生态环境卫星中长期发展规划（2021—2035年）

生态环境卫星中长期发展规划 （2021-2035年） 生态环境部2022年10月 目录 一、现状与形势6 （一）国内外生态环境卫星遥感监测发展现状和成效6 （二）我国生态环境卫星遥感监测面临的形势和任务7 （三）我国生态环境卫星遥感监测应用存在的问题和短板.9 二、生态环境卫星遥感监测业务应用需求10 （一）大气环境遥感监测11 （二）水生态环境遥感监测11 （三）自然生态遥感监测12 （四）土壤环境遥感监测12 （五）固体废物遥感监测13 （六）海洋环境遥感监测13 （七）生态环境保护执法遥感支撑14 （八）中央生态环境保护督察与应急遥感支撑14 三、总体要求15 （一）指导思想15 （二）发展原则15 （三）发展目标16 （四）总体布局17 四、主要任务18 （一）构建生态环境卫星遥感监测能力体系18 （二）构建综合智慧应用体系27 （三）构建生态环境遥感技术创新体系31 （四）构建生态环境卫星遥感监测、督察、执法标准规范体系32 五、保障措施35 （一）强化组织领导35 （二）完善投入机制35 （三）重视人才队伍35 （四）加强合作共享36 一、现状与形势 （一）国内外生态环境卫星遥感监测发展现状和成效 国外用于生态环境遥感监测的卫星已形成高低轨组网、多手段协同的综合监测系统。美国、欧洲通过实施EOS、哥白尼等卫星计划，综合应用多/高/超光谱、红外、雷达等观测手段，已具备立体、多维、多尺度的全球综合观测能力，在生态环境遥感监测能力上呈现多手段与全要素、体系化与系列化、精细化与定量化、平台化与智能化等特点。 “十三五”以来，在国家发展改革委、财政部、国防科工局等部门的大力支持下，我国生态环境卫星遥感监测能力稳步增强。依托《国家民用空间基础设施中长期发展规划（2015-2025年）》（以下简称《空基规划》），在轨的生态环境卫星在大气环境监测、水生态环境监测、自然生态监测等方面具备了较强的遥感监测能力，在生态环境遥感监测中发挥着越来越重要的作用。 落实中央领导批示精神，卫星遥感手段不可替代。党的十九大 以来，先后为落实60多件习近平总书记等中央领导同志重要指示批示精神的事项办理提供了遥感技术支撑。持续开展甘肃祁连山、图牧吉、珠穆朗玛峰等10多个国家级自然保护区遥感监测，完成以黄河流域生态状况调查评估、呼伦湖面源污染监测评估为代表的30余项专题报告，为全面客观反映生态环境状况、有效防范化解各类环境风险提供了有效技术支撑。 支撑中央生态环境保护督察，卫星遥感手段客观高效。2016年 以来，在第一轮、第二轮中央生态环境保护督察中，利用卫星遥感大尺度、全天候、全天时的优势，发现大批疑似环境问题，为督察组提供1万余条生态破坏和环境污染线索，为现场督察提供了精准指向。利用卫星遥感开展夏季臭氧监督帮扶及“绿盾”自然保护地强化监督等工作，为臭氧及其前体物监测、扬尘风险源识别、重要生态空间监管等提供了卫星遥感数据支撑。 打好污染防治攻坚战，卫星遥感手段广泛应用。持续开展全国 及重点区域气态污染物、颗粒物、臭氧、沙尘、城市黑臭水体、蓝藻水华、河湖岸线、河流断流干涸和核电温排水等遥感监测，以及全国饮用水水源地、农业面源污染、土壤污染地块、工业园区大气污染源、固体废物、农村非正规垃圾、尾矿库等遥感监管；开展长江、黄河等入河入海排污口遥感排查；开展全国生态状况遥感调查与评估，建立五年定期调查评估制度，持续开展重要生态空间遥感监测与核查。为蓝天、碧水、净土保卫战及各标志性战役的成功，提供了广泛、多元、精准的技术支撑。 （二）我国生态环境卫星遥感监测面临的形势和任务 支撑实现碳达峰碳中和目标，迫切需要构建碳遥感监测体系。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）已将温室气体浓度观测 作为排放清单估算的重要验证手段，国际社会将基于卫星遥感技术对各国温室气体清单进行核算，目前欧、美、日已全面部署温室气体探测卫星系统。