“天眼”全程跟踪捕捉沙尘暴 助力京津冀联防

编者按

新一轮技术革命和产业革命正在全球范围内蓬勃兴起。面对这一历史机遇，国家适时提出了“中国制造2025”发展战略，要求通过创新驱动、智能转型、强化基础、绿色发展，加快从制造大国转向制造强国。科技创新是驱动中国制造业升级、推动中国经济转型的动力之源。在科技创新方面，被赋予“全国科技创新中心”定位的首都北京责无旁贷。

前不久，2014年度北京市科学技术奖励大会召开，共有220项科技成果荣获北京市科学技术奖。获奖成果涌现出一批引领产业转型升级、具有产业竞争力的“高精尖”技术成果；一些获奖成果还为破解“城市病”困局提供了技术支撑。在此，我们特别选取其中一些有代表性的科技创新成果，让广大读者借由我们的报道，走近这些看起来高不可攀、实则与你我日常生活息息相关的科研成果。

获奖项目

“北京地区空气质量遥感监测技术与工程化应用”能够提供北京及周边6省区　市 PM2.5、PM10等大气污染物的空间分布和变化过程，并且动态监控沙尘、秸秆焚烧等大气污染来源。

目前，该成果已应用于北京市环境保护的日常监测工作，并构建了覆盖北京及周边地区3年3个级别60余种，共计20TB(计算机存储容量单位)的专题产品遥感数据库。项目实施以来，共上报秸秆焚烧、沙尘、大气面源以及空气重污染等监测简报与遥感报告上百份，已在京津冀环保部门广泛应用。

上周，北京13年后再次遭遇大范围强沙尘天气。北京监测网络各站点PM10浓度均超过1000微克/立方米，北京市环境保护监测中心发布大气重污染预报。这次预报的一个重要数据支持就来源于区域沙尘的遥感监测。“北京地区空气质量遥感监测技术与工程化应用”项目刚刚荣获北京市科学技术二等奖。凭借卫星遥感监测技术，实现了从蒙古国沙起到过境北京全过程的监控、预测、预警，对于海量数据的计算速度已经缩至短短几分钟。

揭秘

各种大气污染都逃不过“天眼”

据了解，卫星环境遥感监测技术在北京的应用始于2002年。2004年后，针对北京范围内的秸秆焚烧、PM10监测已经开始。不过，包括PM2.5、二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等大气污染物在内的整套监测系统建立起来是在2012年。

说到卫星遥感的监测流程，北京市环境保护监测中心遥感室李令军指着机房形态各异的监测设备告诉记者，通俗地说，卫星过境就会给地球“拍照”，数据通过接收天线经调制解调器将电磁信号转换成原始数据传入前端计算机。之后，计算机会将这些普通人完全看不懂的数据分发到后端处理系统上进行处理分析，这样每天包括PM2.5、沙尘、二氧化氮等在内的各类大气污染数据就解析出来了。

“这次我们在计算方法上做了创新。”李令军说，卫星扫过京津冀区域的速度非常快，只需要几分钟，但卫星遥感传回的数据量却很大，整轨数据在1G左右。过去分析这些数据需要三四个小时，通过技术改进，现在只要几分钟就可计算完成，这对今后实现数据的实时监测具有重大意义。