历程
2012年,扬州环境监测中心在全国率先提出建立天空地一体化环境监测体系,初衷是建立一种高效率、高密度的环境监测技术和业务体系,提供时间、空间和环境三个维度的高覆盖信息,为地方精准化环境监管和环境治理与改善提供技术支撑。
当前生态环境的地面监测数据存在痛点:密度—“疏、稀、空”,时效—“慢、延、迟”,关联—“松、散、乱”。在环境质量考核不断趋严、环境督查行动不断趋紧、生态环境发展任务持续加重的背景下,地方担负繁重的监管和治理改善任务,急需大通量、高密度、高效率的监测监管数据才能精准实施各种监管和治理改善。
例如,通过对不同湖区叶绿素a和蓝藻水华的定量遥感监测,可以大致判断不同湖区入湖河流及流域营养盐的输入强度。
在长江大保护的背景下,对入江河流开展常态化、定量化的有机污染负荷天空地一体化监测,对污染负荷高的河流及其控制流域和沿岸重点源开展重点整治,可以有效削减入湖入江营养盐和有机污染负荷,在较短时间内显著改善湖泊和长江水生态环境。
对重点源的气态污染物排放,实施遥感通量监测,可以对其颗粒物及其前驱物的贡献负荷和输送方向进行定量核算,实施精准的重点源治理,分配科学定量化、约束性、可测量的总量削减任务。
对化工、电子和涂装园区的VOCs进行常态化的、全时空、全组份监控,形成的无组织排放大数据。可以对园区的各个工艺和管理环节水平进行预判预警,从而及时有针对性地进行精准监管,防止悲剧事故“无征兆”的发生。
扬州监测中心零起点地研究建立这一实效性先进监测体系,从2012年提出初步设想,到初步构建业务体系和技术架构,再到前期技术验证,解决核心技术,形成全面解决方案,直至在“云上扬州”计划中项目落地……历时整整7年!
模式
天空地一体化监测模式利用国产和国际民用卫星遥感数据,形成天基遥感监测能力,建立各种无人机遥感平台、形成多种低空遥感监测能力,建立各种车载和船载监测平台,形成地基移动监测能力。三种立体空间的监测既可以独立运行,也可以采用各种协同模式—:天地协同、天空协同,空地协同,天空地协同。
业务体系运行将发挥从上至下的问题发现机制或从下至上的数据校准机制,全面把握各种环境问题的演变趋势及时做出精准对策。
功效
传统监测采用现场采样-实验室分析,秉持单纯的数据精准化、平面化、局地化思维,是一种典型的考核评价型监测模式,较难监控各种环境问题时空分布。固定点自动监测站由于建设和运维成本高昂,无法广泛布点,大气垂直分布和水体断面分布数据缺失。
而天空地一体化环境监测体系,可以在很大程度上克服现有监测模式的不足,以高密度的时空覆盖环境大数据,对地方的环境监管和环境治理改善提供精准化的技术支撑。
如果将传统监测和固定站点自动监测比喻为“检验科”,可以对各种污染成分进行分析检测。而遥感监测就是环境监测的“影像科”,可以对已经呈现外在表象的综合性环境问题和生态环境空间内大量的“散乱污”违法事件,进行全方位、高时域覆盖的监测,相当于对生态环境问题及时进行影像诊断和体检。
如果将传统监测和固定点自动监测,分别称之为环境监测1.0和2.0版,以遥感和移动监测为特点的天空地一体化监测就可以称为环境监测3.0版。未来,将逐步实现对天空下广阔的生态系统下垫面都能进行无死角的“凝视”,各种环境违法事件随时处于监管监控之中,各种环境的变化随时处于监测监控之中,有力推动生态环境的高质量发展。
进程
目前天空地一体化环境监测体系,已经形成全面解决方案,规划项目全面建成后将对扬州市的大气环境、水环境、陆地地表生态环境、各种环境违法事件和重点污染源等进行立体化全方位的环境监测监管。全面准确地把握各种环境问题的时空分布。预计今年年底将进行全系统调试,随后形成试运行的能力。
创新
天空地一体化环境监测体系,由扬州监测中心紧密结合地方环境监管,和环境治理改善的实际需求,以及未来生态环境高质量的潜在需求,提出技术和业务体系的实际构想。
体系架构设计和全面解决方案也由扬州监测中心主导完成,是用实际需求驱动了创新,身处基层深入理解需求和设计应用场景,也是在生态环境高质量的压力下才会产生实际需求。
关注
天空地一体化监测体系,在酝酿建立的长期过程中得到了生态环境部多个主管部门和省生态环境厅领导的高度关注和重视,希望项目能尽快落地建设形成技术和业务体系为地方环境监管提供示范案例。省生态环境厅主要领导指示要加快建设进度,为我省提供示范应用。
目前一期项目已经启动建设,多年来的埋头实干花蕾初放,即将结出果实,定将为我国生态环境监测技术创新贡献最有生命力、影响力的“扬州模式”和“江苏方案”!
信息来源:江苏生态环境