摘要: 結(jié)合當(dāng)前生態(tài)環(huán)境保護總體形勢和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測管理實際需求，討論生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測“十四五”發(fā)展思路，提出構(gòu)建天 － 空 － 地一體的生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)，建立生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)體系和指標(biāo)體系，實施三大生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測重大工程，更好地指導(dǎo)當(dāng)前和今后一個時期的生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測工作開展。 

 

遙感技術(shù)具有大范圍、快速、動態(tài)、客觀等特點，是構(gòu)建天 － 空 － 地立體式生態(tài)環(huán)境監(jiān)測預(yù)警體系不可或缺的重要技術(shù)手段。生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)正在邁入高空間、高時間、高光譜、全譜段、多角度、立體化觀測的新時代，正在向智能化、快速化、定量化、精細(xì)化方向發(fā)展，正在步入單要素監(jiān)測到大數(shù)據(jù)綜合分析的新階段，正在實現(xiàn)被動監(jiān)測向主動預(yù)警的轉(zhuǎn)變。“十四五”時期是生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測實現(xiàn)跨越式發(fā)展的重要戰(zhàn)略時期，科學(xué)謀劃“十四五”生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測工作發(fā)展具有重要意義，是當(dāng)前和今后一個時期的生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測發(fā)展的基本遵循。

 

1 生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測形勢與進展

1.1生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測需求分析黨的十八大以來，以習(xí)近平同志為核心的黨中央把生態(tài)文明建設(shè)作為統(tǒng)籌推進“五位一體”總體布局和協(xié)調(diào)推進“四個全面”戰(zhàn)略布局的重要內(nèi)容，形成習(xí)近平生態(tài)文明思想，引領(lǐng)生態(tài)環(huán)境保護發(fā)生了歷史性變革。當(dāng)前，生態(tài)文明建設(shè)正處于壓力疊加、負(fù)重前行的關(guān)鍵期，黨中央國務(wù)院在《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案》《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》《關(guān)于全面加強生態(tài)環(huán)境保護 堅決打好污染防治攻堅戰(zhàn)的意見》等文件中對生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測有明確要求。生態(tài)環(huán)境部、地方政府及環(huán)境保護部門在國家生態(tài)環(huán)境管理生態(tài)監(jiān)管、水環(huán)境監(jiān)測、大氣環(huán)境監(jiān)測、土壤與固廢監(jiān)測、督察與應(yīng)急技術(shù)支持方面對遙感技術(shù)也具有迫切的需求。

 

1.2生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測進展及成效

近年來，國家生態(tài)環(huán)境部門在水、氣、生態(tài)環(huán)境等方面開展了一系列遙感監(jiān)測與應(yīng)用，有力支撐了國家生態(tài)環(huán)境管理，并在江蘇、青海、河北等地開展了一系列地方生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測典型應(yīng)用并取得實效。

 

1.2.1生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測能力建設(shè)

目前，我國生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測在軌衛(wèi)星共 4 顆，7 顆生態(tài)環(huán)境監(jiān)測后續(xù)衛(wèi)星也已獲批立項。國家生態(tài)環(huán)境部門建成了可同時接收多顆衛(wèi)星數(shù)據(jù)的地面配套設(shè)施，配備了服務(wù)器、存儲設(shè)備、圖形工作站等硬件設(shè)備，研發(fā)了無人機環(huán)境遙感監(jiān)測系統(tǒng)，初步構(gòu)建了生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測應(yīng)用系統(tǒng)，并正在開展國家生態(tài)保護紅線監(jiān)管平臺建設(shè)。

 

