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人民日报海外版海外网|盘点绿水青山中的科技贡献( 二 )


提高生态治理的太空力量
东经118度35分62秒 ， 北纬34度06分52秒 ， 过火面积约6000平方米；东经118度07分68秒 ， 北纬33度15分91秒 ， 过火面积约5000平方米 。 2020年6月7日至8日 ， 生态环境部卫星遥感监测中心接连发现江苏宿迁市有两处秸秆焚烧火点 ， 分别位于该市湖滨新区祥和社区付湖村、泗洪县四河乡潼河村 。 有关方面根据监测信息 ， 快速锁定焚烧现场 ， 并对当地有关方面进行了批评警示 ， 要求严肃追究相关人员责任 ， 确保禁烧秸秆工作取得实效 ， 坚决打赢蓝天保卫战 。
在广袤的陆海空域开展生态环境调查 ， 精准识别并锁定生态环境违法违规现场 ， 是快速开展环境监测、执法和环保督察的必要前提 。 卫星遥感监测具有宏观、快速、定量、准确等特点 ， 具有覆盖范围广、获取信息量大、便于进行长期动态监测等得天独厚的优势 ， 是生态治理最可行、最有效的技术手段之一 。 随着航天事业的发展和生态环境技术的进步 ， 中国已经建成数个与生态环境有关的卫星星座系统 ， 其中包括环境一号星座、高分星座、风云星座和海洋一号星座 ， 推动环境监测实现从点向面、从静态向动态、从平面向立体的跨越 。
在星座系统中 ， 最具里程碑意义的当属由3颗卫星组成的环境一号星座 ， 它拉开了国产自主环境卫星生态环境遥感应用的序幕 ， 标志着中国环境监测进入卫星应用时代 。 该星座从2002年9月立项到2012年11月完成第三颗星发射 ， 历时10年打造而成 。 它装备了光学、红外、超光谱和微波多种先进探测载荷 ， 其中多光谱相机空间分辨率为30米 ， 幅宽达720公里 ， 创国际同类幅宽之最 ， 大幅提升了数据获取能力 。 近年来 ， 环境一号在大气环境、水环境遥感应用和环境应急监测方面立下汗马功劳 。 比如 ， 在大连溢油、舟曲泥石流、玉树地震、北方沙尘暴等环境事故应急监测和评估中 ， 环境一号第一时间应急响应 ， 为及时妥善应对 ， 提供了高效、准确的技术和信息支撑 。
高分星座是中国航天生态环境遥感的另一大骄傲 。 从2013年4月至2019年11月 ， 该星座7颗星发射完毕 ， 以此为依托 ， 有关方面开展了大量生态环境遥感监测、应用和研究 。 比如 ， 通过开展青海天峻露天矿区分类技术研究 ， 实现高海拔脆弱生态环境下露天矿区的地物信息有效提取；以江苏南京为例 ， 开展基于卫星影像的城市黑臭水体遥感识别；以辽宁大连金州湾为例 ， 完成围填海信息有效提取 ， 为海岸线监测与保护奠定技术基础 。
6月11日成功发射的海洋一号D星与在轨运行的海洋一号C星组成中国首个海洋民用业务卫星星座 ， 大幅提升了对全球海洋水色、海岸带资源与生态环境的有效观测能力 ， 对开展全球气候变化研究、应对人类共同面临的全球气候变暖和生态文明建设等具有重要意义 。
根据规划 ， 将陆续发射包括环境一号两颗后续星在内的多颗生态环境遥感卫星 ， 进一步巩固中国在全谱段、全天候、全天时生态环境空间观测方面的优势 ， 继续提升中国生态环境定量化和精细化治理水平 。
超算中心：
呵护现实生态的虚拟空间
加强生态治理和环境保护 ， 不仅要跳出地球 ， 通过遥感观测卫星 ， 到外层空间寻找高效的解决方案 ， 而且要通过超级计算 ， 进行生态环境大数据分析 ， 到虚拟空间解决现实生态环境问题 。 近年来 ， 中国一直致力于打造国家超级计算中心并取得丰硕成果 。 目前 ， 已在天津、济南、长沙等7市分别建成了国家超级计算中心 ， 作为国家战略性信息基础设施和科技创新战略平台 ， 广泛用于包括生态环境治理 ， 特别是大气污染分析预报在内的诸多领域 。
雾霾是大气污染最直观的表现形式之一 ， 其形成是一个复杂的大区域、多物理过程 ， 涉及化学、生物、陆地与大气耦合等多种因素 。 同时 ， 不同区域间的雾霾在某种程度上相互关联 。 由于特殊复杂性 ， 长期以来 ， 中国只具备雾霾生成后的监测能力 ， 而没有准确预报能力 。 随着相关监测数据日益丰富 ， 基于监测大数据的统计预报系统逐步建立 ， 但准确性和时效性亟待提高 。 为此 ， 从2013年底开始 ， 国家超级计算天津中心以曾荣登世界超算500强榜单第一名的“天河一号”为支撑平台 ， 联合中国气象科学研究院、国家气象中心等 ， 启动中国雾霾监测与数值预报模式系统研究 ， 投入“天河一号”10%至20%的计算资源 ， 经过数年努力 ， 打造出一套具有国际领先水平的自动化实时雾霾预警预报系统 ， 将雾霾预报最高网格精度从50公里左右 ， 大幅提升至3公里以内 ， 将雾霾最长时效预报提升至5天 ， 且相关分析计算仅用2-3小时即可完成 。


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