前言

目前我國在環境問題上面臨著前所未有的挑戰，《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020年）》中在其重點環境領域明確指出：改善生態與環境是事關經濟社會可持續發展和人民生活質量提高的重大問題。我國大氣污染表現出顯著的系統性、區域性、復合性和長期性特征，特別是近來呈現出的區域、跨境大氣復合污染及其相互影響。歐洲、美國和日本等發達地區和國家都對環境變化進行了系統的、跨區域的監測研究，對環境變化進行了長期監測，以期提出最佳的防治辦法。以多層次的空氣質量監測技術和網絡、污染源清單技術為基礎，各類污染模型在模擬和認識污染問題方面發揮了重要作用。然而，為了克服模型對于復雜地理環境下的污染過程模擬能力的不足，需要采用環境光學立體觀測方法來獲取足夠的基礎數據。由于我國缺乏區域污染的時空分布變化信息，難以對區域、跨境大氣環境的現狀和變化趨勢給出全面、清晰的分析，不能滿足國家環保部門制定我國污染控制決策和應對環境外交的急需。為此，在環境領域提出全球環境變化監測優先的主題，要求重點研究開發大尺度環境變化準確監測技術。因此，針對目前區域污染監測現狀及環境外交需求，研究區域跨境輸送過程監測和輸送通量監測技術、方法是十分必要的。

環境光學遙感技術在區域環境監測中的應用發展得很快，近幾年來，隨著全球環境問題的日益突出，具有全球覆蓋、快速、多光譜、大信息量的遙感技術已成為全球環境變化監測中一種重要的技術手段。充分利用這些技術手段的快速、高效、連續性，特別是其空間分布信息，實現對區域大范圍的顆粒物和污染氣體的立體監測，并通過結合近地面監測數據以及氣象資料，從宏觀角度掌握污染物的遷移、轉化規律，監測污染輸送路徑，實現區域性環境污染事件以及跨境輸送的光學遙感動態跟蹤監測，為相關部門預警以及國家環境外交提供參考意見，并且可以為空氣質量預報系統加入立體監測信息分析模塊，進一步完善空氣質量預報模式。

本書以環境光學和遙感技術為主體的觀測平臺為基礎，建立區域污染物傳輸觀測方法和相關的數據綜合處理方法，建立區域主要污染物排放總量的觀測和評估方法。通過基于太陽散射光的被動差分吸收光譜技術（differential optical absorption spectroscopy）監測常規污染物（SO₂、NO₂、O₃等），基于太陽直射光的太陽掩星傅里葉變換紅外光譜技術（solar occultation flux-FTIR）監測有毒空氣污染物（CO、CH₄、NH₃及VOCs氣體等），基于激光雷達監測顆粒物的垂直分布，通過選擇地基合理布點（位于輸送界面、輸送通道），結合風場數據（風廓線雷達數據）實現對區域空氣污染輸送通量的監測，為常規空氣污染物、有毒空氣污染物區域、跨境輸送過程監測和輸送通量計算提供監測方法和評估。

本書具有較強的知識性、技術性和應用性，旨在促進我國科學家在大氣科學、大氣化學、環境污染監測領域取得突破性進展，對于揭示我國各種大氣污染過程，提高對大氣污染預警和預報的準確性等具有重要意義；并提出了環境遙感技術規范和標準，可以為政府在應對灰霾污染控制、應急管理措施制定、環境質量目標評估等方面提供更好的決策服務，為重大活動的空氣質量保障提供支持。

限于編著者時間和水平，書中不足和疏漏之處在所難免，敬請讀者提出修改建議。

編著者

2019年9月