我国生态文明建设已进入以降碳为重点战略方向、推动减污降碳协同增效的关键时期，作为《巴黎协定》缔约 国，中国将参与每五年一次的全球碳盘点，亟需构建高轨、极轨相结合的碳监测卫星遥感监测能力体系，形成全球和点源尺度相结合的温室气体与气态污染物协同监测能力，有效支撑全球-区域-城市等多尺度温室气体与气态污染物的遥感监测与评估。 深入打好污染防治攻坚战，有效支撑“三个治污”，对卫星探 测要素与手段提出更高要求。对大气环境精细化监测、水生态环境 多尺度监测、土壤污染地块高时效监测和固体废物多方位监测等提出更高要求。大气环境方面，亟需提升气态污染物排放源精细监管、臭氧廓线及总量高精度探测等能力，支撑细颗粒物与臭氧协同控制。水生态环境方面，需运用高分宽幅高光谱等探测手段，进一步提高大型湖库水华、水质、黑臭水体、河流断流干涸、农业面源污染、流域水生态等遥感监测能力。土壤及固废方面，亟待提高对污染地块及受污染耕地安全利用、固废堆存及运输处置的环境风险遥感监测能力，支撑土壤污染风险管控和固体废物非法堆存执法。 推动生态环境监测高质量发展，亟待加强生态环境智慧感知能 力建设。在重要生态空间人类活动监管、重点生态功能区县域生态质量考核、全国生态状况调查评估及全球生态环境遥感评估、生物 多样性监测与评估、全球生物量及碳汇测算等方面，亟需高时间分辨率、高空间分辨率、高光谱分辨率及光学和微波协同观测能力；中央生态环境保护督察、执法与应急方面，迫切需要遥感卫星具备精准快速发现问题线索能力；核安全监管方面，沿海核电厂温排水以及核电厂取水定量化与精细化遥感监测能力亟待加强。海洋生态 环境遥感监管方面，亟需建立海洋水质现场采样和遥感水色反演的综合评价体系，进一步提高海岸带生态保护修复遥感监管和海洋碳源/汇的遥感核算水平，推进海洋生态环境的标准化精确监测和监管能力提升。此外，为全方位提升卫星应用能力，迫切需要整合和扩建现有生态环境应用系统，并同步完善星地数据深度融合的生态环境综合智慧应用体系，最大限度发挥综合应用效能。 （三）我国生态环境卫星遥感监测应用存在的问题和短板 一是对标监测灵敏，卫星遥感的探测性能和高精度定量化应用能力仍需加强。红外、高光谱、激光雷达的灵敏度、信噪比、定标精度等关键性能指标需进一步提升。紫外差分吸收激光雷达、高辐 射精度高光谱、高灵敏高分红外、新型飞秒激光等探测手段还是空白，影响了近地表细颗粒物和臭氧、主要温室气体与气态污染物、污染源主动发现等定量化协同和精准探测能力。 二是对标监测先行，卫星遥感监测时效性和应急响应能力有待 提高。现有极轨卫星的过境时间较集中，重访、覆盖和应急响应能 力难以满足中央生态环境保护督察、监管执法、突发环境事件应急等对卫星的快速响应、跟踪监测及主动发现等需求。地球静止轨道、中轨道遥感卫星不足，难以实现对污染物泄漏、尾矿库、赤潮、溢油等突发生态环境事件的持续、动态、实时监测。 三是对标监测准确，高可靠的运行保障能力还有很大短板。卫 星应用系统和地面应用验证基础设施建设一直严重滞后于卫星和地面系统建设，业务平台系统和软硬件设备老化严重，系统数据处 理、计算、存储与服务能力严重不足，与自动化、智能化业务运行需求差距明显，成为充分发挥国产卫星应用效能的最大短板。缺乏生态环境监测星地协同、问题溯源、融合验证等能力，难以支撑生态环境遥感监测数据精度提升和技术发展。 二、生态环境卫星遥感监测业务应用需求 《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目标的建议》从“加快推动绿色低碳发展”、“持续改善环境质量”、“提升生态系统质量和稳定性”以及“全面提高资源利用效率”等四个方面，对生态环境监管提出了更高的要求。《中共中央国务院关于深入打好污染防治攻坚战的意见》提出“以精准治污、科学治污、依法治污为工作方针，统筹污染治理、生态保护、应对气候变化，保持力度、延伸深度、拓宽广度，以更高标准打好蓝天、碧水、净土保卫战”。