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遥感监测打造生态安全屏障

来源:中国气象报社   发布时间:2018年09月03日13:50
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  当前,我国已成功发射17颗风云系列气象卫星,气象卫星实现业务化、系列化的发展,形成了以国家级数据处理和服务中心为主体,31个省级卫星遥感应用中心和2500多个卫星资料接收利用站组成的全国卫星遥感应用体系。

  气象卫星成为推进生态文明建设气象保障服务的重要观测手段。中国气象局自主研发的大气和地球表面环境监测分析产品已达数十种,可以提供面向全球、全国、区域等不同空间尺度的植被变化、农作物长势、火点、积雪、海冰、水体范围变化、城市热环境、水体环境(湖泊蓝藻、海藻)、大气环境等监测。

  尤其面向典型生态系统和环境敏感脆弱区,对于突发气象和环境灾害具有实时监测服务能力。基于卫星遥感的生态环境灾害监测产品为环保、农业、林业、国土等部门提供了大量服务,例如开展森林草原火灾、山体滑坡(泥石流)、土地沙化、石漠化等遥感监测,为国家开展生态监测和生态气象保障提供了强有力的支撑。

  生态观测破解内蒙古“绿色密码”

  内蒙古气象部门自上世纪70年代末起在全区开展草地生态气象观测,目前已形成集地基、空基、天基为一体的综合生态观测体系,对主要湖泊水体、沙地、沙漠沙丘流动、农田、草地风蚀、地下水位等生态环境动态变化开展实时监测评估服务业务,特别对当地生态脆弱区、敏感区、保护区开展生态环境监测评估,现已成为服务党政决策的重要产品。

  《呼伦湖区域环境年际变化分析》、《内蒙古浑善达克沙地生态环境监测评估》、《近30年东居延海及额济纳绿洲生态环境变化监测评估》、《内蒙古科尔沁沙地生态监测评估及农业开发建议》和《近20年鄂尔多斯气候变化与土地荒漠化动态监测评估》等科学分析区域生态环境变化,先后受到温家宝、胡锦涛等党中央、国务院领导批示,为防沙治沙、保护流域水资源提供了科学依据。

  甘肃遥感监测祁连山冰川雪线

  祁连山是我国西部重要的生态安全屏障区,是黄河流域重要水源产流地和我国生物多样性保护优先区域。甘肃省气象局利用卫星遥感、地面生态气象观测等现代化技术手段,深入开展祁连山区生态气候环境的监测、评估和研究工作。

  气候变暖和人类活动增加使得冰雪融化速度加剧,1956年以来,祁连山冰川面积减少168平方公里,冰储量减少70亿立方米,减少比例分别为12.6%和11.5%。冰川局部地区的雪线以年均2-6.5米的速度上升,波动幅度达100-140米。预计祁连山雪线会继续升高,将由2000年的4500-5100米上升到4900-5500米,面积在2平方公里左右的小冰川将在2050年左右基本消亡。短期会造成河流水量增加,长期会导致河流水量减少,水土流失加重,生态环境保护难度增大。

 

  图1 2000-2016年祁连山季节性积雪总面积折线图

  气象环保联合打造珠三角“蓝天样本”

  2013年,广东建立气象与环保部门联席会商制度,2017年发布首期《广东省生态气象监测公报》,建立多尺度高时空分辨率的环境气象数值预报体系,为珠三角地区大气污染治理提供必要的数据支撑。

  卫星遥感数据显示,2016年广东省气溶胶光学厚度(AOD)均值为0.383,较最高的2007年下降了0.220,灰霾呈现下降趋势。2016年全省平均灰霾日数仅29天,是自1989年以来最少的一年。自2007年以来,珠三角灰霾日数呈现波动性下降,珠三角灰霾明显改善。

  图2 1989-2016年广东省灰霾日数(天)

  湖北秸秆焚烧卫星遥感监测纳入政府环境监测体系

  农作物秸秆焚烧给生态环境和大气质量带来极大影响。2015年,湖北省人大常委会表决通过《湖北省人民代表大会关于农作物秸秆露天禁烧和综合利用的决定》,实施最严格的秸秆露天禁烧措施。湖北省气象局与当地环保部门加强合作,利用卫星遥感资料时效性强、分辨率高的特点,在夏收和秋收季节开展武汉市秸秆焚烧卫星遥感监测服务,获取秸秆焚烧火点位置、火点数目、过火面积等火情信息,为当地防控秸秆露天焚烧、改善空气质量发挥了积极作用。

  图3 2016年9月17日武汉市及周边区域秸秆焚烧遥感监测图

  农业生态监测为粮食生产保驾护航

  黄淮地区是我国主要的冬小麦产区。气象部门利用气象卫星遥感资料,建立作物遥感长势监测和遥感估产模型,重点开展对黄淮地区的农业生态监测服务,形成作物产量的客观预报,为政府部门指导农业生产、防洪抗旱、治理农业生态环境等提供依据。

  2016年,气象部门利用气象卫星监测评估农作物长势,提前预测华北、黄淮等地小麦成熟期较2015年推迟约5天,为各级政府、有关部门和广大农户合理开展夏收夏种提供有效指导,促进农业增产、农民增收,保障国家粮食生产连年增,“把饭碗牢牢端在自己的手上”。

  图4 2015年华北黄淮冬小麦、油菜主产区收获期卫星遥感图

  遥感监测助力广西石漠化治理

  广西是全国石漠化最严重的地区之一。多年来,留不住土、留不住水的石漠化,给广西的生态和经济带来严重威胁。自2007年起,广西壮族自治区气象局利用长时间序列卫星遥感数据,对广西石漠化开展动态监测和评估工作,建立石漠化生态气象监测指标体系,提出缓减石漠化的气象对策及其适应机制,推动出台《广西壮族自治区岩溶地区石漠化综合治理规划》,为广西石漠化生态恢复治理提供了科学参考。

  根据不同的地理和气候特点,广西石漠化区分为桂东北治理区、桂中桂南治理区、桂西北治理区、桂西南治理区,制定分类治理措施。经过治理,广西石漠化生态脆弱区植被改善明显,广西石漠化面积在逐年减少。据监测,广西石漠化区年均气温和年均降水均呈上升趋势,植被生态指数均值为75.1,年均增速为1.04,区域植被生态环境得到明显改善,桂北和桂西等石漠化区治理区植被恢复状况良好。

  图5 2015广西石漠化空间分布图

(责任编辑:吴鹏)

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