自环境卫星成功发射以来，已经形成了同一地区两天覆盖一次的数据获取能力。通过不断开拓创新应用领域，在环境监测、环境执法、环境应急、生态保护、核安全等方面初步发挥出了环境遥感的技术支持和信息服务作用。
　　
　　中国环境报记者 刘晓星

　　太湖一到夏季蓝藻就极易暴发，过去为了监测水华，一艘价值上千万的水环境应急监测船每天从上午8时出发，下午3时返航，巡查的水域仅仅为太湖总面积的1/6。现在通过环境遥感卫星对太湖水体水华进行动态监测预警，不但省时、省力，还实现了实时、全方位、大尺度的立体监测。

　　针对大型水体水华进行遥感监测仅是环境遥感应用于环境日常管理一个方面。自2008年9月环境一号A、B卫星在太原卫星发射中心成功发射并正常运行以来，环境一号A、B卫星已经形成了同一地区两天覆盖一次的数据获取能力。

　　“十一五”以来，环境保护部卫星环境应用中心和有关单位开展了大量的卫星应用关键技术研究，初步提出了一套环境遥感应用技术标准、规范和流程，初步攻克了水、气、生态环境遥感应用领域的一些关键技术，在环境遥感监测指标体系构建，地表水、环境空气、生态环境参数定量遥感反演方法和模型研究等方面取得了一定创新。目前，环境遥感已经在环境监测、环境执法、环境应急、生态保护、核安全等方面初步发挥出了技术支持和信息服务作用。

　　环境遥感支撑环境管理取得了哪些成效？

　　在环境一号卫星发射以来，卫星环境应用中心不断开拓创新应用领域，在环境监测、环境执法、环境应急、生态保护、核安全等方面初步发挥出了环境遥感的技术支持和信息服务作用

　　在环境一号卫星发射以来，卫星环境应用中心不断开拓创新应用领域，环境遥感支撑环境管理成效显著。

　　案例一:太湖蓝藻水华遥感动态监测

　　北京，上午11点，环境保护部卫星环境应用中心水环境遥感部吴传庆博士正在处理刚刚接收到的环境卫星遥感数据，提取出太湖水华分布面积和分布位置并进行制图，然后依据标准，做出水体是否暴发蓝藻的结论。

　　从2009年4月开始，环境保护部环境卫星环境应用中心利用环境一号A、B卫星数据及其它卫星数据，对太湖、巢湖、滇池及三峡库区的蓝藻水华进行动态监测，每日向环境监测管理部门报送太湖蓝藻水华监测日报。

　　水华是水体富营养化的常见现象，在一定的温度、光照、风速条件下，水体中的藻类暴发性生长，聚集在水体表面，形成水华。人们常用“神出鬼没”来形容水华暴发的诸多不确定性。

　　据吴传庆介绍说，在太湖流域，地面巡查船从上午8点出发至下午3点返航，巡查的水域仅为太湖的1/6。通过卫星遥感技术，可以对太湖、巢湖、滇池等大型水体水华进行大范围、快速、动态监测，能够及时反映水体蓝藻水华发生和变化的情况。

　　近几年来，具有大范围、快速、动态、客观等特点的环境遥感技术已成为我国环境监测的一种重要技术手段。目前，环境一号A、B卫星获取的大量遥感数据已经广泛应用于环境保护日常监管之中。

　　为了扩大环境一号卫星遥感数据应用范围，环境保护部于2009年5月发布了环境卫星数据产品分发管理办法和数据产品分发说明，及时向全国环保系统及有关单位免费提供环境卫星数据产品。

　　卫星发射以来，卫星环境应用中心共向中国环境科学研究院、中国环境监测总站、南京环境科学研究所、江苏省环境监测站等50多家单位共提供卫星数据产品1.8万多景，数据量约6.5T。通过向社会免费提供大量稳定可靠的环境卫星数据和应用产品，有力地推进了地方环境遥感应用，提高了相关单位开展环境遥感监测应用的积极性和水平。

　　另外，在水环境遥感方面，环境保护部卫星环境应用中心还积极尝试开展了饮用水源地、流域面源污染、核电站温排水、近岸海域赤潮和溢油等遥感监测。

　　案例二:全国秸秆焚烧卫星遥感动态监测

　　在每天的环境保护部网站上，基于卫星过境时间和区域，环境执法部门可以及时查询到全国每个地区秸秆焚烧卫星遥感监测的结果。

　　作为农业生产副产物的秸秆，其利用率一直不高，农户往往一烧了之，产生大量颗粒物、黑炭、二氧化碳、氮氧化物等污染物，从而影响空气质量。

　　针对秸秆焚烧现象，环保部门综合利用卫星遥感手段和地理信息系统，叠加行政边界矢量图层，将秸秆焚烧火点精确定位。这一技术可以迅速、准确、有效地获得发生在广大地区的秸秆焚烧火点信息。当卫星监测发现火点时，环境执法部门可以将火点信息及时通知基层相关责任单位，进行确认并尽快处置。

