前言

目前我国在环境问题上面临着前所未有的挑战，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006—2020年）》中在其重点环境领域明确指出：改善生态与环境是事关经济社会可持续发展和人民生活质量提高的重大问题。我国大气污染表现出显著的系统性、区域性、复合性和长期性特征，特别是近来呈现出的区域、跨境大气复合污染及其相互影响。欧洲、美国和日本等发达地区和国家都对环境变化进行了系统的、跨区域的监测研究，对环境变化进行了长期监测，以期提出最佳的防治办法。以多层次的空气质量监测技术和网络、污染源清单技术为基础，各类污染模型在模拟和认识污染问题方面发挥了重要作用。然而，为了克服模型对于复杂地理环境下的污染过程模拟能力的不足，需要采用环境光学立体观测方法来获取足够的基础数据。由于我国缺乏区域污染的时空分布变化信息，难以对区域、跨境大气环境的现状和变化趋势给出全面、清晰的分析，不能满足国家环保部门制定我国污染控制决策和应对环境外交的急需。为此，在环境领域提出全球环境变化监测优先的主题，要求重点研究开发大尺度环境变化准确监测技术。因此，针对目前区域污染监测现状及环境外交需求，研究区域跨境输送过程监测和输送通量监测技术、方法是十分必要的。

环境光学遥感技术在区域环境监测中的应用发展得很快，近几年来，随着全球环境问题的日益突出，具有全球覆盖、快速、多光谱、大信息量的遥感技术已成为全球环境变化监测中一种重要的技术手段。充分利用这些技术手段的快速、高效、连续性，特别是其空间分布信息，实现对区域大范围的颗粒物和污染气体的立体监测，并通过结合近地面监测数据以及气象资料，从宏观角度掌握污染物的迁移、转化规律，监测污染输送路径，实现区域性环境污染事件以及跨境输送的光学遥感动态跟踪监测，为相关部门预警以及国家环境外交提供参考意见，并且可以为空气质量预报系统加入立体监测信息分析模块，进一步完善空气质量预报模式。

本书以环境光学和遥感技术为主体的观测平台为基础，建立区域污染物传输观测方法和相关的数据综合处理方法，建立区域主要污染物排放总量的观测和评估方法。通过基于太阳散射光的被动差分吸收光谱技术（differential optical absorption spectroscopy）监测常规污染物（SO₂、NO₂、O₃等），基于太阳直射光的太阳掩星傅里叶变换红外光谱技术（solar occultation flux-FTIR）监测有毒空气污染物（CO、CH₄、NH₃及VOCs气体等），基于激光雷达监测颗粒物的垂直分布，通过选择地基合理布点（位于输送界面、输送通道），结合风场数据（风廓线雷达数据）实现对区域空气污染输送通量的监测，为常规空气污染物、有毒空气污染物区域、跨境输送过程监测和输送通量计算提供监测方法和评估。

本书具有较强的知识性、技术性和应用性，旨在促进我国科学家在大气科学、大气化学、环境污染监测领域取得突破性进展，对于揭示我国各种大气污染过程，提高对大气污染预警和预报的准确性等具有重要意义；并提出了环境遥感技术规范和标准，可以为政府在应对灰霾污染控制、应急管理措施制定、环境质量目标评估等方面提供更好的决策服务，为重大活动的空气质量保障提供支持。

限于编著者时间和水平，书中不足和疏漏之处在所难免，敬请读者提出修改建议。

编著者

2019年9月