“天地一体化”，打破传统水环境监测的新技术

 “十三五规划”指出改革环境治理基础制度，建立全国统一的实时在线环境监控系统。健全环境信息公布制度。探索建立跨地区环保机构。开展环保督察巡视，严格环保执法。推进多污染物综合防治和环境治理，实行联防联控和流域共治，深入实施大气、水、土壤污染防治行动计划。规划还指出，我国发展方式粗放，创新能力不强。资源约束趋紧，生态环境恶化趋势尚未得到根本扭转，需明确发展目标，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念。基于此，我们对新的水环境监测系统提出了解读与畅想——“天地一体化”水环境监测系统。

  “天地一体化”，打破传统水环境监测的新技术　　　　“天”，顾名思义，由卫星等邻近空间飞行器作为主要节点组成的天基环境监测网，包括卫星导航定位系统、对地监测系统、跟踪与数据中继系统等。“地”，由地面站网络、卫星应用专网和互联网等共同组成的地球表面监测网，包括指控中心、无人机同步采集中心（截止现在，无现成品）、自动连续监测系统、地面传输网、陆基监测站等功能系统。“天地一体化”水环境监测指天基不同波段遥感图片与地基同步实测数据相结合，实现天地联合监测，预防环境污染、生态变化、灾害监测，有利于及时预警、评估及应急救助等，达到任意时空监测的目的。　　　　自20世纪70年代初期开始，随着卫星遥感技术的日益成熟，大范围、全天候的实时动态优势，为水环境监测建立了稳定的数据保障，有效弥补了地面常规监测费用高，监测站点分散，缺乏时空连续性，难以全面、及时反映环境质量状况及其发展趋势的不足，为建立“天地一体化”的环境保护技术支撑体系奠定了坚实的基础，为完善环境污染、生态变化以及灾害的监测、预报预警、评估、应急救助指挥体系提供了良好的平台。如正在谋划兴建的 “天地一体化信息网络”将增加环境遥感图片的实时性，在静止轨道水色卫星（GOCI）遥感的基础原理上整合更多闲置单一的卫星用于监测。　　　　目前，在利用天基系统进行水环境监测方面，国内外技术发展水平相当，如国外将天基系统用于地下水监测、水环境监测；国内科研界一直有呼吁并着手进行天地联合全方位水质监测，也对地下水与表层水进行了3D可视化模型研究。　　　　我国传统的水环境监测与估算方法必须依赖于随船采样，全局性、时效性较差，监测成本相对较高，无法完全满足环境保护发展规划的需要。卫星遥感具有能够快速获取实时的、速度快、大尺度的、全面动态的水环境参数数据，因此卫星遥感日益成为大尺度水环境监测的重要手段。