关注。对此次"千年一遇"的汤加HTHH火山喷发事件进行应急响应,首先综合利用国内外多时相卫星光学影像、雷达影像、全球导航卫星系统(global navigation satellite system,GNSS)监测站等数据进行快速解译,分析此次火山喷发过程及影响,评估汤加部分地区的受灾情况;然后提出多源数据获取-地貌演化监测-地表形变监测-环境响应探测-灾害损毁评估-灾后恢复决策一整套综合遥感技术框架。结果显示,汤加HTHH海底火山自2020-06以来在卫星视线方向出现明显的地表形变,累积最大下沉达到6.0 cm,并且该火山在2021-12-22左右已出现喷发迹象;火山喷发过程中当地磁场和电离层出现明显异常变化,汤加地表GNSS监测站发生显著位移,其中地表抬升量达50.2 cm;火山喷发的火山灰覆盖了汤加大部分地区,但汤加首都北部沿海区域无明显海岸线冲断迹象,主要建筑和道路保持完整。研究展示了如何利用综合遥感技术对海底火山喷发进行快速解译分析,实现HTHH火山地形变化跟踪和灾害评估。该综合遥感技术框架将有助于灾后快速恢复和重建,也为后续灾害的防治提供支撑。