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?!毙l(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?!眳莻鲬c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?!眳莻鲬c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?!蓖鯓虮硎荆瑥哪壳扒闆r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?!跋駥幉ā⒆筒?、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?!蓖鯓蛘f。
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。