1.2.2生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)應(yīng)用現(xiàn)狀

多年來，國家生態(tài)環(huán)境部門在生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測方面開展了大量業(yè)務(wù)應(yīng)用。在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面，實現(xiàn)了國家級、省級自然保護區(qū)動態(tài)變化定期監(jiān)測，完成了 2000—2010 年、2010—2015 年全國生態(tài)狀況變化遙感調(diào)查與評估，開展了國家重點生態(tài)功能區(qū)縣域生態(tài)環(huán)境質(zhì)量遙感核查。在水環(huán)境方面，實現(xiàn)了“三湖”水華遙感動態(tài)監(jiān)測，開展了全國飲用水源地、重點城市黑臭水體、流域面源污染等遙感監(jiān)測。在大氣環(huán)境方面，實現(xiàn)了全國秸稈焚燒火點、重點區(qū)域灰霾的遙感動態(tài)監(jiān)測，開展了工業(yè)聚集區(qū)大氣污染源無人機巡查。在土壤環(huán)境方面，開展了土壤污染重點企業(yè)篩選及空間位置遙感核實。在核安全監(jiān)管方面，開展了全國在建和擬建核電廠、核電站溫排水等遙感監(jiān)測。在督察與應(yīng)急技術(shù)支持等方面，開展了中央環(huán)保督察、環(huán)境專項執(zhí)法檢查、污染偷排監(jiān)管執(zhí)法等業(yè)務(wù)工作，有力支撐了國家生態(tài)環(huán)境監(jiān)管。

 

2 “十四五”生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測發(fā)展思路

新時期的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測，是指環(huán)境質(zhì)量、污染源和生態(tài)狀況全面覆蓋的監(jiān)測活動。遙感監(jiān)測作為生態(tài)環(huán)境監(jiān)測的一種技術(shù)手段，能彌補地面監(jiān)測技術(shù)的不足，通過構(gòu)建生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)體系、技術(shù)體系、產(chǎn)品體系和保障體系，建成國家與地方聯(lián)動的生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測網(wǎng)，與地面監(jiān)測技術(shù)形成合力，能更有力支撐污染防治攻堅戰(zhàn)和生態(tài)環(huán)境監(jiān)管。

 

2.1指導(dǎo)思想

當(dāng)前和今后一個時期生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測的發(fā)展，將以深入貫徹習(xí)近平生態(tài)文明思想和全國生態(tài)環(huán)境保護大會精神，認(rèn)真落實黨中央、國務(wù)院決策部署為指導(dǎo)思想，以支撐服務(wù)生態(tài)環(huán)境監(jiān)管為宗旨，以加快構(gòu)建科學(xué)、獨立、權(quán)威、高效的生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測體系為主線，緊緊圍繞生態(tài)文明建設(shè)和污染防治攻堅戰(zhàn)，全面深化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測改革創(chuàng)新，提升生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測能力，全面助力生態(tài)環(huán)境保護事業(yè)。

 

2.2基本原則

( 1) 科技創(chuàng)新，服務(wù)管理。緊密圍繞國家生態(tài)文明建設(shè)的重大部署和生態(tài)環(huán)境監(jiān)管的重大需求，結(jié)合生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測技術(shù)在生態(tài)環(huán)境保護領(lǐng)域的業(yè)務(wù)應(yīng)用情況，進行關(guān)鍵技術(shù)研究，科學(xué)構(gòu)建生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)體系。

( 2) 著眼當(dāng)前，面向未來。立足生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測現(xiàn)狀，著眼支撐污染防治攻堅戰(zhàn)、推進生態(tài)文明建設(shè)，明確階段性目標(biāo)任務(wù)，做好長遠(yuǎn)發(fā)展的頂層設(shè)計，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測技術(shù)體系、業(yè)務(wù)體系框架。

( 3) 立足全國，放眼全球。根據(jù)新時期生態(tài)環(huán)境監(jiān)管需求，圍繞生態(tài)環(huán)境管理工作重點、難點問題，從生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)應(yīng)用和運行的角度出發(fā)，開展全國性的生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測應(yīng)用，逐步開展全球生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)。

 

2.3總體目標(biāo)

生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測發(fā)展的目標(biāo)就是要建立并完善生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測體系，建成國家與地方聯(lián)動的生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測網(wǎng)，形成國際一流的生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測能力，實現(xiàn)全國及全球尺度生態(tài)環(huán)境遙感動態(tài)監(jiān)測，支撐生態(tài)文明及美麗中國建設(shè)。

 

