序

黨的十八屆五中全會強(qiáng)調(diào)，實現(xiàn)十三五時期發(fā)展目標(biāo)，破解發(fā)展難題，厚植發(fā)展優(yōu)勢，必須牢固樹立并切實貫徹創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享的發(fā)展理念。這是關(guān)系我國發(fā)展全局的一場深刻變革。
堅持綠色、可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)，我國面臨許多亟待解決的資源生態(tài)環(huán)境重大問題。一是資源緊缺。我國的人均能源、土地資源、水資源等生產(chǎn)生活基礎(chǔ)資源十分匱乏，再加上不合理的利用和占用，發(fā)展需求與資源供給的矛盾日益突出。二是環(huán)境問題。區(qū)域性的水環(huán)境、大氣環(huán)境問題日益顯現(xiàn)，給人們的生產(chǎn)生活帶來嚴(yán)重影響。三是生態(tài)修復(fù)。我國大部分國土為生態(tài)脆弱區(qū)，沙漠化、石漠化、水土流失、過度開發(fā)等給生態(tài)系統(tǒng)造成巨大破壞，嚴(yán)重地區(qū)已無法自然修復(fù)。要有效解決以上重大問題，建設(shè)天藍(lán)、水綠、山青的生態(tài)文明社會，就需要隨時掌握我國資源環(huán)境的現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢，有的放矢地加以治理。
遙感是目前人類快速實現(xiàn)全球或大區(qū)域?qū)Φ赜^測的唯一手段，它具有全球化、快捷化、定量化、周期性等技術(shù)特點(diǎn)，已廣泛應(yīng)用到資源環(huán)境、社會經(jīng)濟(jì)、國家安全的各個領(lǐng)域，具有不可替代的空間信息保障優(yōu)勢。隨著高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項的實施和快速推進(jìn)以及我國空間基礎(chǔ)設(shè)施的不斷完善，我國形成了高空間分辨率、高時間分辨率和高光譜分辨率相結(jié)合的對地觀測能力，實現(xiàn)了從跟蹤向并行乃至部分領(lǐng)跑的重大轉(zhuǎn)變。GF-1 號衛(wèi)星每4 天覆蓋中國一次，分辨率可達(dá)16 米；GF-2 號衛(wèi)星具備了亞米級分辨能力，可以實現(xiàn)城鎮(zhèn)區(qū)域和重要目標(biāo)區(qū)域的精細(xì)觀測；GF-4 號衛(wèi)星更是實現(xiàn)了地球同步觀測，時間分辨率高達(dá)分鐘級，空間分辨率高達(dá)50 米。這些對地觀測能力為開展中國可持續(xù)發(fā)展遙感動態(tài)監(jiān)測奠定了堅實的基礎(chǔ)。
中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所、中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院、中智科學(xué)技術(shù)評價研究中心、機(jī)械工業(yè)經(jīng)濟(jì)管理研究院和國家遙感中心等單位在可持續(xù)發(fā)展相關(guān)領(lǐng)域擁有高水平的隊伍、技術(shù)與成果積淀。一大批科研骨干和青年才俊面向國家重大需求，積極投入中國可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測工作，取得了一系列有特色的研究成果，我感到十分欣慰。我相信，《中國可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測報告（2016）》綠皮書的出版發(fā)行，對社會各界客觀、全面、準(zhǔn)確、系統(tǒng)地認(rèn)識我國的資源生態(tài)環(huán)境狀況及其演變趨勢具有重要意義，并將極大促進(jìn)遙感應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展，為宏觀決策提供科學(xué)依據(jù)，為服務(wù)國家戰(zhàn)略需求、促進(jìn)交叉學(xué)科發(fā)展、服務(wù)國民經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場作出創(chuàng)新性貢獻(xiàn)！

