高科技!用天眼守卫地球!

2016-12-28 12:47:44

《国家级自然保护区人类活动遥感监测情况》系列解读之一

导语

2016年12月5日,环境保护部向媒体通报了国家级自然保护区遥感监测情况。通过对全国所有446个国家级自然保护区组织开展了2013-2015年人类活动遥感监测,环保部分析得出这些保护区2015年人类活动现状及2013-2015年变化[2]。从监测技术到问题根源,从现有法规到未来政策动向,绿色和平为你逐一解读。

自然保护区因为通常地处偏僻,人烟稀少交通不便,监管存在困难。环境卫星的出现,解决了这一难题,让保护区发生的一切破坏在 “天眼”之下无所遁形。这里,我们先带大家了解一下我国的环境卫星。

正文

“天眼”看环境

12月5日环保部通报的国家级自然保护区人类活动遥感监测情况1。从通报结果来看,我国自然保护区人为干扰破坏的情况非常普遍。除了由于原本就在保护区范围内的村庄和农田外,围垦、采石、开矿也屡见不鲜。而绝大部分保护区面积大,位置偏,交通不便,这些因素让保护区内的破坏不容易被发现。


吉林白山原麝保护区内一处采石场的面积从2014年10月到2015年5月明显扩大

吉林白山原麝保护区内一处采石场的面积从2014年10月到2015年5月明显扩大

(图片内的白色区域是采石后露出的山体岩石)图片来源:环境保护部官网


湖北九宫山自然保护区一处工矿用地对山体破坏从2013年8月到2015年12月显著加深变大

湖北宫山自然保护区一处工矿用地对山体破坏从2013年8月到2015年12月显著加深变大

图片来源:环境保护部官网

“魔高一尺,道高一丈”——针对这样的情况和问题,我国发射了高科技环境卫星。我国的环境卫星计划2003年国务院立项,2008第一次成功发射,用“天眼”监测环境情况。

环境卫星一号(2+1)星座

我国的环境卫星目前一共有3颗,被称为环境卫星一号,其中包括两颗光学星和一颗雷达星。两颗光学星2008年9月6日发射,A星搭载了CCD相机和超光谱成像仪,B星搭载了CCD相机和红外相机。2012年11月19日,我国又成功发射了一颗雷达星,构成了“2+1”星座。[3]


环境卫星一号数据传输流程示意图


环境卫星一号数据传输流程示意图

图片来源:环境与生活《环境保护部卫星环境应用中心探秘》


环境与灾害监测预报小卫星星座工作流程[4]

三颗卫星不同的相机都有他们的用途,协同合作保证各种气候条件和光照条件下都能“看到”地表情况。

  1. žA星和B星协同合作可以增加监测频率,并大大增加幅宽

  2. A星搭载的超光谱成像仪可以将拍摄的物体通过光谱特征进行分辨,从而辨别污染类型。

  3. B星的红外多光谱相机则通过热成像来监测偷排、秸秆焚烧等情况,不受光线影响。

  4. C星搭载的合成孔径雷达可以在云雾天气下发挥作用,穿透云雾观察地面情况。

环境卫星应用广泛

环境卫星一号投入使用以来,在蓝藻检测、污染排查、秸秆焚烧检测、沙尘暴监测等等各方面都起到了很大作用。

秸秆焚烧的信息公开最为及时详细。环保部网站有一个专门的页面(http://hjj.mep.gov.cn/jgjs/)公布秸秆焚烧火点检测情况,分周报和日报,有详细的经纬度和行政区域信息。

排污监测的应用结合了遥感技术和无人机技术,最有“高科技大片感”。遥感技术首先可以排查重点区域,然后再用无人机航拍获取实地的证据。[5]

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无人机从吉普车上起飞 来源:中国低碳网    无人机航拍的邯郸市某钢铁企业 来源:中国低碳网

