大气监测

从“人防摸查”到“千米小时级精准预判”：我国大气监测进入立体协同新时代

2026年入秋以来，华北、黄淮等传统污染防控重点区域再次进入静稳天气多发期，污染物扩散条件转差的背景下，今年的防控工作却比往年更从容：依托提前建成的全域智慧监测体系，地方监管部门能在2小时内锁定超标排放点位，污染过程预判精度较五年前提升近三成。这背后，是我国大气监测体系完成从单点地面监测到天空地一体化立体监测的跨越式升级，技术自主化、协同化、智能化正在重新定义大气污染治理的效率边界。

2026年3月生态环境部举行的例行新闻发布会上，官方披露的一组数据直观展现了这场升级的分量：我国自主构建的天空地一体化立体监测体系中，国产超光谱卫星遥感精度已经达到国际先进水平，大气监测实现了从传统“人防”人工摸查到“技防”智能精准感知的跨越。依托自主研发的PM2.5与臭氧协同防控立体监测预警平台，监管部门已经可以精准定位到具体区域、具体企业的超标排放行为，直接指导源头减排实现污染治理“靶向治疗”。目前这套体系已经可以输出“公里—小时”级的精准预报，72小时空气质量模式预报准确率从过去的约60%提升至80%以上，接近发达国家顶尖水平。

技术突破的核心，是我国完成了自主可控天基监测网络的搭建，彻底打破了过去对海外遥感数据的依赖。2026年6月5日第55个世界环境日当天，上海航天技术研究院发布消息称，该院八院已经构建起由四颗高精度卫星协同运行的天基监测网络，形成了“污染气体监测+温室气体监测+PM2.5监测”全覆盖的天基大气监测体系，被业内称为大气监测的“天基长城”。不同于过去单一功能卫星只能监测特定污染物，四星协同的模式可以同时获取从区域到全球尺度的大气污染物浓度分布，不仅能支撑常规PM2.5、臭氧污染防控，还能为应对气候变化的温室气体管控提供核心数据支撑。

天基网络的“天眼”能力，需要地面终端的“神经网络”配合才能落地。就在今年9月1日，国内环境监测龙头企业先河环保宣布，已经成功落地多个地方的全域大气环境智慧监测升级项目。依托物联网、大数据、AI智能研判技术，这家企业为地方搭建起立体化、全覆盖、精准化的大气监测管控体系，刚好赶在秋季污染高发期前投用，为区域大气污染精准防控提供支撑。在河北某地级市的试点项目中，这套系统可以接入卫星遥感数据、地面180个国控省控站点数据、3200多个乡镇微观站点数据以及企业排污口监测数据，通过AI算法在15分钟内完成多源数据融合分析，自动识别异常排放源，推送精准管控建议，较过去人工排查效率提升了40倍以上。

这种“天基打框、地面定位、智能研判”的协同模式，正在解决过去大气监测长期存在的三大痛点。此前我国大气监测依赖地面站点，存在覆盖盲区——偏远地区、工业企业集聚的郊区往往站点密度不足，难以捕捉区域性污染的传输过程；而单一卫星遥感只能获得大尺度宏观数据，无法定位到具体排污企业，难以支撑执法监管。现在通过卫星、高空无人机、地面固定站、移动监测车、微观站的协同，已经实现了从百公里尺度的区域污染传输，到企业排污口的百米级精准定位，彻底补上了监测盲区。

另一个明显变化是预报精度的提升，此前国内普遍采用的数值预报模式，72小时预报准确率只有约60%，往往出现“预报有污染、实际是晴天”或者污染来临时提前预判不足的情况，导致防控措施要么过度、要么滞后。现在“公里—小时”级的预报精度，不仅可以提前三天预判污染过程的影响范围、峰值浓度、消退时间，还能追踪污染团的移动路径，让地方可以提前调度减排，避免被动应对。以2026年10月华北地区一次污染过程为例，依托新的监测预报体系，河北省提前72小时发布预警，针对性要求石家庄、邢台一带的涉气企业落实减排，最终污染峰值浓度较预测降低了18%，未出现重度污染天，大幅降低了对公众健康的影响。

值得注意的是，目前这套体系的核心技术已经实现100%自主可控：从超光谱卫星的载荷研制，到地面监测传感器，再到预报模型的算法，全部由国内机构自主研发，不仅避免了“卡脖子”风险，还大幅降低了体系建设成本。以上海航天技术研究院的高光谱卫星为例，其空间分辨率达到国际同类卫星水平，而整星研制成本仅为国外同类产品的三分之二，为后续进一步扩充卫星网络提供了空间。先河环保的相关负责人也提到，国内自主研发的传感器已经实现了对进口产品的替代，设备成本降低了40%，让地方有能力建设高密度的基层监测网络，不少县级区域都实现了乡镇级监测站点全覆盖，这在十年前是无法想象的。

当然，目前我国大气监测体系的升级仍在进行中，还有不少待突破的方向：比如温室气体监测的精度仍有待提升，卫星对二氧化碳、甲烷的点源排放定位能力还不及污染气体，难以满足“双碳”目标下的精准管控需求；另外部分偏远地区的地面站点配套仍不完善，数据传输的稳定性还有提升空间。但从行业发展趋势来看，技术迭代的速度正在加快：未来3-5年，我国还将发射3-5颗新的大气监测卫星，进一步提升覆盖频率和监测精度，AI大模型也将更多融入监测研判环节，进一步提升异常排放识别的准确率。

从过去环保人员带着设备挨家挨户摸查污染源，到现在卫星一秒扫描上百万平方公里、AI自动锁定超标排放，我国大气监测的变迁，本质上是环境治理从“经验治理”向“精准治理”转型的缩影。当监测能做到“哪超标、哪排污”一目了然，污染治理就能告别“一刀切”，真正实现精准减排，在降低治理成本的同时提升治理效果。对于低空经济领域而言，精准的大气监测也为低空通航运行提供了重要的环境数据支撑——无人机、eVTOL等低空飞行器的运行对空气质量、能见度有较高要求，高精度的大气预报可以为低空航行安全提供保障，反过来，低空飞行器也可以作为移动监测节点，补充卫星和地面监测之间的空白，形成更紧密的协同监测网络，双向赋能产业与治理。

随着“美丽中国”建设的持续推进，大气环境治理的要求会不断提高，对监测精度、覆盖范围、响应速度的要求也会不断升级，而依托自主技术构建的立体监测体系，已经为后续发展打下了坚实的基础。这场从“人防”到“技防”的跨越，不仅改变了大气污染治理的模式，也为全球环境治理提供了可借鉴的中国方案。