10月中下旬，不少地方出現(xiàn)霧霾天氣。在秋糧收獲區(qū)，焚燒秸稈的濃煙加劇了霧霾污染的程度。燒秸稈的人可能會想，誰會查到這里呢？其實，天上早有一雙“眼睛”監(jiān)測著大大小小的火點。

接收衛(wèi)星圖像資料，數(shù)據(jù)分析，數(shù)據(jù)匯總、撰寫報告……環(huán)境保護部衛(wèi)星中心運管、大氣遙感部等辦公室里，工作人員不停地忙碌著，這樣的工作狀態(tài)，在環(huán)境衛(wèi)星發(fā)射以來的三年里，一直持續(xù)。

火點在“天眼”監(jiān)控之下

“前些天河南燒秸稈造成鄭州霧霾的情況，你們能監(jiān)測到嗎？”

“當然，監(jiān)測秸稈焚燒是我們最早開展的應(yīng)用業(yè)務(wù)。”環(huán)保部衛(wèi)星中心大氣遙感部厲青博士說，“最近情況有所變化，東北平原的火點比較集中，尤其是黑龍江。”

從2011年9月20日起，衛(wèi)星中心開始對今年秋季的秸稈焚燒進行集中監(jiān)測，每天都會制作全國范圍的秸稈焚燒遙感監(jiān)測分布圖和報告，并通過環(huán)保部網(wǎng)站向社會發(fā)布監(jiān)測簡報。打開環(huán)保部網(wǎng)站“環(huán)境執(zhí)法”欄目，每天全國秸稈焚燒遙感監(jiān)測情況一目了然。

“衛(wèi)星是我們在天上的眼睛。從2009年開始，衛(wèi)星中心就持續(xù)向環(huán)保部提供秸稈焚燒衛(wèi)星監(jiān)測簡報，為環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法和秸稈禁燒治理提供了重要依據(jù)。”環(huán)保部衛(wèi)星中心總工程師王橋告訴記者，我國的環(huán)境衛(wèi)星、風(fēng)云衛(wèi)星以及國外一些衛(wèi)星都具備紅外觀測能力，能夠大范圍地對森林火災(zāi)、秸稈焚燒等高溫火點進行動態(tài)監(jiān)測。

遙感監(jiān)測最終是為應(yīng)用服務(wù)，衛(wèi)星火點監(jiān)測最看重的一個因素就是定位精度。厲青說：“這些標注在全國地圖上的衛(wèi)星監(jiān)測火點，看似分布比較集中，其實在地面上相距很遠，環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法的同志很難對每個火點進行實地核查。如果我們的工作再有誤差，就可能給執(zhí)法帶來更多困難。”

令人欣慰的是，與衛(wèi)星同步的地面火點核查表明，監(jiān)測結(jié)果對高溫火點具有很高的敏感性和定位精度，基本可以滿足環(huán)境監(jiān)察和執(zhí)法的需要。

目前，衛(wèi)星中心接收衛(wèi)星數(shù)據(jù)廣播系統(tǒng)分發(fā)的兩顆國外衛(wèi)星數(shù)據(jù)，每天對全國范圍內(nèi)的火點進行兩次監(jiān)測。當日簡報通常在第二天上午發(fā)布，內(nèi)容包括全國整體及各省、區(qū)、直轄市下轄縣、市的秸稈焚燒火點數(shù)量、位置等信息。

“在應(yīng)急條件下，如果有特殊監(jiān)測需求，衛(wèi)星中心會立即處理當日數(shù)據(jù)，監(jiān)測結(jié)果可在數(shù)據(jù)接收后1小時內(nèi)完成。一旦發(fā)現(xiàn)大范圍、密集火點，立即向環(huán)境監(jiān)察執(zhí)法部門反映情況，報送監(jiān)測報告，同時通知相關(guān)的地區(qū)或部門，為其準確執(zhí)法提供及時的依據(jù)。”王橋說。