　　据环境保护部卫星环境应用中心大气遥感部厉青博士介绍，自2009年起，每年夏秋两季，他们每天都会对全国秸秆焚烧情况进行每日遥感监测，并及时通过环境保护部网站向全社会公布监测结果。

　　在去年的上海世博会和广州亚运会期间，为做好环境空气质量保障，卫星环境应用中心每日对长三角地区和珠三角地区秸秆焚烧情况进行动态监测，并及时制成秸秆焚烧遥感信息日报上报。

　　此外，在大气环境遥感方面，环境保护部卫星环境应用中心还积极尝试开展了沙尘、灰霾、颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等遥感监测工作。

　　案例三:大连溢油环境遥感应急监测

　　2010年7月16日18时50分，大连新港一艘30万吨级油轮在大连新港卸油，因违规操作引起输油管线爆炸，引发大火和原油入海，约50平方公里海面受到污染。环境保护部卫星环境应用中心王桥总工带领图像处理部申文明博士和有关人员，第一时间调配无人机赶赴现场，开展了“天—空—地”同步监测。这是环境保护部首次利用无人机开展重大环境事故的应急监测。

　　事故发生的第二天，天空间阴云密布，在海上气候条件相当恶劣的条件下，无人机两次成功完成低空飞行作业，提供了海面油污监测数据，动态反映溢油发生发展情况。

　　在溢油监测作业中，无人机有效弥补了卫星遥感分辨率较低、易受天气影响等不足。除了安排正常气象条件下的实时监测保障任务，还可以在夜间小雨以及能见度小于两米的大雾天气进行飞行航拍，并通过红外及其它光谱信息尝试对溢油进行全天候监测。

　　近年来，重大环境污染和生态破坏事故不断发生，如油船严重泄漏、化学品爆炸、特大沙尘暴、大量有毒气体泄漏、重大水污染等等。在这些事故突然发生时，现有常规手段根本无法实现迅速、准确、动态的监测，以致环保和有关部门难于快速、恰当地做出决策。而利用遥感技术能够及时发现环境事故，并对事故的发生和发展进行动态监测与评估，非常有利于制定紧急对策和措施。

　　针对大连溢油、化学品原料桶冲入松花江、玉树地震、舟曲泥石流、北方沙尘暴、乌梁素海黄藻、黄海海域浒苔等突发事件，环境保护部卫星环境应用中心紧急调配环境卫星、无人机等多源遥感数据，组织开展遥感应急监测和评估工作，及时将监测评估结果上报环境应急部门，为环境应急管理提供了重要技术支持。

　　2010年4月14日，玉树地震发生后，环境保护部卫星环境应用中心紧急搜集玉树灾区相关信息，仅用一天时间便制作相关遥感专题图并及时上报环境管理部门，为玉树地震生态影响评估奠定了良好的基础。

　　案例四:三江源生态建设工程成效遥感监测

　　有“江河源”、“亚洲水塔”之称的三江源区位于青藏高原腹地，是长江、黄河和澜沧江的源头汇水区。历史上，三江源被称为生态和生命的净土。但近几十年来，由于自然和人为的因素，生态环境明显恶化，形势日益严重。

　　总投资75亿元的青海三江源自然保护区生态保护和建设工程是国务院2005年批准实施的重点项目，是国家西部大开发的骨干生态工程，也是一项惠及三江流域乃至全国人民的宏大工程。

　　为评价三江源生态建设工程对于区域生态系统服务功能的保护和恢复状况，环境保护部卫星环境应用中心利用环境卫星等多源数据，以生态系统净初级生产力为主要评价指标，通过对生态建设工程前后保护区内部和外部生态系统净初级生产力均值的比较，对三江源地区生态建设工程区域生态系统服务功能的恢复效果进行了评价。同时，通过对工程建设区内多年净初级生产力的变化速率分析，评价生态建设工程对于区域生态系统服务功能保护和恢复的实际成效。

　　三江源生态工程建设成效遥感监测评估报告显示，通过对三江源地区1988年~2009年生态系统净初级生产力的遥感监测，并以三江源18个工程建设区为统计单元，以2004年生态建设工程启动前后两个时段作对比分析，分别计算了三江源地区工程前后18个工程建设区净初级生产力的均值、变化幅度、变化速率和变化趋势等指标。结果显示，整个三江源地区在工程实施后生态系统的服务功能得到了明显提升。

　　首先，区域平均净初级生产力表现出工程后高于工程前的现象，说明生态建设工程实施之后，三江源地区的生态系统服务功能总体呈向好的趋势发展；其次，三江源18个工程建设区中，在工程实施前后，有11个工程建设区内部的净初级生产力恢复速度高于建设区外，说明即使在气候变化对净初级生产力恢复的影响作用下，生态建设工程对大多数保护区生态系统服务功能的恢复还是起到了积极的促进作用。

　　许多重大开发项目、重大工程不仅工程时间长，而且波及面广，工程建设的后续影响难以预料，所以需要对工程效果进行长期跟踪监测，如三峡工程、南水北调工程等引起的环境问题及工程建成后的环境状况令世人注目。因此，利用遥感技术对其进行动态、连续、准确的监视与评价十分必要，而且实施效果好。