3 “十四五”生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測工作思路

“十四五”生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測發(fā)展思路的目標(biāo)就是“建成一張網(wǎng)，形成兩個體系，實施三大工程，構(gòu)建四個中心”。堅持以支撐服務(wù)國家生態(tài)環(huán)境管理為核心，建立并完善生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測網(wǎng)，構(gòu)建生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測技術(shù)體系和業(yè)務(wù)體系，全面實施國家生態(tài)保護紅線監(jiān)管工程、生態(tài)環(huán)境綜合立體遙感監(jiān)測工程和生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測能力建設(shè)工程，構(gòu)建遙感監(jiān)測技術(shù)中心、遙感數(shù)據(jù)中心、生態(tài)狀況監(jiān)測中心和遙感技術(shù)培訓(xùn)中心，為打好污染防治攻堅戰(zhàn)、建設(shè)生態(tài)文明和美麗中國提供強有力的技術(shù)支持和信息服務(wù)。

 

3.1構(gòu)建生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

“十四五”生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測發(fā)展思路提出的“建成一張網(wǎng)”即構(gòu)建生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)( 包括監(jiān)測業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測能力網(wǎng)絡(luò)) ，實現(xiàn)對大氣環(huán)境、水環(huán)境、生態(tài)狀況、污染源、海洋環(huán)境、核安全等 6 大要素的天 － 空 － 地立體遙感監(jiān)測。

 

( 1) 生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)。在大氣環(huán)境監(jiān)測方面，開展全國重點城市群大氣顆粒物、氣態(tài)污染物、溫室氣體、沙塵等遙感監(jiān)測; 在水環(huán)境監(jiān)測方面，開展國考河流湖庫水華、跨界河湖面積變化、地下水水位變化等遙感監(jiān)測; 生態(tài)狀況監(jiān)測方面，開展全國自然保護區(qū)、國家公園、生態(tài)紅線保護區(qū)內(nèi)人類活動、植被覆蓋度、葉面積指數(shù)、植被凈初級生產(chǎn)力等遙感監(jiān)測; 在污染源監(jiān)測方面，開展全國土壤污染源空間分布、大氣熱點網(wǎng)格、全國面源污染、飲用水水源地、全國固廢堆場空間分布及體量變化、尾礦庫空間分布等遙感監(jiān)測; 在海洋環(huán)境方面，開展全國海洋水色、自然岸線保有率、海洋紅線區(qū)人類活動等遙感監(jiān)測; 在核安全方面，開展全國核電廠及規(guī)劃限制區(qū)人類活動、核電溫排水遙感監(jiān)測等。

 

( 2) 立體遙感監(jiān)測能力網(wǎng)絡(luò)建設(shè)。在衛(wèi)星監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)方面，根據(jù)國家空間基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃，通過 “新建 + 共享”的方式，構(gòu)建“4 + 4 + 4”生態(tài)環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星星座，形成覆蓋全國和全球的生態(tài)環(huán)境遙感動態(tài)監(jiān)測能力［5－6］; 在無人機監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)方面，在全國布設(shè)生態(tài)環(huán)境無人機監(jiān)測系統(tǒng)，彌補衛(wèi)星遙感監(jiān)測能力的不足，滿足生態(tài)環(huán)境督察、應(yīng)急、執(zhí)法等工作需要; 在地面遙感真實性檢驗網(wǎng)絡(luò)方面，新建生態(tài)環(huán)境遙感真實性檢驗站點，并協(xié)調(diào)共享有關(guān)部門已有遙感真實性檢驗站點資源，滿足全國生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測模型及產(chǎn)品精度檢驗需要。

 

3.2構(gòu)建生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)和技術(shù)體系

“十四五”生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測發(fā)展思路提出的“形成兩個體系”即為建立生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)體系和生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測技術(shù)體系。

 

3.2.1生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)體系

生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)體系框架見圖 1，包括環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測、污染源監(jiān)測、生態(tài)狀況監(jiān)測、應(yīng)急監(jiān)測、核安全監(jiān)測、全球生態(tài)環(huán)境監(jiān)測共 6 類 19 項遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)。是針對國家生態(tài)環(huán)境管理需要，形成的全國生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測產(chǎn)品體系，并通過試點示范，推動生態(tài)環(huán)境遙感應(yīng)用進入地方環(huán)境管理主戰(zhàn)場。

