国产遥感卫星在“一带一路”建设中生态环境保护的应用

● 文|北京大学城市与环境学院 刘雪萍 孙思佳

技术进展 TECHNOLOGY PROGRESS

国产遥感卫星在“一带一路”建设中生态环境保护的应用

● 文|北京大学城市与环境学院 刘雪萍 孙思佳

“一带一路”是“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”的简称。在“一带一路”建设中，基础设施建设是其中一项重要的内容。从经济发展的角度来看，基础设施的投资建设将增加对产能的需求，是扩大经济增长的重要因素。本地的基础设施和外地的基础设施具有空间溢出效应，城市间交通构成减少了地理区位形成的经济差距，促进了不同经济条件的趋同，对区域经济增长具有显著的促进作用；沿线构成了产业聚集带，使劳动力有了更大的需求，促进了就业。生态环境保护在基础设施建设中具有重要的地位，遥感卫星在生态环境保护中发挥着独特作用，因此研究遥感卫星在“一带一路”建设中生态环境保护的应用有非常重要的意义。

一、生态环境保护在“一带一路”基础设施建设中的重要性

无论是陆上丝绸之路所经过的广阔无垠的沙漠和戈壁，还是海上丝绸之路覆盖的庞大的海洋，生态环境问题俨然已经成为“一带一路”战略持续推进中亟待解决的重要问题。

环境具有无界性，一旦资源和环境问题出现便具有扩散性，即通过物质循环和能量流动逐渐向全球扩散，不受国界的约束。“一带一路”作为贯穿亚欧非，连接东西方的重要通道和纽带，同时也把这些地区的生态系统串联在一起，凸显出环境是一个不可分割的整体。对环境的保护在“一带一路”的建设过程中占有重要地位（见图1）。

图1 “一带一路”与地形分布图

“一带一路”的生态环境有着历史因素和现实因素的影响，历史因素表现在陆地上丝绸之路沿线国家和地区生态脆弱，包含沙漠、戈壁和高原区域，降雨量稀少，环境相对恶劣，粗放式的工业和无节制的核试验严重污染了陆上丝绸之路。海上丝绸之路的沿线国家和地区对海洋资源无限制争夺和污染也极大破坏了海洋生态系统。现实因素则主要体现在随着全球气候变化，我国西部、中亚和中东等地区荒漠化严重，水资源危机加剧，许多原来的绿洲变成了沙漠和戈壁。两种因素交汇影响了“一带一路”的生态环境，生态环境的脆弱性挑战着其对人类活动和经济活动的承载能力，考验着现存的生态环境能否支撑得起庞大的发展规模和任务。生态环境保护在“一带一路”建设中的重要性体现在以下5个方面：

1） 在基础设施建设过程中，会出现环境问题。环境问题包括地质环境和自然环境问题，比如塌方、滑坡、水源地破坏等。

2） 可持续发展的需要。生态环境是人类生存的重要问题，为了经济发展而破坏了环境将为人类可持续发展带来严重影响。

3） “一带一路”特殊的地理位置，是重视生态环境保护的重要原因。特别是陆上丝绸之路经济带，60%以上的区域位于草原、干旱和半干旱、荒漠的高海拔生态环境脆弱带，生态系统一旦破坏将难以恢复。

4） 减少投资风险。在海外基础设施投资风险中，存在政治风险、经济风险、法律风险、社会风险、技术风险等多种风险，一般把环境风险列入在技术风险中，与标准、工程、设备风险等同对待。而随着全球环境出现恶化的趋势，人们对环境认识的提高，环境问题更加凸显出了重要性，由此带来基础设施投资失败或搁置，已经发生了多个案例，比如当前缅甸密松水电站建设搁置问题，是政治、社会等多个原因造成，然而不得不承认，环境问题也是引发项目停滞的一个导火线，环境风险是制约基础设施投资成败一项重要因素，因此在项目投资前期、中期、后期需要不断做好环境监测与评估，这是保障基础设施投资建设顺利展开的重要内容。

5） 提高公众的参与意识，传播生态环保理念，让“一带一路”成为保护环境的示范工程，积极与当地民众和非政府组织进行沟通，详细介绍基础设施的环境评估内容和保护措施，有助于提高当地民众对项目的支持。

二、我国遥感卫星在“一带一路”建设中的作用

遥感技术的发展，特别是传感器空间分辨率与光谱分辨率的提高，以及多角度遥感探测技术的发展，为应用遥感技术进行全球变化研究开辟了新的途径，遥感技术具有宏观、直观、动态和周期性等特点，随着地球空间观测技术的发展，遥感在全球多年长时间序列海洋数据采集、大范围土地利用/覆盖以及生态环境监测等方面，逐渐发挥了常规的调查方法难以替代的优势，成为大区域乃至全球尺度上持久观测研究的有效手段，有着无与伦比的优势。

我国的遥感卫星有着数据丰富、频次多的特点，将为“一带一路”建设提供数据保障，表1为我国主要国产遥感卫星及其相关信息。

表1 主要国产遥感卫星参数

我国遥感卫星接收系统由四个地面接收站组成，密云接收站、喀什接收站、三亚接收站和牡丹江接收站，从图2可以看出，国产卫星覆盖范围达到“一带一路”地区的60%以上。国产卫星采用高效记录模式采集全球数据，在卫星上配有高密度记录器，用以记录所需地区的卫星遥感观测数据，待卫星进入地面接收范围内，再将记录数据进行回放，并由地面站接收，从而达到对全球观测的目标。

图2 我国遥感卫星接收范围示意图

综上所述，我国的卫星遥感从卫星数量、接收方式和覆盖范围基本满足“一带一路”建设的需要，虽然在遥感影像的类型和图像质量上有些欠缺，但是随着我国遥感技术的进一步发展，将会为一带一路的实施提供更加有力的支撑。

三、遥感卫星在生态环境保护中的应用

遥感卫星在生态环境保护中有着非常重要的作用，尤其在人迹罕至的区域，遥感监测是不可或缺的手段，已经被广泛应用在生态保护中。可以针对“一带一路”基础设施的建设，应用我国高分辨率和高频次的遥感信息，获取“一带一路”的生态影响因素，进行动态监测，建立生态环境影响评价指标和模型，及时分析生态环境变化的原因和变化趋势，采取应对措施。

根据遥感卫星光谱特征与总悬浮颗粒物的特征，建立反演模型，获取水质状况，从而实现对水环境质量的监测；通过气溶胶反演模型，获取气溶胶光学厚度，从而监测空气质量和大气变化趋势；利用高光谱（含热红外波段）区分土壤污染的成分和程度，比较覆盖植被生理特征获取污染对应的程度，从而区分土壤污染状况；可以通过高频次的遥感图像获取污染源扩散情况，如石油泄漏、河流污染源扩散等。

四、结论与建议

遥感技术具有信息获取快，覆盖范围广和周期性强等独特的优势。我国国产遥感卫星将在“一带一路”建设的环境影响评估、生态保护规划、生态环境质量动态监测中发挥重要的作用，为区域生态环境保护提供科学的依据。因此，建议选择几个典型的基础设施建设项目在生态环境保护方面进行示范研究，使遥感技术在整个“一带一路”基础设施建设中得到更好的应用和发展，使“一带一路”成为生态环境保护的长廊和纽带。

参考文献

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