广西壮族自治区海洋环境监测中心站(以下简称广西海洋站)工作人员操作着低空无人机,对港湾水产养殖区和红树林等区域的生态环境风险进行排查。
环境监测是环境管理的基石。为了做好北部湾生态环境保护工作,1985年,自治区专门成立广西海洋站负责海洋生态环境监测工作。记者了解到,北部湾天空地海一体化监测网络已初步建成。如今,广西海洋生态水环境质量保持优良,近岸海域水质连续12年为优,海洋生物多样性保护成效显现。北部湾,呈现出水清滩净、人海和谐的美丽景象。
构建天空地海一体化监测网络
据介绍,天空地海一体化监测网络是一种综合性、智能化的环境监测技术手段,利用卫星遥感、无人机、海水自动监测站等技术,通过不同维度、多手段监测的数据集成,从而得到精准的生态环境质量演变情况,校核生态问题和变化,提高服务环境管理的精准化水平。
“海洋监测工作受天气影响非常大,传统的手工监测因环境条件导致布点点位少、采样频次低,无法有效支撑近岸海域的环境保护工作。”广西海洋站站长、正高级工程师蓝文陆说道,“随着北部湾生态环境面临的压力增加,我们开始谋划,怎么破解海洋环境监测的制约因素?自动监测技术的广泛运用帮我们打开了思路,我们开始逐步推进构建陆海统筹、天空地海一体化海洋环境监测网络。”
2008年,广西海洋站开始着手构建由16个海水自动监测站组成的自治区近岸海域水质自动监测网络,2010年全面建成,实现了对北部湾重点海域、敏感区域水质状况的实时监控。
2012年,广西海洋站在自治区两条主要入海河流——南流江和钦江,建设了河口水质和污染物通量自动监测站;2016年,又建设了北部湾陆海统筹环境监控预警系统。同时,不断对海水自动监测设备进行升级改造,2020年,全面建成近岸海域海水自动监测网络预警系统。同年,又将卫星和无人机遥感广泛应用于海洋环境监测,补齐了传统监测的短板,提升了海洋环境智能监测水平。
推进监测应用自动化立体化数字化智能化
近年来,广西海洋站围绕党中央决策部署和自治区生态环境厅的工作要求,以建立现代化生态环境监测体系为目标,集中力量,潜心攻关天基、空基、地基和海基一体化的海洋环境智能监测技术与应用,组织科研团队开展了“空天地立体协同的北部湾水产养殖面源污染智能监测与解析技术示范研究”“天空地海一体化海洋环境智能监测关键技术与应用”“北部湾海洋环境污染立体感知与预警模拟研究及示范应用”等多个重点研发项目,解决了智能监测中的关键问题,不断推进生态环境监测应用自动化、立体化、数字化和智能化。
2023年,广西海洋站通过布设岸基站、无人机自主巡航系统、自动监测浮标、碳通量塔等,着手建设天空地海一体化监测示范工程——茅尾海生态环境立体智能综合监测基地,实现了对平陆运河出海口水质、红树林、海洋垃圾、大气沉降等长时序的实时在线自动监测和预警。
高效识别问题,服务美丽海湾建设
铁山港是广西北部湾主要港口之一,也是工业企业聚集地。近年来,广西海洋站在此引入天空地海一体化监测,构建铁山港重点海湾叶绿素、悬浮物、总磷、总氮等多项水质指标定量反演模型,基于水质反演结果,对潜在面源污染进行遥感识别解译,并开展典型水产养殖区和红树林面积提取,实现重点海湾水污染状况、水产养殖区和红树林在空间影像上的全方位展示及污染源高空精准锁定。
在摸查自治区近岸海域水产养殖面源污染状况中,广西海洋站通过构建近岸海域水质参数反演模型,实现水质遥感大面动态监测,并基于反演养殖区水质关键指标氮磷的时空分布特征,对重污染区域进行溯源及解析,测算出水产养殖污染负荷量与不同养殖类型污染贡献率,为水产养殖面源污染防治、区域环境监管提供技术支撑。
“以往我们的生态质量监测主要依赖于传统手工方式的样地监测来积累数据,但现在我们可以通过天空地海一体化监测网络,化被动为主动,变局部为系统,从而发挥及时发现问题、有效服务海洋生态监管的作用。”蓝文陆说。
据了解,目前,广西海洋站已将天空地海一体化监测技术广泛应用于入海排污口排查、近岸海域海洋垃圾监测、美丽海湾精细化调查、重点海湾专项调查等海洋环保监测调查中,实现对监测区域全方位、多尺度、多源数据的获取和分析,为提高近岸海域污染防治决策水平、改善海洋生态环境、建立陆海协同的一体化污染防控机制提供强有力的科技支撑。