白春禮
中國科學(xué)院院長、黨組書記


序　　言

資源環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)，經(jīng)過數(shù)十年的經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，我國資源環(huán)境狀況發(fā)生了快速的變化。準(zhǔn)確掌握我國資源環(huán)境現(xiàn)狀，特別是了解資源環(huán)境變化特點(diǎn)和未來發(fā)展趨勢，成為我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)面臨的迫切需求。遙感具有宏觀動態(tài)的優(yōu)點(diǎn)，是大尺度資源環(huán)境動態(tài)監(jiān)測不可替代的手段。中國遙感經(jīng)過30 多年幾代人的不斷努力，監(jiān)測技術(shù)方法不斷發(fā)展成熟，監(jiān)測成果不斷積累，已成為中國可持續(xù)發(fā)展研究決策的重要基礎(chǔ)性技術(shù)支撐。
中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所自建所以來，在組織承擔(dān)或參與國家科技攻關(guān)、國家自然科學(xué)基金、973 、863 、國家科技支撐計劃、國家重大科技專項等科研任務(wù)中，與國內(nèi)各行業(yè)部門和科研院所長期合作、協(xié)力攻關(guān)，針對土地、植被、大氣、地表水、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，開展了遙感信息提取、專題數(shù)據(jù)庫建設(shè)、資源環(huán)境時空特征和驅(qū)動因素分析等研究，沉淀了一大批成果，客觀記錄了我國的資源環(huán)境現(xiàn)狀及其歷史變化，已經(jīng)并將繼續(xù)作為國家合理利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。
2015 年底，在中國科學(xué)院發(fā)展規(guī)劃局等有關(guān)部門的指導(dǎo)與大力支持下，遙感與數(shù)字地球研究所與中智科學(xué)技術(shù)評價研究中心、機(jī)械工業(yè)經(jīng)濟(jì)管理研究院、中國科學(xué)院科技戰(zhàn)略咨詢研究院等單位開展了多輪交流和研討，聯(lián)合申請出版遙感監(jiān)測綠皮書系列叢書，得到了社會科學(xué)文獻(xiàn)出版社的高度認(rèn)可和大力支持。《中國可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測報告（2016）》是該系列叢書的第一本，經(jīng)過編寫組一年多的努力，并反復(fù)征求國內(nèi)各部門和領(lǐng)域?qū)＜业淖稍円庖姡�反�?fù)修改、不斷完善，終于得以定稿。報告包括三部分：第一部分是總報告，全面、系統(tǒng)地分析了中國陸地及其近海島嶼的土地利用狀況和過去近30 年的變化，并分析呈現(xiàn)了不同時間尺度上中國植被狀況、大氣污染狀況、濕地分布、水資源與水質(zhì)狀況、糧食生產(chǎn)形勢的時空變化特征；第二部分是分報告，對中國土地利用與植被分布的分省特征、中國典型城市群區(qū)域大氣狀況、我國糧食主產(chǎn)區(qū)糧食生產(chǎn)形勢、中國典型流域水分盈虧狀況與水環(huán)境狀況進(jìn)行了進(jìn)一步的分析；第三部分專題報告，對京津冀地區(qū)資源環(huán)境承載力、協(xié)同發(fā)展總體格局、交通一體化發(fā)展、生態(tài)環(huán)境保護(hù)等進(jìn)行了監(jiān)測和分析，從中國歷史發(fā)展模式與人口分布格局、新型城鎮(zhèn)化發(fā)展等方面，分析了胡煥庸線在中國過去發(fā)展格局界定與未來態(tài)勢中的作用和地位。
該綠皮書的出版是中國遙感界的第一個嘗試，意義非常重大。本報告充分利用了我們國家自主研發(fā)的資源衛(wèi)星、氣象衛(wèi)星、海洋衛(wèi)星、環(huán)境減災(zāi)衛(wèi)星、高分辨率對地觀測專項以及北京一號小衛(wèi)星等遙感數(shù)據(jù)，以及國際上的多種衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)資源，在我國遙感界幾十年的共同努力基礎(chǔ)上所取得的成果結(jié)晶，展現(xiàn)了我國衛(wèi)星載荷研制部門、數(shù)據(jù)服務(wù)部門、行業(yè)應(yīng)用部門和科研院所共同從事遙感研究和應(yīng)用所取得的技術(shù)進(jìn)步。報告富有遙感特色，技術(shù)方法是可靠的，數(shù)據(jù)和結(jié)果是科學(xué)的。同時，由于遙感技術(shù)是新技術(shù)，與各行業(yè)業(yè)務(wù)資源環(huán)境監(jiān)測方法具有不同的特點(diǎn)，遙感技術(shù)既有宏觀、動態(tài)、客觀的技術(shù)優(yōu)勢，也有間接測量、時空尺度不一致、混合像元以及主觀判讀個體差異等問題導(dǎo)致的局限性。該報告和行業(yè)業(yè)務(wù)監(jiān)測方法得到的監(jiān)測結(jié)果還是有區(qū)別的，不能簡單替代各業(yè)務(wù)部門的傳統(tǒng)業(yè)務(wù)，而是作為第三方發(fā)布科研部門獨(dú)立客觀完成的科學(xué)數(shù)據(jù)，為國家有關(guān)部門提供有益的參考和借鑒。
編寫出版遙感監(jiān)測綠皮書，將是一項長期的工作，需要認(rèn)真聽取各個行業(yè)部門和各領(lǐng)域?qū)＜业囊庖�，及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，不斷改進(jìn)和創(chuàng)新方法，提高監(jiān)測報告的科學(xué)性和權(quán)威性。未來將在本報告的基礎(chǔ)上，面對國家的重大需求和國際合作的緊迫需要，不斷凝練新的主題和專題，創(chuàng)新發(fā)展我們的成果；不斷加強(qiáng)研究的科學(xué)性和針對性，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)和結(jié)果的可靠性和一致性；并充分利用大數(shù)據(jù)科學(xué)發(fā)展的最新成果，加強(qiáng)綜合分析和預(yù)測模擬工作，不斷提高我們的認(rèn)識水平，為中國的可持續(xù)發(fā)展作出新的貢獻(xiàn)。

