揭開(kāi)環(huán)境衛(wèi)星的面紗——環(huán)保部劉志全專訪
今年3月底，中國(guó)環(huán)境一號(hào)A、B衛(wèi)星交付環(huán)境保護(hù)部和民政部使用，它標(biāo)志著環(huán)境衛(wèi)星成為我國(guó)環(huán)保大軍中的正式一員。日前，記者就環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的有關(guān)技術(shù)和應(yīng)用問(wèn)題，采訪了環(huán)境保護(hù)部科技標(biāo)準(zhǔn)司副司長(zhǎng)劉志全
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HJ-1-A衛(wèi)星有效載荷外觀
記者：環(huán)境一號(hào)A、B星采用了哪些新技術(shù)？將在我國(guó)環(huán)境管理中發(fā)揮怎樣的重要作用？
劉志全：環(huán)境一號(hào)A、B衛(wèi)星，是國(guó)家為加強(qiáng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)管理和抗災(zāi)減災(zāi)能力發(fā)射的專門衛(wèi)星。自去年9月6日成功發(fā)射以來(lái)，運(yùn)行狀態(tài)良好。去年10月變軌成功，到達(dá)預(yù)定軌道位置，A、B兩星組網(wǎng)，標(biāo)志著環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星星座系統(tǒng)初步建立，形成了同一地區(qū)兩天覆蓋一次的數(shù)據(jù)獲取能力。
環(huán)境一號(hào)A、B星均為光學(xué)衛(wèi)星，擁有CCD相機(jī)、熱紅外相機(jī)、超光譜成像儀等多種遙感探測(cè)設(shè)備，具有中高空間分辨率（CCD相機(jī)空間分辨率達(dá)到30米）、較高時(shí)間分辨率（重復(fù)觀測(cè)時(shí)間為48小時(shí)）、高光譜分辨率（高光譜達(dá)115波段）、寬觀測(cè)帶寬觀測(cè)能力（CCD相機(jī)幅寬達(dá)720公里），是目前國(guó)內(nèi)民用衛(wèi)星中技術(shù)最復(fù)雜、指標(biāo)最先進(jìn)的對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)。
環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星的應(yīng)用，有助于環(huán)保部門大范圍、快速、動(dòng)態(tài)地開(kāi)展生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)及評(píng)價(jià)，跟蹤部分類型突發(fā)環(huán)境污染事件的發(fā)生和發(fā)展，可大大提高我國(guó)生態(tài)環(huán)境宏觀監(jiān)測(cè)的能力。例如，環(huán)境一號(hào)A星CCD數(shù)據(jù)空間分辨率為30米，可準(zhǔn)確觀測(cè)大型水體（如太湖、巢湖等）藍(lán)藻暴發(fā)、城鎮(zhèn)范圍擴(kuò)展、區(qū)域植被覆蓋變化等，單幅A星影像覆蓋范圍相當(dāng)于大約4幅美國(guó)陸地衛(wèi)星Landsat/TM影像的覆蓋范圍，有利于大范圍監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境現(xiàn)狀。環(huán)境一號(hào)A、B星形成的星座對(duì)同一地方重復(fù)觀測(cè)時(shí)間約為2天，比美國(guó)陸地衛(wèi)星Landsat/TM重復(fù)觀測(cè)時(shí)間（16天）要快很多，有利于快速、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)生態(tài)環(huán)境變化。
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環(huán)境衛(wèi)星上使用的超光譜成像儀主體
對(duì)湖泊藍(lán)藻水華進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
記者：環(huán)境衛(wèi)星對(duì)彌補(bǔ)現(xiàn)有環(huán)境監(jiān)測(cè)的不足可起到什么作用？能提供哪些具體幫助？
劉志全：采用衛(wèi)星遙感技術(shù)，可以大范圍、快速、準(zhǔn)確、動(dòng)態(tài)地監(jiān)測(cè)環(huán)境狀況變化和突發(fā)性環(huán)境污染事件，有效地彌補(bǔ)地面環(huán)境監(jiān)測(cè)缺乏時(shí)空連續(xù)性、費(fèi)用高、監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分散，難以全面、及時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警生態(tài)環(huán)境狀況及其發(fā)展趨勢(shì)的不足。比如說(shuō)，我國(guó)目前雖然有2200多個(gè)地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，但由于我國(guó)幅員遼闊，所獲取環(huán)境監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)仍限于點(diǎn)上，難以推及面上，完成一次全國(guó)生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)至少需要3至5年的時(shí)間，如果充分發(fā)揮衛(wèi)星遙感大范圍、快速、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì)，則可每年完成一次全國(guó)生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)。