水体污染排查是除了大气污染的监控之外,卫星遥感监测的另一个领域。今年夏天,环保部环境应用中心就和江苏省环保厅一起对江苏部分城市的河道进行了扫描。应用卫星遥感手段,快速监测出黑臭河道污染源的类型、位置分布以及污染的分布范围等。[6]

自然保护区的排查最早见于对2009年和2010年新建和调整的国家级自然保护区进行的遥感监测。2011年,环保部又利用环境一号卫星对335处国家级自然保护区开展了卫星遥感监测[7]。当年11月,根据卫星遥感监测数据,环保部选取了典型意义的6个国家级自然保护区开展了专项督查,最后挂牌督办了辽宁双台河口和山东马山两个保护区。2012年的遥感监测报告则显示,监测的332个国家级自然保护区中331个有人类活动,其中人类活动干扰强度剧烈、明显、较明显的三类保护区数量占总数的81%[8]

通过卫星遥感,环保部对各地的自然保护区的监管更加有针对性和有效率。今后,环保部也会针对国家级自然保护区进行一年两次监测,省级保护区一年一次监测。

卫星团队未来会更强


搭载“环境一号”C卫星的“长征二号丙”运载火箭发射升空。 (新华社记者刘潺摄) [9]

搭载“环境一号”C卫星的“长征二号丙”运载火箭发射升空。 (新华社记者刘潺摄) [9]


今年环保部新发布的遥感监测结果直接应用到了中央环境保护督察组的工作。第一批环保督查组根据遥感监测和核查结果,将60多个国家级自然保护区的违法违规问题反馈给地方政府,一批责任单位和责任人受到处理。有了高科技的帮助,包括自然保护区在内的监测工作和环保实际工作更加高效,“天网恢恢疏而不漏”。

按计划,我国的环境卫星最终会发展为由4颗光学卫星和4颗雷达卫星组成的“4+4”星座[10]在刚刚发布的《“十三五”生态环境保护规划》[11]中,特别提到将会建立“天地一体化”的生态监测体系——“加强卫星和无人机航空遥感技术应用,提高生态遥感监测能力。建立生物多样性地面观测体系”。除了能快更清晰地发现环境破坏,我们的生态环境“家底”也将更加清楚。

对于未来更加高科技的监测,我们充满期待,但是更期望能够将保护区违法情况有更详尽的信息公布。这一次公布了非常详尽的统计数据,是一个很好的开始。


结尾

我国自然保护区保护现状到底怎么样?哪些问题是我们需要关注和解决的当务之急?敬请持续关注我们近期的《国家级自然保护区人类活动遥感监测情况》系列解读文章。



[1] http://roll.sohu.com/20121211/n360094788.shtml

[2][2] http://www.mep.gov.cn/gkml/hbb/qt/201612/t20161205_368606.htm

[3] 环境一号A/B/C星介绍http://www.cresda.com/CN/Satellite/3064.shtml

[4] 环境与生活:环境保护部卫星环境应用中心探秘 http://news.qq.com/a/20131018/013472.htm

[5]偷排污染无处可逃 环保部动用无人机掌握证据http://hebei.news.163.com/14/0417/14/9Q1PHHKO02790EMC.html

环保部利用卫星遥感和无人机航拍开展环境监察执法http://politics.people.com.cn/n/2014/0409/c70731-24863824.html

[6] 真的上天啦!黑臭水体治理“天地一体化”了!

http://www.xny365.com/news/article-50980.html

[7] http://www.legaldaily.com.cn/index_article/content/2011-12/15/content_3202280.htm?node=5955

[8]http://news.china-flower.com/paper/papernewsinfo.asp?n_id=226104

八成自然保护区受人类活动干扰 全国政协委员建言加强管理

http://news.xinhuanet.com/politics/2012-06/21/c_112269223.htm

[9] http://roll.sohu.com/20121119/n358009491.shtml

[10] 国家航天局披露环境卫星计划 八颗组成星座 http://news.sina.com.cn/c/2004-08-12/10043380756s.shtml

[11] http://www.gov.cn/zhengce/content/2016-12/05/content_5143290.htm?from=groupmessage




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