圖1生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)體系

 

3.2.2生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測技術(shù)體系 境立體遙感監(jiān)測指標(biāo)體系( 6 類 47 項) 和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測技術(shù)體系包括生態(tài)環(huán) 規(guī)范體系( 10 類 103 項) ，見圖 2 和圖 3。

圖2生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測指標(biāo)體系 
 

圖3生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)體系

 

基于生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)構(gòu)建監(jiān)測指標(biāo)體系，包括大氣環(huán)境遙感監(jiān)測指標(biāo) 11 項、水環(huán)境遙感監(jiān)測指標(biāo) 11 項、生態(tài)狀況遙感監(jiān)測指標(biāo) 11 項、污染源遙感監(jiān)測指標(biāo) 9 項、海洋生態(tài)遙感監(jiān)測指標(biāo) 4 項和核安全遙感監(jiān)測指標(biāo) 1 項。

 

基于生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測的關(guān)鍵技術(shù)和長時間、成熟的業(yè)務(wù)運行工作的分析總結(jié)，圍繞生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測技術(shù)體系建設(shè)和業(yè)務(wù)運行，構(gòu)建監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)體系，包括: 基礎(chǔ)通用、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)獲取與處理、水環(huán)境遙感監(jiān)測、大氣環(huán)境遙感監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測、土壤環(huán)境遙感監(jiān)測、航空遙感監(jiān)測、環(huán)境遙感評估、環(huán)境遙感應(yīng)急等 10 類 103 項標(biāo)準(zhǔn)。

 

3.3實施三大重點工程

為進一步支撐生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測，將生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測工作落到實處，實施國家生態(tài)保護紅線監(jiān)管、生態(tài)環(huán)境綜合立體遙感監(jiān)測、生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測能力建設(shè)三大重點工程。

 

( 1) 國家生態(tài)保護紅線監(jiān)管工程。落實中共中央、國務(wù)院印發(fā)的《關(guān)于劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護紅線的若干意見》要求，重點開展人類活動、植被狀況、生態(tài)功能、自然岸線保有率、海洋水質(zhì)狀況、海洋水色異常巡查等紅線監(jiān)管業(yè)務(wù)。

 

( 2) 生態(tài)環(huán)境綜合立體遙感監(jiān)測工程。保障我國生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測業(yè)務(wù)體系、技術(shù)體系、監(jiān)測能力、機構(gòu)隊伍建設(shè)等工作開展。業(yè)務(wù)體系方面，開展環(huán)境質(zhì)量、生態(tài)狀況、污染源、應(yīng)急、核安全、全球生態(tài)環(huán)境 6 類 19 項遙感監(jiān)測業(yè)務(wù); 技術(shù)體系方面，開展生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測指標(biāo)技術(shù)攻關(guān)和遙感監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范研究; 監(jiān)測能力方面，開展建設(shè)生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測網(wǎng)中的地面遙感真實性檢驗網(wǎng)絡(luò)建設(shè); 機構(gòu)隊伍方面，開展全國生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測區(qū)域分中心、全國遙感技術(shù)研發(fā)聯(lián)合中心等機構(gòu)建設(shè)，以及全國生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測人才隊伍培養(yǎng)。

 

( 3) 生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測能力建設(shè)工程。貫徹落實國務(wù)院印發(fā)的《生態(tài)環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案》《國家民用空間基礎(chǔ)設(shè)施中長期發(fā)展規(guī)劃》等要求，保障生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測能力網(wǎng)絡(luò)中的衛(wèi)星、無人機監(jiān)測網(wǎng)及遙感應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)。

 

4 結(jié)語

生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測“十四五”發(fā)展思路是 “十四五”期間國家生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測的初步頂層設(shè)計，是為了更好地指導(dǎo)生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測事業(yè)發(fā)展，將在今后的實施應(yīng)用中不斷完善，以期將生態(tài)環(huán)境立體遙感監(jiān)測發(fā)展思路落在實處，并發(fā)揮成效。（作者：張建輝）