環(huán)境一號(hào)A、B星發(fā)射以來(lái)，環(huán)境保護(hù)部已獲取衛(wèi)星影像數(shù)據(jù)超過(guò)6萬(wàn)景。按照傳感器類型，可分為光學(xué)數(shù)據(jù)、紅外數(shù)據(jù)、高光譜數(shù)據(jù)等；按照數(shù)據(jù)處理過(guò)程，可分為圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)品、專題數(shù)據(jù)產(chǎn)品、應(yīng)用數(shù)據(jù)產(chǎn)品三大類。圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)品包括系統(tǒng)輻射校正產(chǎn)品、系統(tǒng)幾何校正產(chǎn)品、幾何精校正產(chǎn)品、正射校正產(chǎn)品等圖像加工數(shù)據(jù)產(chǎn)品；專題數(shù)據(jù)產(chǎn)品是根據(jù)水、氣和生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)需求，在對(duì)圖像數(shù)據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行再加工的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出的環(huán)境監(jiān)測(cè)指標(biāo)和參數(shù)產(chǎn)品（如水體葉綠素a、氣溶膠光學(xué)厚度、植被指數(shù)等）；應(yīng)用數(shù)據(jù)產(chǎn)品是根據(jù)水、氣和生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)需求，在對(duì)專題數(shù)據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行再加工的基礎(chǔ)上，生產(chǎn)出的各類環(huán)境遙感監(jiān)測(cè)與綜合分析評(píng)價(jià)應(yīng)用產(chǎn)品（如水、氣和生態(tài)等成果報(bào)告和圖件）。
今后，我們將利用環(huán)境一號(hào)A、B星數(shù)據(jù)及其它衛(wèi)星數(shù)據(jù)，定期對(duì)太湖、巢湖、滇池及三峽庫(kù)區(qū)的藍(lán)藻水華進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，定期對(duì)全國(guó)焚燒秸稈造成的大氣污染進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，定期對(duì)重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)進(jìn)行監(jiān)測(cè)和評(píng)價(jià)，不定期對(duì)沙塵暴、霧霾進(jìn)行監(jiān)測(cè)，同時(shí)隨時(shí)準(zhǔn)備為突發(fā)環(huán)境應(yīng)急事件提供高效的技術(shù)支持。
全力推進(jìn)環(huán)境衛(wèi)星應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)
記者：環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)主要包括哪些內(nèi)容，進(jìn)展情況如何？下一步要進(jìn)行哪些重點(diǎn)工作？
劉志全：環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)內(nèi)容主要包括圖像處理與專題產(chǎn)品生產(chǎn)、數(shù)據(jù)管理與用戶服務(wù)、業(yè)務(wù)運(yùn)行管理、生態(tài)遙感應(yīng)用、地表水環(huán)境遙感應(yīng)用、環(huán)境空氣遙感應(yīng)用、地面數(shù)據(jù)采集、計(jì)算機(jī)業(yè)務(wù)支撐平臺(tái)等8個(gè)分系統(tǒng)。
目前，環(huán)境保護(hù)部負(fù)責(zé)建設(shè)的環(huán)境一號(hào)衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用系統(tǒng)工程項(xiàng)目進(jìn)展順利。去年9月底，環(huán)境保護(hù)部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心大樓奠基開(kāi)工，今年3月中旬大樓成功封頂，預(yù)計(jì)今年底竣工。另外，目前國(guó)家已正式批復(fù)同意設(shè)立環(huán)境保護(hù)部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心，環(huán)境保護(hù)部正在抓緊開(kāi)展機(jī)構(gòu)組建工作。
為滿足環(huán)境一號(hào)A、B衛(wèi)星正式交付后的業(yè)務(wù)化應(yīng)用，已建立了水環(huán)境、大氣環(huán)境和生態(tài)環(huán)境業(yè)務(wù)化過(guò)渡期應(yīng)用軟、硬件系統(tǒng)，并已經(jīng)在太湖和巢湖等大型水體藍(lán)藻水華監(jiān)測(cè)、沙塵暴監(jiān)測(cè)、秸稈焚燒監(jiān)測(cè)、區(qū)域生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測(cè)等方面，初步具備了業(yè)務(wù)化運(yùn)行能力。
下一步，將重點(diǎn)做好四項(xiàng)工作：一是不斷完善水環(huán)境、環(huán)境空氣、生態(tài)環(huán)境等業(yè)務(wù)化應(yīng)用系統(tǒng)，為管理決策提供高效的技術(shù)支持；二是如期保質(zhì)完成衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心大樓建設(shè)，為環(huán)境衛(wèi)星業(yè)務(wù)化運(yùn)行提供工作場(chǎng)所保障；三是發(fā)布環(huán)境衛(wèi)星數(shù)據(jù)產(chǎn)品分發(fā)相關(guān)管理辦法，積極推廣衛(wèi)星數(shù)據(jù)應(yīng)用，加強(qiáng)衛(wèi)星應(yīng)用國(guó)際交流，培養(yǎng)環(huán)境遙感應(yīng)用人才隊(duì)伍，充分發(fā)揮環(huán)境衛(wèi)星的社會(huì)效益；四是在抓好環(huán)境一號(hào)A、B衛(wèi)星應(yīng)用工作的基礎(chǔ)上，及時(shí)推進(jìn)環(huán)境衛(wèi)星后續(xù)星立項(xiàng)和建設(shè)，為衛(wèi)星業(yè)務(wù)化應(yīng)用工作的可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造良好條件。
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