大氣顆粒物遙感監(jiān)測(cè)、“散亂污”企業(yè)排查、重點(diǎn)行業(yè)企業(yè)監(jiān)管、識(shí)別秸稈著火點(diǎn)……這些都是生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心大氣環(huán)境遙感部（以下簡(jiǎn)稱“衛(wèi)星中心大氣部”）運(yùn)用遙感監(jiān)測(cè)和數(shù)據(jù)應(yīng)用研究，為打贏藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)助力的方方面面。

    截至目前，衛(wèi)星中心大氣部累計(jì)向生態(tài)環(huán)境部相關(guān)司局和地方合作單位提交報(bào)告120多期，在區(qū)域大氣污染防治、重污染應(yīng)急監(jiān)測(cè)等方面發(fā)揮著重要作用。

    污染物衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)：大氣污染防治的智囊團(tuán)

    遙感即“遙遠(yuǎn)的感知”，是應(yīng)用探測(cè)儀器不與探測(cè)目標(biāo)相接觸，從遠(yuǎn)處把目標(biāo)的電磁波特性記錄下來(lái)，通過(guò)分析揭示出物體的特征性質(zhì)及其變化的科學(xué)及綜合性探測(cè)技術(shù)。

    讓衛(wèi)星在大氣治理中發(fā)揮最大作用，成為這些年來(lái)衛(wèi)星中心大氣部工作人員一直努力的目標(biāo)。經(jīng)過(guò)不懈探索，已經(jīng)初步實(shí)現(xiàn)對(duì)全國(guó)秸稈焚燒火點(diǎn)、沙塵、顆粒物、氣態(tài)污染物等大氣環(huán)境指標(biāo)的日常遙感監(jiān)測(cè)以及數(shù)據(jù)分析應(yīng)用。

    在大氣污染物監(jiān)測(cè)方面，衛(wèi)星中心連續(xù)多年針對(duì)我國(guó)特別是重點(diǎn)區(qū)域大氣顆粒物濃度進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)，使追蹤污染過(guò)程、發(fā)現(xiàn)污染長(zhǎng)時(shí)間變化規(guī)律等成為可能。

    衛(wèi)星中心大氣部高級(jí)工程師張麗娟介紹，地面空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站呈點(diǎn)狀分布，衛(wèi)星則可以“片”狀掃描地面大氣環(huán)境，科研人員利用大氣遙感技術(shù)，結(jié)合地面站點(diǎn)數(shù)據(jù)和空氣質(zhì)量模式系統(tǒng)，可以做到點(diǎn)面結(jié)合、時(shí)空連續(xù)地對(duì)空氣質(zhì)量進(jìn)行立體監(jiān)測(cè)和分析。

    2013年以來(lái)，衛(wèi)星中心針對(duì)我國(guó)及重點(diǎn)區(qū)域大氣顆粒物濃度進(jìn)行日常遙感觀測(cè)。數(shù)據(jù)顯示，近年來(lái)全國(guó)PM2.5濃度整體上呈逐年下降的趨勢(shì)，從空間分布上看，2013年-2019年，全國(guó)PM2.5濃度空間分布格局變化不大，相對(duì)高值區(qū)仍然主要分布在四大典型城市群、成渝、長(zhǎng)江中游城市群等地，高值區(qū)范圍逐年縮小。

    目前，衛(wèi)星中心建成了直收國(guó)外TERRA、AQUA、NOAA、S-NPP、HIMAWARI-8及國(guó)內(nèi)風(fēng)云三號(hào)等多顆常用衛(wèi)星數(shù)據(jù)的接收系統(tǒng)，可以在衛(wèi)星過(guò)境時(shí)接收其下傳的遙感數(shù)據(jù)。

    隨著衛(wèi)星載荷研制技術(shù)的發(fā)展，大氣顆粒物遙感監(jiān)測(cè)將朝著極軌與靜止衛(wèi)星一體化、多傳感器綜合、主被動(dòng)相結(jié)合的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)技術(shù)體系發(fā)展，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大范圍區(qū)域PM2.5的高時(shí)空分辨率（小時(shí)百米級(jí)）、多元化（粒徑大小、重要組分）、立體化（垂直分布）遙感綜合監(jiān)測(cè)，在多種尺度上反映PM2.5的宏觀分布趨勢(shì)、源匯分布和傳輸路徑等。

    衛(wèi)星遙感高精度篩查：環(huán)境執(zhí)法的助力器

    去年，生態(tài)環(huán)境部啟動(dòng)“千里眼”計(jì)劃，通過(guò)衛(wèi)星遙感等技術(shù)手段，找出京津冀及周邊“2+26”城市、汾渭平原、長(zhǎng)三角地區(qū)等重點(diǎn)區(qū)域PM2.5濃度較高的地方，進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)管。遠(yuǎn)在千里之外，監(jiān)管部門便可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)哪些地方有大氣環(huán)境問(wèn)題，從而提高監(jiān)管效能。在“千里眼”計(jì)劃中，衛(wèi)星的作用非常關(guān)鍵。

    “利用衛(wèi)星遙感資料，開展重污染區(qū)域分析，可以精細(xì)化提取并篩選出1km×1 km的重點(diǎn)督查網(wǎng)格。同時(shí)，結(jié)合高分辨率衛(wèi)星圖像，識(shí)別疑似‘散亂污’企業(yè)?！毙l(wèi)星中心大氣部工程師陳輝告訴記者。