　　此外，自2010年以来，环境保护部卫星环境应用中心利用环境卫星等多源遥感数据，先后对100多个国家级自然保护区内人类活动状况进行了遥感核查，对青海木里、陕甘宁蒙能源金三角等矿产资源开发地区生态状况进行了遥感监测，对北京市城市热岛效应、黑龙江五常市生态市评选指标(植被覆盖率)等进行了遥感监测评估，还开展了典型流域生态健康评价、碳源汇遥感监测、青藏高原雪线监测、生物多样性监测等遥感应用示范工作。

　　推进环境遥感业务化应用尚存哪些制约因素？

　　现有环境遥感监测应用技术研究多表现为经验性和局部性，系统性和实用性较差，与国际先进的环境遥感应用研究水平和环境遥感监测实际需要存在较大差距，难以满足环境遥感监测业务化运行大范围、多目标、多专题、定量化的需要

　　据环境保护部卫星环境应用中心副主任兼总工程师王桥介绍，目前我国没有专门用于环境保护的卫星有效载荷，风云气象卫星、海洋卫星、资源卫星等虽然部分可用于环境监测，但是功能非常有限。环境一号A、B卫星虽然拥有CCD相机、红外相机、超光谱成像仪等多种有效载荷，但是其空间分辨率、时间分辨率、光谱分辨率还不够高，光谱段设置还不够合理，没有携带专门针对环境监测的卫星有效载荷，许多国家环境管理迫切需要的环境监测指标目前无法探测，也不能做到全天候、全天时的环境监测。环境遥感监测专用卫星载荷的缺乏已经对环境管理的效能造成了严重制约。

　　王桥说，我国环境遥感应用技术目前虽然得到了快速发展，但与环境遥感监测的业务化要求仍有很大差距，环境遥感监测关键技术研究仍然薄弱。现有环境遥感监测应用技术研究多表现为经验性和局部性，系统性和实用性较差，与国际先进的环境遥感应用研究水平和环境遥感监测实际需要存在较大差距，难以满足环境遥感监测业务化运行大范围、多目标、多专题、定量化的需要。

　　经过多年的环境遥感应用基础研究和应用示范，环保部门初步形成了一套环境遥感监测与评估的业务流程，但业务化程度不高，距离环境遥感监测业务化运行尚有较大差距。

　　环境遥感业务未来如何发展？

　　未来将围绕环保重点工作和热点环境问题，努力发展有鲜明环保特色的环境一号卫星后续星，研发多种环境遥感专用载荷，形成环境卫星系列，实现“天—空—地一体化”的全天时、全天候立体监测能力

　　“十二五”期间乃至今后较长一个时期，我国生态环境监测任务十分繁重，对环境遥感技术有着大量迫切需求，尤其是在水环境遥感监测、环境空气质量遥感监测、生态环境遥感监测、突发环境事件应急、大型工程建设环境影响评价、全球环境变化等方面都有巨大的需求空间。

　　环境保护部卫星环境应用中心主任吴国增表示，下一步，卫星环境应用中心将不断扩大环境卫星数据分发范围，完善环境应用系统建设，形成环境遥感应用技术标准规范；紧密围绕环保重点工作和热点问题，继续做好水体藻类水华、秸秆焚烧、自然保护区、核电站等遥感监测，做好各种环境应急遥感监测评估工作，在事前风险防范、事中应急处置、事后影响评估等不同阶段发挥遥感的作用。

　　此外，还将不断开拓创新环境遥感应用新领域，在饮用水水源地、二氧化硫和氮氧化物等污染气体、温室气体、生物多样性、核电温排水、环评验收、尾矿库等方面开展业务应用，推进卫星环境应用向业务服务型转变。

　　目前，环境一号卫星A、B星在轨运行将近3年，已接近设计寿命时间。为保障环境遥感业务应用的可持续发展，吴国增表示，应当尽快发展环境一号卫星后续星系统，并在卫星载荷设计和研发时充分体现环保特色。

　　记者了解到，卫星环境应用中心将以国家环境保护规划和卫星遥感规划为导向，以支撑服务环境管理需求为目标，紧密围绕我国环保重点工作和热点环境问题，努力发展有鲜明环保特色的环境一号卫星后续星，研发多种环境遥感专用载荷，形成环境卫星系列。同时大力发展航空无人机遥感，实现“天—空—地一体化”的全天时、全天候立体监测，提升环境快速监测响应能力。

　　另据了解，下一步，环境保护部卫星环境应用中心还将紧密围绕国家环境管理需求，针对水、气、生态、核安全、固废等环境遥感业务化应用，开展相应技术攻关，形成环境遥感应用技术规范和标准体系。同时，将积极实施“全国生态环境十年变化遥感调查与评估”专项，全面掌握2000年~2010年之间全国生态环境动态变化情况，为国家生态环境监管以及重大开发战略的实施提供科学依据。