长江上游重点流域星空地一体化遥感综合监测系统中的监测无人机在起飞。（受访者供图）

  编者按

  日前，《中共中央 国务院关于全面推进美丽中国建设的意见》出台，提出要推进绿色低碳科技自立自强，加快数字赋能，深化人工智能等数字技术应用，加快建立现代化生态环境监测体系，建设绿色智慧的数字生态文明。

  2023年的美丽重庆建设大会也提出，要提高生态环境数智化水平。

  近年来，重庆狠抓生态智治，涌现出一些典型案例，积累了丰富的经验，为美丽中国建设贡献了重庆力量。

  连日来，记者走访了我市相关部门、区县、科研院所、企业，选取在智能化、数字化方面较为典型的生态智治事例，为读者呈现一组新颖、有趣且兼具科普性质的报道，敬请关注。

  要知道水体是否被污染，河流是否“生病”，一般是利用人工采样或自动水质监测站进行监测。可无论哪种方法，一次都只能对某一区域的水质进行监测。

  有没有什么办法能对湖泊或河流进行大范围、全流域、全覆盖的实时监测，第一时间就能发现湖泊或河流是否“生病”呢？

  “我们的长江上游重点流域星空地一体化遥感综合监测系统（以下简称星空地监测系统），只需‘一道光’，就能对流域水生态环境各个参数因子进行全方位、多角度、大范围、全覆盖监测。”1月15日，重庆市生态环境科学研究院高级工程师廖伟伶介绍，该系统不仅能第一时间发现流域水生态环境存在的问题，还能通过对监测数据进行综合分析，提前预判水生态变化趋势，从而提前发出预警。

  廖伟伶所说的“一道光”是什么？该系统有何神奇之处？

  星空地监测系统由重庆市生态环境科学研究院联合中国科学院重庆绿色智能技术研究院共同研发，可借助卫星天眼，构造感知时空网络，结合无人机与地基高光谱设备，实现对流域水生态环境质量的实时监测。

  “简单来说，就是通过地基高光谱监测设备对水体颜色变化、疑似污染水体等进行识别。”廖伟伶介绍，水体中不同物质的组成及浓度的变化会引起水体颜色的变化，在地基高光谱监测设备呈现出每种物质特有的光谱，遥感技术则可以通过感知水体的光谱特征进行精确计算。

  去年3月，廖伟伶及其团队通过星空地监测系统，发现澎溪河云阳段发生水华，导致河流水质下降。

  “湖泊或河流中藻类大面积生长被称为水华，其发生的主要原因是水体富营养化。”廖伟伶介绍，藻类爆发式繁殖会大量消耗水体中的溶解氧，造成水生群落中的鱼、虾、贝类等其他物种死亡，使物种趋向单一，水体功能发生退化，导致整个生态系统失衡，“发生水华的河流区域，水面会呈现蓝绿色。当时我们正是通过卫星监测并利用地基高光谱监测设备分析水体发出的这道‘绿光’，发现澎溪河云阳段发生了水华。”

  随后，廖伟伶及其团队向当地政府发出了监测预警，引导当地采取底泥疏浚、改变蓝藻分布以缓解藻类在水面堆积、人工机械除藻等有效措施，避免了澎溪河云阳段水生态环境进一步恶化。

  “通过‘一道光’，目前我们能对水面温度、叶绿素a浓度、浊度以及黄色物质浓度、透明度等指标开展常态化监测，为湖库水华、黑臭水体等水生态环境质量的监测提供数据支撑。”廖伟伶说，星空地监测系统对流域的实时监测有点类似于给流域进行实时“核磁共振”。

  在医学上，核磁共振具有成像参数多、扫描速度快等优点，可帮助医生“看见”不易察觉的早期病变。星空地监测系统也有类似特点，能够对流域水生态环境各个参数因子进行全方位、多角度、大范围、全覆盖监测，不仅能第一时间发现流域水生态环境存在的问题，还能通过对监测数据进行综合分析，提前预判水生态变化趋势，从而提前发出预警，同时节约人力成本，提高监测效率。

  目前，星空地监测系统已在我市梅溪河、大宁河、璧南河等众多流域广泛应用。