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)務應用的一小部分。經過多年努力,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)星數據以及無人機航空遙感等數據源的環(huán)境遙感監(jiān)測應用技術體系,對水環(huán)境、大氣環(huán)境、生態(tài)環(huán)境都有專門的監(jiān)測應用系統。
“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)測的數據每天會傳送到環(huán)境保護部。更重要的是,可以根據幾個月到幾年的監(jiān)測數據,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)測數據分析還可以引領地面監(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,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)務應用越來越多。而在生態(tài)保護、災害監(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害,對區(qū)域生態(tài)系統到底有多大影響,災后重建在生態(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)境影響評估已經有了初步結果:“災后生態(tài)恢復應以生態(tài)系統的自我恢復為主,人工生態(tài)建設為輔”、“災區(qū)重建應嚴格控制人口聚集規(guī)模,以小城鎮(zhèn)為主”等建議,成為災后重建的行動指南。
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)星數據及遙感應用服務的單位讓衛(wèi)星中心應接不暇。
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)星中心在相關環(huán)境管理部門指導下,和當地政府或環(huán)保部門合作,為相應地區(qū)提供持續(xù)監(jiān)測,有力支撐了國家重大活動的環(huán)境空氣質量保障工作。
“目前,對遙感監(jiān)測的需求已經從重大活動大氣環(huán)境質量保障,擴展到日常大氣環(huán)境質量保障?!蓖鯓虮硎荆瑥哪壳扒闆r看,區(qū)域空氣質量聯防聯控等措施的實行,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?、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?!蓖鯓蛘f。
目前,衛(wèi)星中心正在根據環(huán)境衛(wèi)星的數據特點和觀測能力,開拓新的環(huán)境遙感應用領域,為環(huán)境監(jiān)測、環(huán)境應急預警、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監(jiān)測手段緊密結合,不斷推進“天—空—地”一體化的先進環(huán)境監(jiān)測預警網絡建設。
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)星運行時間已經超過了3年的設計壽命。衛(wèi)星超期服役在一定程度上會影響到衛(wèi)星的數據質量。為保障環(huán)境遙感業(yè)務應用工作的連續(xù)性,目前衛(wèi)星中心已利用其他衛(wèi)星數據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)星數據跟不上而無法開展業(yè)務應用工作,確實非常遺憾。” 厲青博士苦笑著說。
根據原定計劃,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,最終構建由4顆光學衛(wèi)星、4顆雷達衛(wèi)星組成的“4+4”星座系統。
“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,國務院前不久發(fā)布的《關于加強環(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)星建設及其應用,提高遙感監(jiān)測能力”。目前,各有關部門正在努力推進環(huán)境專用衛(wèi)星建設,推進環(huán)境遙感業(yè)務應用的可持續(xù)發(fā)展。