衛(wèi)星監(jiān)測“站得高，看得遠”

從天上看秸稈火點，僅僅是環(huán)境衛(wèi)星業(yè)務(wù)應(yīng)用的一小部分。經(jīng)過多年努力，環(huán)保部衛(wèi)星中心已基本建立了一套以環(huán)境一號衛(wèi)星為主、綜合利用其它衛(wèi)星數(shù)據(jù)以及無人機航空遙感等數(shù)據(jù)源的環(huán)境遙感監(jiān)測應(yīng)用技術(shù)體系，對水環(huán)境、大氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境都有專門的監(jiān)測應(yīng)用系統(tǒng)。

“地面監(jiān)測手段跟不上的時候，遙感的作用就發(fā)揮出來。”衛(wèi)星中心水遙感部吳傳慶博士說，幾年前，舟山群島暴發(fā)赤潮災(zāi)害，一位地面監(jiān)測站站長試圖乘船跟蹤一次赤潮暴發(fā)的過程。這位站長從赤潮出現(xiàn)的地方出發(fā)一直追尋，船連續(xù)開了7個小時，還沒有找到赤潮的盡頭。

“藍藻水華的監(jiān)測也是一樣，太湖水華暴發(fā)面積動輒幾十上百平方公里，利用遙感手段大范圍快速監(jiān)測就成了最佳選擇。”吳傳慶介紹，在藍藻集中監(jiān)測的幾個月，通過衛(wèi)星監(jiān)測的數(shù)據(jù)每天會傳送到環(huán)境保護部。更重要的是，可以根據(jù)幾個月到幾年的監(jiān)測數(shù)據(jù)，比較不同區(qū)域藍藻首次暴發(fā)時間、頻率頻度等因素，反推出藍藻的形成條件、變化趨勢，還能幫助大家分析藍藻治理工程是否取得成效。

“遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)分析還可以引領(lǐng)地面監(jiān)測工作。”吳傳慶說，按照以往的規(guī)定，每年藍藻地面巡查監(jiān)測時間為4月底到8月底，然而在衛(wèi)星監(jiān)測中發(fā)現(xiàn)，藍藻水華除了在上半年暴發(fā)較多，下半年有增多的趨勢。因此，地面巡查監(jiān)測的時間從8月底調(diào)整到了10月底，部分地區(qū)甚至延長到12月底。

從海上溢油到核電廠溫排水監(jiān)測，從飲用水源保護地監(jiān)測到面源污染監(jiān)測，環(huán)境遙感的業(yè)務(wù)應(yīng)用越來越多。而在生態(tài)保護、災(zāi)害監(jiān)測評估等方面，生態(tài)遙感監(jiān)測正發(fā)揮著越來越大的作用。

玉樹地震、舟曲泥石流等特大自然災(zāi)害，對區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)到底有多大影響，災(zāi)后重建在生態(tài)保護方面要注意什么？這樣的問題，在“天眼”與“地面”的協(xié)同中找出了答案。

衛(wèi)星中心生態(tài)遙感部萬華偉博士介紹，衛(wèi)星遙感是第一步，之后是集中生態(tài)保護專家進行會診。例如，對玉樹地震的生態(tài)環(huán)境影響評估已經(jīng)有了初步結(jié)果：“災(zāi)后生態(tài)恢復(fù)應(yīng)以生態(tài)系統(tǒng)的自我恢復(fù)為主，人工生態(tài)建設(shè)為輔”、“災(zāi)區(qū)重建應(yīng)嚴格控制人口聚集規(guī)模，以小城鎮(zhèn)為主”等建議，成為災(zāi)后重建的行動指南。

需求不斷增加，后續(xù)星青黃不接

環(huán)境衛(wèi)星發(fā)射3年，申請?zhí)峁┬l(wèi)星數(shù)據(jù)及遙感應(yīng)用服務(wù)的單位讓衛(wèi)星中心應(yīng)接不暇。