《“十四五”生态环境保护规划》提出“推进天地一体卫星遥感与生态地面监测网络建设，开展全方位、高精度、短周期生态遥感监测，建立生态地面监测站，基本覆盖全国典型生态系统、自然保护地、重点生态功能区、生态保护红线和重要水体”。《生态环境监测规划纲要 （2020-2035年）》《“十四五”生态环境监测规划》等文件，为生态环境遥感监测明确了发展目标及方向。生态环境卫星遥感应用需求主要包括大气环境遥感监测、水生态环境遥感监测、自然生态遥感监测、土壤环境遥感监测、固体废物遥感监测、海洋环境遥感监测、生态环境保护执法遥感支撑以及中央生态环境保护督察与应急 遥感支撑等8类遥感监测业务应用。 （一）大气环境遥感监测 2020年，习近平总书记在第七十五届联合国大会上宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和”。2021年3月，习近平总书记在主持召开中央财经委员会第九次会议时强调“要把碳达峰、碳中和纳入生态文明建设整体布局，拿出抓铁有痕的劲头，如期实现2030年前碳达峰、2060年前碳中和的目标”。结合《2030年前碳排放达峰行动方案》等文件提出的推动减污降碳协同增效等要求，大气环境遥感监测需求主要包括：全球碳排放遥感监测、城市碳排放核算立体遥感监测、城市光污染卫星遥感监测、重点行业甲烷排放异常主动识别与实时响应遥感监测、全球碳汇遥感监测、PM2.5及臭氧协同监测、气态污染物遥感监测和大气污染源遥感监测等。 （二）水生态环境遥感监测 目前我国地表水生态环境质量总体保持持续改善的势头，但是从水生态环境保护的整体性来看，不平衡不协调的问题依旧突出。“统筹水资源、水生态、水环境的指标体系，力争在人水和谐方面取得新进展”和“实施河湖水系综合整治”等三水统筹、水陆一体的水生态环境监测能力亟待提升。水生态环境遥感监测需求主要包括：水生态状况遥感监测、水环境质量遥感监测、农业面源污染遥感监测评估、黑臭水体遥感排查、水体热污染遥感监测评价、入河 （海）排污口遥感监测、河流断流干涸、核电厂温排水、核电厂取水遥感监测等。 （三）自然生态遥感监测 党的十九届五中全会明确提出“‘十四五’期间要守住自然生态安全边界，持续提升生态系统质量和稳定性，生态安全屏障更加牢固，生态文明建设实现新进步”，为深入打好污染防治攻坚战、2035年美丽中国基本实现、生态环境质量根本改善的宏伟目标指明了方向。按照《“十四五”生态保护监管规划》等文件要求，自然生态遥感监测需求主要包括：全国和区域生态质量（状况）综合监测评估、生态保护红线和自然保护地等重要生态空间人类活动及生态状况监测评估、生态修复重大工程实施成效监测评估、重大建设工程生态影响监测评估、生物多样性监测评估、国家重点生态功能区县域生态环境质量监测评价等。 （四）土壤环境遥感监测 我国土壤污染防治工作取得积极成效，初步遏制土壤污染加重趋势，基本管控土壤污染风险，土壤环境质量总体保持稳定。但依然存在污染地块违规开发利用、安全利用类和严格管控类耕地面积总体较大、精准实施安全利用技术水平不高等问题。《“十四五”土壤、地下水和农村生态环境保护规划》等文件提出要推动利用卫星遥感等手段开展非现场检查，探索开展严格管控类耕地种植结构调整等措施实施情况卫星遥感监测。土壤环境遥感监测需求主要包括：重点建设用地开发利用遥感监测和受污染耕地安全利用遥感监测等。 （五）固体废物遥感监测 近年来，因固体废物、危险废物非法倾倒、堆存引起的生态环境问题频发，如黑龙江鹿鸣尾矿库泄漏、陕西白河县硫铁矿“磺水”污染、“锰三角”锰矿废渣污染等，都造成了严重的环境污染与经济损失。《“十四五”时期“无废城市”建设工作方案》明确提出要开展历史遗留固体废物排查、分类整治，加快历史遗留问题解决。目前，国内固体废物监管主要以摸清底数，排查污染问题为主，亟需向多方位、多层面、多尺度监管方向发展，以满足固体废物堆场综合监管需求。固体废物遥感监测需求主要包括：固体废物堆场堆放、倾倒遥感监测和尾矿库污染隐患遥感监测评估等