生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測創(chuàng)新應用試點工作方案》(環(huán)辦監(jiān)測函〔2022〕63號)后，為指導試點單位順利開展工作，生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測創(chuàng)新應用指導委員會辦公室組織業(yè)務專家圍繞智慧監(jiān)測創(chuàng)新應用進行系列權(quán)威解讀。本期由生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應用中心正高級工程師馬鵬飛介紹衛(wèi)星遙感在生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測中的地位作用。
(1)衛(wèi)星遙感是智慧監(jiān)測創(chuàng)新應用的主要手段之一
我國衛(wèi)星遙感環(huán)境監(jiān)測應用始于上世紀70年代末，經(jīng)過40多年的發(fā)展，已經(jīng)積累了大量衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演和應用的技術(shù)方法，特別是近年來隨著國家民用空間基礎設施規(guī)劃的實施，國產(chǎn)衛(wèi)星型號、載荷和遙感監(jiān)測應用等各項技術(shù)得到了較快發(fā)展，在大氣、水、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測和評估方面取得了顯著進展。衛(wèi)星遙感有別于傳統(tǒng)監(jiān)測的最突出特點是可以回溯多年歷史數(shù)據(jù)，分析長時間序列的環(huán)境質(zhì)量變遷過程，同時，利用遙感數(shù)據(jù)的天然客觀性以及一致性較好的優(yōu)勢，有助于發(fā)現(xiàn)環(huán)境質(zhì)量相對較差或者環(huán)境遭到破壞的區(qū)域。
目前，衛(wèi)星遙感監(jiān)測應用以“高精度、全方位、短周期”為目標，在污染防治攻堅戰(zhàn)主干線形成了多點支撐格局，為中央環(huán)保督察、國家重大活動保障、大氣污染監(jiān)督幫扶、突發(fā)環(huán)境事件應急響應、入河排污口排查、河流斷流干涸、尾礦庫分級分類、自然保護區(qū)人類活動遙感監(jiān)測、岸線生態(tài)破壞、水源地現(xiàn)場核查、紅線監(jiān)管等多項重點環(huán)境治理專項任務提供重要數(shù)據(jù)保障，已成為智慧監(jiān)測創(chuàng)新應用的主要手段之一。
（2）衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術(shù)能有效促進生態(tài)環(huán)境智慧監(jiān)測創(chuàng)新應用上下貫通
實現(xiàn)各級各類監(jiān)測數(shù)據(jù)的聯(lián)網(wǎng)共享是落實生態(tài)環(huán)境監(jiān)測改革的重要舉措。衛(wèi)星遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)共享有利于提升智慧監(jiān)測創(chuàng)新應用上下貫通能力。比如，在全國生態(tài)環(huán)境質(zhì)量會商平臺中，國家向地方分發(fā)衛(wèi)星遙感監(jiān)測到的地方城市污染高值結(jié)果或者環(huán)境質(zhì)量破壞區(qū)域，為地方提供問題線索，地方管理部門可據(jù)此實施多種手段綜合觀測，快速鎖定并解決問題。
衛(wèi)星遙感監(jiān)測有助于實現(xiàn)大氣污染防治精細化管控，提升決策者的管理力度和科技水平。以秸稈焚燒為例，衛(wèi)星中心持續(xù)十余年為生態(tài)環(huán)境管理部門提供秸稈焚燒火點遙感監(jiān)測結(jié)果，助力江蘇、河南、安徽、河北等地秸稈禁燒工作取得從“村村冒煙”過渡到“零星出現(xiàn)”的顯著成效。同時，相比傳統(tǒng)田間地頭的調(diào)查核實，節(jié)約了大量人力物力，減少了以往基層工作人員直接與農(nóng)戶接觸產(chǎn)生的矛盾、提高了農(nóng)民禁燒的自覺性。
（3）“五基”協(xié)同天空地一體化的生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測是智慧監(jiān)測的重要組成
天基衛(wèi)星遙感具有覆蓋范圍廣、訪問周期短等優(yōu)勢，可以和空基“衛(wèi)星”(天基衛(wèi)星載荷搭載于高空觀測平臺)、航空無人機、移動監(jiān)測車和地面觀測等手段，形成“五基”協(xié)同立體遙感監(jiān)測網(wǎng)絡，提升星地協(xié)同的智慧化立體監(jiān)測評估預警能力 。比如在支撐污染防治攻堅戰(zhàn)中，用天基太陽同步和地球同步衛(wèi)星以及空基“衛(wèi)星”協(xié)同觀測污染區(qū)域傳輸擴散過程，及時發(fā)現(xiàn)污染物排放高值區(qū)、藍藻水華、斷流斷面等環(huán)境質(zhì)量惡化區(qū)域，讓環(huán)境管理人員足不出戶鎖定重點區(qū)域，進而協(xié)同航空無人機、巡護監(jiān)測車、地面監(jiān)測設備，實現(xiàn)重點區(qū)域內(nèi)主要污染源的快速鎖定，支撐科學治污，精準治污。
（4）衛(wèi)星遙感監(jiān)測應用技術(shù)將在智慧監(jiān)測創(chuàng)新應用中得到發(fā)展
我國衛(wèi)星遙感由于起步較晚，在衛(wèi)星載荷的功能、性能等方面與國際先進水平還存在不小差距，監(jiān)測應用方面，國內(nèi)外不少學者利用機器學習等多種技術(shù)手段突破硬件限制，提高了各項要素的反演精度和識別精度，取得了不少重要成績。在創(chuàng)新試點工作中，試點工作技術(shù)指導委員會將組織進一步豐富遙感監(jiān)測應用成果、特別是指導試點單位提高“五基”協(xié)同立體遙感監(jiān)測應用水平，將遙感監(jiān)測從頂層平面監(jiān)測向立體結(jié)構(gòu)監(jiān)測發(fā)展，從大范圍宏觀監(jiān)測向不同尺度、宏觀與微觀結(jié)合監(jiān)測發(fā)展，從固定周期監(jiān)測向高頻次連續(xù)監(jiān)測發(fā)展，形成可供復制推廣典型案例，提升業(yè)務化應用能力，有效支撐管理決策。
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