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10月4日，在青海省互助土族自治縣，農民焚燒秸稈致使公路被濃煙籠罩。進入金秋收獲季節，在青海省東部農業區，當地一些農民在田地里焚燒秸稈，產生的濃煙不僅污染環境，還大大降低了能見度，給交通安全造成隱患。新華社記者 侯德強 攝
10月中下旬，不少地方出現霧霾天氣。在秋糧收獲區，焚燒秸稈的濃煙加劇了霧霾污染的程度。燒秸稈的人可能會想，誰會查到這里呢？其實，天上早有一雙“眼睛”監測著大大小小的火點。
接收衛星圖像資料，數據分析，數據匯總、撰寫報告……環境保護部衛星中心運管、大氣遙感部等辦公室里，工作人員不停地忙碌著，這樣的工作狀態，在環境衛星發射以來的三年里，一直持續。
火點在“天眼”監控之下
“前些天河南燒秸稈造成鄭州霧霾的情況，你們能監測到嗎？”
“當然，監測秸稈焚燒是我們最早開展的應用業務。”環保部衛星中心大氣遙感部厲青博士說，“最近情況有所變化，東北平原的火點比較集中，尤其是黑龍江。”
從2011年9月20日起，衛星中心開始對今年秋季的秸稈焚燒進行集中監測，每天都會制作全國范圍的秸稈焚燒遙感監測分布圖和報告，并通過環保部網站向社會發布監測簡報。打開環保部網站“環境執法”欄目，每天全國秸稈焚燒遙感監測情況一目了然。
“衛星是我們在天上的眼睛。從2009年開始，衛星中心就持續向環保部提供秸稈焚燒衛星監測簡報，為環境監察執法和秸稈禁燒治理提供了重要依據。”環保部衛星中心總工程師王橋告訴記者，我國的環境衛星、風云衛星以及國外一些衛星都具備紅外觀測能力，能夠大范圍地對森林火災、秸稈焚燒等高溫火點進行動態監測。
遙感監測最終是為應用服務，衛星火點監測最看重的一個因素就是定位精度。厲青說：“這些標注在全國地圖上的衛星監測火點，看似分布比較集中，其實在地面上相距很遠，環境監察執法的同志很難對每個火點進行實地核查。如果我們的工作再有誤差，就可能給執法帶來更多困難。”
令人欣慰的是，與衛星同步的地面火點核查表明，監測結果對高溫火點具有很高的敏感性和定位精度，基本可以滿足環境監察和執法的需要。
目前，衛星中心接收衛星數據廣播系統分發的兩顆國外衛星數據，每天對全國范圍內的火點進行兩次監測。當日簡報通常在第二天上午發布，內容包括全國整體及各省、區、直轄市下轄縣、市的秸稈焚燒火點數量、位置等信息。
“在應急條件下，如果有特殊監測需求，衛星中心會立即處理當日數據，監測結果可在數據接收后1小時內完成。一旦發現大范圍、密集火點，立即向環境監察執法部門反映情況，報送監測報告，同時通知相關的地區或部門，為其準確執法提供及時的依據。”王橋說。
衛星監測“站得高，看得遠”
從天上看秸稈火點，僅僅是環境衛星業務應用的一小部分。經過多年努力，環保部衛星中心已基本建立了一套以環境一號衛星為主、綜合利用其它衛星數據以及無人機航空遙感等數據源的環境遙感監測應用技術體系，對水環境、大氣環境、生態環境都有專門的監測應用系統。
“地面監測手段跟不上的時候，遙感的作用就發揮出來。”衛星中心水遙感部吳傳慶博士說，幾年前，舟山群島暴發赤潮災害，一位地面監測站站長試圖乘船跟蹤一次赤潮暴發的過程。這位站長從赤潮出現的地方出發一直追尋，船連續開了7個小時，還沒有找到赤潮的盡頭。
“藍藻水華的監測也是一樣，太湖水華暴發面積動輒幾十上百平方公里，利用遙感手段大范圍快速監測就成了最佳選擇。”吳傳慶介紹，在藍藻集中監測的幾個月，通過衛星監測的數據每天會傳送到環境保護部。更重要的是，可以根據幾個月到幾年的監測數據，比較不同區域藍藻首次暴發時間、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。
