高分五號(hào)衛(wèi)星填補(bǔ)國產(chǎn)衛(wèi)星無法有效探測區(qū)域大氣污染氣體空白

5月9日凌晨，高分五號(hào)衛(wèi)星在太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。這顆衛(wèi)星的成功發(fā)射，是我國高光譜衛(wèi)星遙感發(fā)展的里程碑，也為我國大氣環(huán)境遙感監(jiān)測發(fā)展提供了新的契機(jī)。針對高分五號(hào)衛(wèi)星對生態(tài)環(huán)境保護(hù)工作的重要意義、高分五號(hào)衛(wèi)星應(yīng)用特點(diǎn)及其在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的主要用途，以及高分五號(hào)衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用技術(shù)準(zhǔn)備情況等，記者專訪了在發(fā)射現(xiàn)場的高分專項(xiàng)應(yīng)用系統(tǒng)副總師、生態(tài)環(huán)境部衛(wèi)星環(huán)境應(yīng)用中心主任王橋。

記者：近年來，作為生態(tài)環(huán)境動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測的有效手段，衛(wèi)星遙感監(jiān)測已經(jīng)得到了越來越多的應(yīng)用，并發(fā)揮了越來越大的作用。今天成功發(fā)射的高分五號(hào)衛(wèi)星對生態(tài)環(huán)境保護(hù)有何重要意義？

王橋：目前，我們在大氣污染防治、水污染防治、生態(tài)環(huán)境監(jiān)管、中央環(huán)保督察、環(huán)境污染和生態(tài)破壞事件應(yīng)急處置等日常工作中已經(jīng)越來越離不開遙感監(jiān)測的支撐，可以說遙感監(jiān)測已實(shí)實(shí)在在進(jìn)入了國家生態(tài)環(huán)境保護(hù)的主戰(zhàn)場。如大氣環(huán)境方面的灰霾、顆粒物、秸稈焚燒等遙感監(jiān)測，水環(huán)境方面的湖泊水華與富營養(yǎng)化、城市黑臭水體、農(nóng)業(yè)面源污染、飲用水水源地安全等遙感監(jiān)測。

但是，遙感監(jiān)測在環(huán)境領(lǐng)域應(yīng)用目前遇到的最大問題和瓶頸就是衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)源遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足業(yè)務(wù)化應(yīng)用的需要，對于大范圍、定量化、同步觀測要求較高的生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測，現(xiàn)有衛(wèi)星數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)覆蓋和重訪能力、空間分辨率、時(shí)間分辨率、光譜分辨率等方面都存在很大的距離，特別是適合定量環(huán)境遙感的數(shù)據(jù)嚴(yán)重缺乏，到目前為止我國還沒有真正意義上的環(huán)境專用衛(wèi)星。

記者：今天成功發(fā)射的高分五號(hào)衛(wèi)星是以生態(tài)環(huán)境部為牽頭用戶的環(huán)境專用衛(wèi)星。請問高分五號(hào)衛(wèi)星應(yīng)用特點(diǎn)及其在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中的主要用途是什么？

王橋：總的說，高分五號(hào)衛(wèi)星搭載了大氣痕量氣體差分吸收光譜儀、大氣主要溫室氣體監(jiān)測儀、大氣氣溶膠多角度偏振探測儀及大氣環(huán)境紅外甚高光譜分辨率探測儀等4個(gè)大氣環(huán)境探測和兩個(gè)水體陸地探測載荷，可獲取從紫外到長波紅外譜段（0.24~13.3μm）的高光譜分辨率遙感數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對大氣和陸表的綜合觀測。

4臺(tái)大氣探測載荷為高精度、定量化的大氣環(huán)境監(jiān)測提供了先進(jìn)的技術(shù)手段。其中，大氣痕量氣體差分吸收光譜儀可用于NO2、SO2、O3等6種以上的大氣痕量氣體的成分分布和變化的定量反演，支持空氣質(zhì)量變化監(jiān)測、各種排放過程對大氣組成成分和全球氣候變化的影響分析等；大氣主要溫室氣體監(jiān)測儀可用于大氣中的CO2、CH4等溫室氣體柱總量濃度的探測，支持區(qū)域大氣環(huán)境監(jiān)測以及全球變化研究等；大氣氣溶膠多角度偏振探測儀可用于大氣氣溶膠、水汽參數(shù)反演、氣候變化研究等；大氣環(huán)境紅外甚高光譜分辨率探測儀可用于不同高度的大氣成分和濃度的垂直分布探測，支持痕量氣體、溫室氣體垂直分布信息分析、大氣環(huán)境監(jiān)測和氣候變化研究。

兩個(gè)水體陸地探測載荷為我們實(shí)現(xiàn)高精度、定量化的水體和陸地生態(tài)環(huán)境要素監(jiān)測提供先進(jìn)的技術(shù)手段。在水環(huán)境監(jiān)測方面，可用于水體污染物監(jiān)測、湖庫水質(zhì)監(jiān)測，流域水環(huán)境監(jiān)測，飲用水水源地環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測，城市黑臭水體監(jiān)測，面源污染監(jiān)測，近岸海域水環(huán)境監(jiān)測等；陸地生態(tài)環(huán)境監(jiān)測方面，可用于地表精細(xì)分類、開發(fā)、建設(shè)、生產(chǎn)活動(dòng)引起的生態(tài)破壞和生態(tài)影響監(jiān)測，生態(tài)系統(tǒng)狀況及動(dòng)態(tài)變化監(jiān)測，土壤污染場地/污染源動(dòng)態(tài)監(jiān)測，城市熱島監(jiān)測、核電廠熱污染排放、污染企業(yè)非法排放，國家自然保護(hù)區(qū)、生態(tài)保護(hù)紅線區(qū)、生物多樣性保護(hù)優(yōu)先區(qū)、重點(diǎn)生態(tài)功能區(qū)等綜合監(jiān)管與評估，中央環(huán)保督察及環(huán)境專項(xiàng)執(zhí)法檢查技術(shù)支持等。

記者：請問高分五號(hào)成功發(fā)射對我國突破對國外高光譜遙感數(shù)據(jù)的依賴，緩解我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測對高光譜遙感數(shù)據(jù)的急需是否將發(fā)揮重要作用？

王橋：高分五號(hào)衛(wèi)星具有高光譜、大范圍、定量化探測等特點(diǎn)，面向生態(tài)環(huán)境監(jiān)測搭載的多個(gè)大氣探測載荷具備大幅寬、高光譜及偏振探測能力，使NO2和SO2等污染氣體、CO2和CH4等溫室氣體、大氣氣溶膠等高精度遙感探測成為可能。

應(yīng)該說，該衛(wèi)星的發(fā)射，將填補(bǔ)國產(chǎn)衛(wèi)星無法有效探測區(qū)域大氣污染氣體的空白，突破對國外高光譜遙感數(shù)據(jù)的依賴，緩解我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測對高光譜遙感數(shù)據(jù)的迫切需求。同時(shí)，在水污染防治、生態(tài)監(jiān)管等方面也可發(fā)揮重要作用。