“天地一體化”，打破傳統(tǒng)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的新技術(shù)

 “十三五規(guī)劃”指出改革環(huán)境治理基礎(chǔ)制度，建立全國(guó)統(tǒng)一的實(shí)時(shí)在線環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)。健全環(huán)境信息公布制度。探索建立跨地區(qū)環(huán)保機(jī)構(gòu)。開展環(huán)保督察巡視，嚴(yán)格環(huán)保執(zhí)法。推進(jìn)多污染物綜合防治和環(huán)境治理，實(shí)行聯(lián)防聯(lián)控和流域共治，深入實(shí)施大氣、水、土壤污染防治行動(dòng)計(jì)劃。規(guī)劃還指出，我國(guó)發(fā)展方式粗放，創(chuàng)新能力不強(qiáng)。資源約束趨緊，生態(tài)環(huán)境惡化趨勢(shì)尚未得到根本扭轉(zhuǎn)，需明確發(fā)展目標(biāo)，牢固樹立創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念。基于此，我們對(duì)新的水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提出了解讀與暢想——“天地一體化”水環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

  “天地一體化”，打破傳統(tǒng)水環(huán)境監(jiān)測(cè)的新技術(shù)　　　　“天”，顧名思義，由衛(wèi)星等鄰近空間飛行器作為主要節(jié)點(diǎn)組成的天基環(huán)境監(jiān)測(cè)網(wǎng)，包括衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)、對(duì)地監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、跟蹤與數(shù)據(jù)中繼系統(tǒng)等。“地”，由地面站網(wǎng)絡(luò)、衛(wèi)星應(yīng)用專網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)等共同組成的地球表面監(jiān)測(cè)網(wǎng)，包括指控中心、無(wú)人機(jī)同步采集中心（截止現(xiàn)在，無(wú)現(xiàn)成品）、自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、地面?zhèn)鬏斁W(wǎng)、陸基監(jiān)測(cè)站等功能系統(tǒng)。“天地一體化”水環(huán)境監(jiān)測(cè)指天基不同波段遙感圖片與地基同步實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)天地聯(lián)合監(jiān)測(cè)，預(yù)防環(huán)境污染、生態(tài)變化、災(zāi)害監(jiān)測(cè)，有利于及時(shí)預(yù)警、評(píng)估及應(yīng)急救助等，達(dá)到任意時(shí)空監(jiān)測(cè)的目的?！　　　∽?0世紀(jì)70年代初期開始，隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的日益成熟，大范圍、全天候的實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)優(yōu)勢(shì)，為水環(huán)境監(jiān)測(cè)建立了穩(wěn)定的數(shù)據(jù)保障，有效彌補(bǔ)了地面常規(guī)監(jiān)測(cè)費(fèi)用高，監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分散，缺乏時(shí)空連續(xù)性，難以全面、及時(shí)反映環(huán)境質(zhì)量狀況及其發(fā)展趨勢(shì)的不足，為建立“天地一體化”的環(huán)境保護(hù)技術(shù)支撐體系奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，為完善環(huán)境污染、生態(tài)變化以及災(zāi)害的監(jiān)測(cè)、預(yù)報(bào)預(yù)警、評(píng)估、應(yīng)急救助指揮體系提供了良好的平臺(tái)。如正在謀劃興建的 “天地一體化信息網(wǎng)絡(luò)”將增加環(huán)境遙感圖片的實(shí)時(shí)性，在靜止軌道水色衛(wèi)星（GOCI）遙感的基礎(chǔ)原理上整合更多閑置單一的衛(wèi)星用于監(jiān)測(cè)?！　　　∧壳?，在利用天基系統(tǒng)進(jìn)行水環(huán)境監(jiān)測(cè)方面，國(guó)內(nèi)外技術(shù)發(fā)展水平相當(dāng)，如國(guó)外將天基系統(tǒng)用于地下水監(jiān)測(cè)、水環(huán)境監(jiān)測(cè)；國(guó)內(nèi)科研界一直有呼吁并著手進(jìn)行天地聯(lián)合全方位水質(zhì)監(jiān)測(cè)，也對(duì)地下水與表層水進(jìn)行了3D可視化模型研究。　　　　我國(guó)傳統(tǒng)的水環(huán)境監(jiān)測(cè)與估算方法必須依賴于隨船采樣，全局性、時(shí)效性較差，監(jiān)測(cè)成本相對(duì)較高，無(wú)法完全滿足環(huán)境保護(hù)發(fā)展規(guī)劃的需要。衛(wèi)星遙感具有能夠快速獲取實(shí)時(shí)的、速度快、大尺度的、全面動(dòng)態(tài)的水環(huán)境參數(shù)數(shù)據(jù)，因此衛(wèi)星遙感日益成為大尺度水環(huán)境監(jiān)測(cè)的重要手段。