“遙感監測數據分析還可以引領地面監測工作。”吳傳慶說，按照以往的規定，每年藍藻地面巡查監測時間為4月底到8月底，然而在衛星監測中發現，藍藻水華除了在上半年暴發較多，下半年有增多的趨勢。因此，地面巡查監測的時間從8月底調整到了10月底，部分地區甚至延長到12月底。
從海上溢油到核電廠溫排水監測，從飲用水源保護地監測到面源污染監測，環境遙感的業務應用越來越多。而在生態保護、災害監測評估等方面，生態遙感監測正發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，對區域生態系統到底有多大影響，災后重建在生態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。
衛星中心生態遙感部萬華偉博士介紹，衛星遙感是第一步，之后是集中生態保護專家進行會診。例如，對玉樹地震的生態環境影響評估已經有了初步結果：“災后生態恢復應以生態系統的自我恢復為主，人工生態建設為輔”、“災區重建應嚴格控制人口聚集規模，以小城鎮為主”等建議，成為災后重建的行動指南。
需求不斷增加，后續星青黃不接
環境衛星發射3年，申請提供衛星數據及遙感應用服務的單位讓衛星中心應接不暇。
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，衛星中心在相關環境管理部門指導下，和當地政府或環保部門合作，為相應地區提供持續監測，有力支撐了國家重大活動的環境空氣質量保障工作。
“目前，對遙感監測的需求已經從重大活動大氣環境質量保障，擴展到日常大氣環境質量保障。”王橋表示，從目前情況看，區域空氣質量聯防聯控等措施的實行，對環境監測提出更高要求，對衛星監測的需求也在不斷增加。“像寧波、淄博、西安等地，就單獨對灰霾、秸稈焚燒等監測提出具體需求。另外，在礦區生態破壞、自然保護區監管、生態工程環境影響評估等方面，環境遙感監測發揮的作用也越來越顯著。”王橋說。
目前，衛星中心正在根據環境衛星的數據特點和觀測能力，開拓新的環境遙感應用領域，為環境監測、環境應急預警、環境執法、生態保護、核安全監管等環境管理工作提供更加有效的技術信息支持。同時，積極探索衛星遙感、航空無人機遙感與地面傳統監測手段緊密結合，不斷推進“天—空—地”一體化的先進環境監測預警網絡建設。
與快速增長的監測需求形成鮮明反差的，是環境衛星“青黃不接”的窘境。
環境一號衛星的兩顆光學衛星A、B星于2008年9月發射上天，目前衛星運行時間已經超過了3年的設計壽命。衛星超期服役在一定程度上會影響到衛星的數據質量。為保障環境遙感業務應用工作的連續性，目前衛星中心已利用其他衛星數據資源進行秸稈焚燒的日常監測。
“需求特別多，有時候因為衛星數據跟不上而無法開展業務應用工作，確實非常遺憾。” 厲青博士苦笑著說。
根據原定計劃，我國的環境一號衛星首批發射兩顆光學衛星A、B星，一顆雷達衛星C星，形成“2+1”星座系統，最終構建由4顆光學衛星、4顆雷達衛星組成的“4+4”星座系統。
“污染氣體、溫室氣體、水體污染、生態破壞等的有效觀測，都迫切需要依靠我們自主的環境衛星。” 王橋告訴記者，國務院前不久發布的《關于加強環境保護重點工作的意見》中，明確提出要“推進環境專用衛星建設及其應用，提高遙感監測能力”。目前，各有關部門正在努力推進環境專用衛星建設，推進環境遙感業務應用的可持續發展。
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