衛星遙感在生態環境智慧監測中的地位作用

　　【儀表網 儀表文件】生態環境部印發《生態環境智慧監測創新應用試點工作方案》(環辦監測函〔2022〕63號)后，為指導試點單位順利開展工作，生態環境智慧監測創新應用指導委員會辦公室組織業務專家圍繞智慧監測創新應用進行系列解讀。本期由生態環境部衛星環境應用中心正高級工程師馬鵬飛介紹衛星遙感在生態環境智慧監測中的地位作用。
 

　　(1)衛星遙感是智慧監測創新應用的主要手段之一
 

　　我國衛星遙感環境監測應用始于上世紀70年代末，經過40多年的發展，已經積累了大量衛星數據反演和應用的技術方法，特別是近年來隨著國家民用空間基礎設施規劃的實施，國產衛星型號、載荷和遙感監測應用等各項技術得到了較快發展，在大氣、水、生態環境監測和評估方面取得了顯著進展。衛星遙感有別于傳統監測的突出特點是可以回溯多年歷史數據，分析長時間序列的環境質量變遷過程，同時，利用遙感數據的天然客觀性以及一致性較好的優勢，有助于發現環境質量相對較差或者環境遭到破壞的區域。
 

　　目前，衛星遙感監測應用以“高精度、全方位、短周期”為目標，在污染防治攻堅戰主干線形成了多點支撐格局，為中央環保督察、國家重大活動保障、大氣污染監督幫扶、突發環境事件應急響應、入河排污口排查、河流斷流干涸、尾礦庫分級分類、自然保護區人類活動遙感監測、岸線生態破壞、水源地現場核查、紅線監管等多項重點環境治理專項任務提供重要數據保障，已成為智慧監測創新應用的主要手段之一。
 

　　（2）衛星遙感監測技術能有效促進生態環境智慧監測創新應用上下貫通
 

　　實現各級各類監測數據的聯網共享是落實生態環境監測改革的重要舉措。衛星遙感監測數據共享有利于提升智慧監測創新應用上下貫通能力。比如，在全國生態環境質量會商平臺中，國家向地方分發衛星遙感監測到的地方城市污染高值結果或者環境質量破壞區域，為地方提供問題線索，地方管理部門可據此實施多種手段綜合觀測，快速鎖定并解決問題。
 

　　衛星遙感監測有助于實現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，衛星中心持續十余年為生態環境管理部門提供秸稈焚燒火點遙感監測結果，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”的顯著成效。同時，相比傳統田間地頭的調查核實，節約了大量人力物力，減少了以往基層工作人員直接與農戶接觸產生的矛盾、提高了農民禁燒的自覺性。
 

　　（3）“五基”協同天空地一體化的生態環境立體遙感監測是智慧監測的重要組成
 

　　天基衛星遙感具有覆蓋范圍廣、訪問周期短等優勢，可以和空基“衛星”(天基衛星載荷搭載于高空觀測平臺)、航空無人機、移動監測車和地面觀測等手段，形成“五基”協同立體遙感監測網絡，提升星地協同的智慧化立體監測評估預警能力 。比如在支撐污染防治攻堅戰中，用天基太陽同步和地球同步衛星以及空基“衛星”協同觀測污染區域傳輸擴散過程，及時發現污染物排放高值區、藍藻水華、斷流斷面等環境質量惡化區域，讓環境管理人員足不出戶鎖定重點區域，進而協同航空無人機、巡護監測車、地面監測設備，實現重點區域內主要污染源的快速鎖定，支撐科學治污，精準治污。
 

　　（4）衛星遙感監測應用技術將在智慧監測創新應用中得到發展
 

　　我國衛星遙感由于起步較晚，在衛星載荷的功能、性能等方面與國際先進水平還存在不小差距，監測應用方面，國內外不少學者利用機器學習等多種技術手段突破硬件限制，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。在創新試點工作中，試點工作技術指導委員會將組織進一步豐富遙感監測應用成果、特別是指導試點單位提高“五基”協同立體遙感監測應用水平，將遙感監測從頂層平面監測向立體結構監測發展，從大范圍宏觀監測向不同尺度、宏觀與微觀結合監測發展，從固定周期監測向高頻次連續監測發展，形成可供復制推廣典型案例，提升業務化應用能力，有效支撐管理決策。