    在這項(xiàng)工作中應(yīng)用到的熱點(diǎn)網(wǎng)格，也是衛(wèi)星中心大氣部的重點(diǎn)工作之一。

    “我們利用多光譜衛(wèi)星數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)大區(qū)域范圍內(nèi)多種大氣污染物濃度的空間分布監(jiān)測(cè)，在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建大氣環(huán)境污染高發(fā)指數(shù)，根據(jù)時(shí)間序列的區(qū)域大氣環(huán)境污染高發(fā)指數(shù)分布結(jié)果，篩選出熱點(diǎn)網(wǎng)格。然后，基于高分辨率衛(wèi)星數(shù)據(jù)，剔除了工業(yè)企業(yè)用地面積占比較低的網(wǎng)格。最后，根據(jù)最新高清衛(wèi)星遙感影像對(duì)重點(diǎn)關(guān)注網(wǎng)格內(nèi)的中小型污染企業(yè)進(jìn)行解譯判別?！标愝x說(shuō)。

    據(jù)了解，為配合生態(tài)環(huán)境部2018年-2019年藍(lán)天保衛(wèi)戰(zhàn)重點(diǎn)區(qū)域強(qiáng)化督查第二階段在汾渭平原的強(qiáng)化督查，大氣部對(duì)汾渭平原的熱點(diǎn)網(wǎng)格及疑似“散亂污”企業(yè)進(jìn)行了篩選分析，從汾渭平原11座城市中共獲取熱點(diǎn)網(wǎng)格2032個(gè)，疑似“散亂污”企業(yè)554處，有力地支持了大氣污染防治強(qiáng)化督查工作。

    2018年3月，京津冀及周邊地區(qū)出現(xiàn)的一次重污染天氣過(guò)程中，衛(wèi)星中心大氣部根據(jù)3月12日的衛(wèi)星監(jiān)測(cè)結(jié)果，選取污染較重的北京市、石家莊市等14個(gè)城市，每個(gè)城市選取污染物濃度較高的網(wǎng)格，結(jié)合高分辨率衛(wèi)星影像進(jìn)行篩選，共篩選出600個(gè)污染濃度異常的熱點(diǎn)網(wǎng)格，提交給生態(tài)環(huán)境部環(huán)監(jiān)局，為環(huán)境執(zhí)法提供技術(shù)支撐。

    重點(diǎn)行業(yè)無(wú)組織排放遙感識(shí)別：企業(yè)監(jiān)督的偵察兵

    為促進(jìn)鋼鐵行業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，生態(tài)環(huán)境部去年4月發(fā)布《關(guān)于推進(jìn)實(shí)施鋼鐵行業(yè)超低排放的意見(jiàn)》（以下簡(jiǎn)稱《意見(jiàn)》），對(duì)鋼鐵企業(yè)在存儲(chǔ)、輸送和生產(chǎn)過(guò)程的污染物排放（包括無(wú)組織排放和有組織排放）做出相關(guān)規(guī)定。衛(wèi)星中心大氣部根據(jù)《意見(jiàn)》要求，對(duì)全國(guó)鋼鐵行業(yè)進(jìn)行了衛(wèi)星遙感排查。

    “我們基于高分一號(hào)、高分二號(hào)衛(wèi)星遙感，結(jié)合鋼鐵企業(yè)周邊區(qū)域所需基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)、鋼鐵企業(yè)內(nèi)部設(shè)施圖片及其他資料，圍繞鋼鐵行業(yè)超低排放措施中鋼鐵企業(yè)物料儲(chǔ)存、物料輸送、焦?fàn)t實(shí)施爐體加罩封閉收集、清潔運(yùn)輸?shù)葍?nèi)容，進(jìn)行影像解譯、監(jiān)督分類?！毙l(wèi)星中心大氣部正高級(jí)工程師毛慧琴一邊說(shuō)一邊給記者展示了鋼鐵廠監(jiān)管的圖片。

    在某鋼鐵廠去年1月的衛(wèi)星圖上，可以清晰地看到物料堆放區(qū)并未密閉，而在去年12月的衛(wèi)星圖中，已經(jīng)可以看到密閉的存放區(qū)。這樣一來(lái)，不僅可以看到企業(yè)是否完成整改，還可以監(jiān)督企業(yè)整改進(jìn)度。

    “目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼鐵企業(yè)物料區(qū)密閉存儲(chǔ)設(shè)施遙感識(shí)別、物料輸送密閉輸送通道遙感識(shí)別、專用鐵路建設(shè)進(jìn)展遙感識(shí)別等?！泵矍僬f(shuō)。

    “基于多源衛(wèi)星數(shù)據(jù)可以獲取各污染物濃度的時(shí)間變化趨勢(shì)，但是為了更好地支撐污染物減排政策的制定及有效評(píng)估，還需要結(jié)合大氣模型，實(shí)現(xiàn)濃度監(jiān)測(cè)向排放的定量核算的轉(zhuǎn)變?！泵矍傺a(bǔ)充道。

    “我們目前僅對(duì)鋼鐵這一重點(diǎn)行業(yè)進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)及分析?！闭劶拔磥?lái)的工作方向時(shí)，毛慧琴告訴記者：“基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的分辨率以及衛(wèi)星遙感反演技術(shù)的發(fā)展程度，并加強(qiáng)衛(wèi)星資料在數(shù)值模式中的同化應(yīng)用研究，未來(lái)不僅可以面向水泥、火電等重點(diǎn)行業(yè)應(yīng)用，還可以應(yīng)用于造成臭氧污染的石化等特征行業(yè)?！?/span>