北京奧運會、上海世博會、國慶60周年、西安園博會等國家重大活動時，衛(wèi)星中心在相關(guān)環(huán)境管理部門指導(dǎo)下，和當?shù)卣颦h(huán)保部門合作，為相應(yīng)地區(qū)提供持續(xù)監(jiān)測，有力支撐了國家重大活動的環(huán)境空氣質(zhì)量保障工作。

“目前，對遙感監(jiān)測的需求已經(jīng)從重大活動大氣環(huán)境質(zhì)量保障，擴展到日常大氣環(huán)境質(zhì)量保障。”王橋表示，從目前情況看，區(qū)域空氣質(zhì)量聯(lián)防聯(lián)控等措施的實行，對環(huán)境監(jiān)測提出更高要求，對衛(wèi)星監(jiān)測的需求也在不斷增加。“像寧波、淄博、西安等地，就單獨對灰霾、秸稈焚燒等監(jiān)測提出具體需求。另外，在礦區(qū)生態(tài)破壞、自然保護區(qū)監(jiān)管、生態(tài)工程環(huán)境影響評估等方面，環(huán)境遙感監(jiān)測發(fā)揮的作用也越來越顯著。”王橋說。

目前，衛(wèi)星中心正在根據(jù)環(huán)境衛(wèi)星的數(shù)據(jù)特點和觀測能力，開拓新的環(huán)境遙感應(yīng)用領(lǐng)域，為環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境應(yīng)急預(yù)警、環(huán)境執(zhí)法、生態(tài)保護、核安全監(jiān)管等環(huán)境管理工作提供更加有效的技術(shù)信息支持。同時，積極探索衛(wèi)星遙感、航空無人機遙感與地面?zhèn)鹘y(tǒng)監(jiān)測手段緊密結(jié)合，不斷推進“天—空—地”一體化的先進環(huán)境監(jiān)測預(yù)警網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。

與快速增長的監(jiān)測需求形成鮮明反差的，是環(huán)境衛(wèi)星“青黃不接”的窘境。

環(huán)境一號衛(wèi)星的兩顆光學(xué)衛(wèi)星A、B星于2008年9月發(fā)射上天，目前衛(wèi)星運行時間已經(jīng)超過了3年的設(shè)計壽命。衛(wèi)星超期服役在一定程度上會影響到衛(wèi)星的數(shù)據(jù)質(zhì)量。為保障環(huán)境遙感業(yè)務(wù)應(yīng)用工作的連續(xù)性，目前衛(wèi)星中心已利用其他衛(wèi)星數(shù)據(jù)資源進行秸稈焚燒的日常監(jiān)測。

“需求特別多，有時候因為衛(wèi)星數(shù)據(jù)跟不上而無法開展業(yè)務(wù)應(yīng)用工作，確實非常遺憾。” 厲青博士苦笑著說。

根據(jù)原定計劃，我國的環(huán)境一號衛(wèi)星首批發(fā)射兩顆光學(xué)衛(wèi)星A、B星，一顆雷達衛(wèi)星C星，形成“2+1”星座系統(tǒng)，最終構(gòu)建由4顆光學(xué)衛(wèi)星、4顆雷達衛(wèi)星組成的“4+4”星座系統(tǒng)。

“污染氣體、溫室氣體、水體污染、生態(tài)破壞等的有效觀測，都迫切需要依靠我們自主的環(huán)境衛(wèi)星。” 王橋告訴記者，國務(wù)院前不久發(fā)布的《關(guān)于加強環(huán)境保護重點工作的意見》中，明確提出要“推進環(huán)境專用衛(wèi)星建設(shè)及其應(yīng)用，提高遙感監(jiān)測能力”。目前，各有關(guān)部門正在努力推進環(huán)境專用衛(wèi)星建設(shè)，推進環(huán)境遙感業(yè)務(wù)應(yīng)用的可持續(xù)發(fā)展。

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