面向服务架构的城市生态环境遥感监测网

16．4　面向服务架构的城市生态环境遥感监测网

遥感对地观测技术可监测城市环境的生态功能、生态效应、生物量、生态稳定性及其生态变化特征与趋势，进行监测与评估，促进生态系统的良性发展。利用天—空—地传感网，构建一个城市实时环境参数采集和监测系统，满足城市实时环境参数获取、环境监测、领导环保决策的多重需求。

城市大气环境中总悬浮颗粒物浓度普遍超标，北京是世界上污染最严重的首都之一，每年中国有35万人因大气污染就诊，二氧化硫污染保持在较高水平，我国一半城市以上遭遇酸雨。

城市多个部门都在监测城市环境，城市领导都需要城市环境方面的各类参数，因此产生了水质监测、城市智能交通监测、城市大气污染监测等。各类监测系统目前都无法很好地提供辅助决策的功能，主要原因是目前建立的系统不是面向服务的，缺乏共享机制。

城市环境的综合评价需要提供综合性、系统性、区域性同步信息，提供大范围、动态、快速监测城市陆表环境变化，包括大气、水体和陆地表面的环境安全问题。

1．城市大气生态环境监测

内容包括:对地表温度的观测，对云层、水汽和降水的数据共享，对大气气溶胶(如沙尘气溶胶和VOC等)和温室气体如CO、CO₂，甲烷(CH₄)的监测，以及对极端天气气候事件及其自然灾害的监测。通过传感器网络，提取与大气环境安全直接相关的主要参数(有细粒度大气气溶胶，有害气体如硫氧化物和氮氧化物、沙尘暴等)，测得其确定的影响效应。

2．城市水生态环境监测

内容包括:采样分析、城市工厂排放监测、湖泊河流水质污染等，实现真正意义上的水环境安全传感器网监测，开展多平台传感器数据同化研究、多种算法的综合应用探索是未来发展的必然趋势。目前遥感能直接监测的水环境参数主要有水温、叶绿素、悬浮泥沙、黄色物质等。由于大气水体条件本身的复杂性，各个水环境参数的交互耦合影响，可进一步监测溶解氧饱和度、日生化需氧量、叶绿素浓度、营养盐特别是氮磷硅等要素、水体浑浊度、悬浮泥沙浓度、溶解有机质(黄色物质)等，为水生态环境安全问题的监测与预报提供支持。

3．城市地表面生态环境监测

内容包括城市绿地分布、城市功能分区等静态规划信息，也包括城市交通流量等动态信息。

有了以上多方面的需求，客观上需要一个面向服务的城市环境监测系统，能把环保、水务、气象、交通、规划等多领域的需求在面向服务架构下，通过传感器网络把各种观测数据会聚到统一的数据中心注册，各行各业共享相关专题数据，挖掘面向专题或综合的深层次应用，作者将之称为面向服务架构的城市生态环境遥感监测网，如图16-18所示。有了这个环境监测网，我们就可以全面监测环境，了解环境的变化情况和变化规律。

图16-18　面向服务架构的城市环境监测服务