顧行發(fā)
《中國可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測報告（2016）》主編


前　　言

為保護(hù)和改善環(huán)境，1972 年6 月5～16 日在瑞典斯德哥爾摩舉行的聯(lián)合國人類環(huán)境會議是各國政府代表團(tuán)及政府首腦、聯(lián)合國機(jī)構(gòu)和國際組織代表參加的討論當(dāng)代環(huán)境問題的第一次國際會議，會議通過的《聯(lián)合國人類環(huán)境會議宣言》首次提出可持續(xù)發(fā)展的概念，要求為現(xiàn)代人和子孫后代的利益保護(hù)和改善人類環(huán)境。同年的第27 屆聯(lián)合國大會把每年的6 月5 日定為世界環(huán)境日。1980 年3 月國際自然和自然資源保護(hù)聯(lián)合會受聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署（UNEP）委托完成的《世界自然資源保護(hù)大綱》指出：必須研究自然的、社會的、生態(tài)的、經(jīng)濟(jì)的以及利用自然資源過程中的基本關(guān)系，以確保全球的可持續(xù)發(fā)展。1987 年2 月世界環(huán)境和發(fā)展委員會（WCED）發(fā)表了報告《我們共同的未來》，報告正式使用了可持續(xù)發(fā)展概念，并對其內(nèi)涵作了比較系統(tǒng)的闡述。1989 年5 月聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署專門為明確可持續(xù)發(fā)展的定義和戰(zhàn)略通過了《關(guān)于可持續(xù)發(fā)展的聲明》。1992 年6 月，聯(lián)合國在巴西里約熱內(nèi)盧舉行的環(huán)境與發(fā)展會議，通過了以可持續(xù)發(fā)展為核心的《里約環(huán)境與發(fā)展宣言》和《21 世紀(jì)議程》等文件。1994 年3 月25 日國務(wù)院第十六次常務(wù)會議討論并通過了《中國21 世紀(jì)人口、環(huán)境與發(fā)展白皮書》，首次把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略納入我國經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的長遠(yuǎn)規(guī)劃。1997 年的中共十五大把可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略確定為我國現(xiàn)代化建設(shè)中必須實施的戰(zhàn)略。
可持續(xù)發(fā)展的理念在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的認(rèn)可和重視，并付諸實踐。其內(nèi)涵由最初注重長遠(yuǎn)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)增長模式，逐步延伸到經(jīng)濟(jì)、社會、環(huán)境和文化等方面的協(xié)調(diào)發(fā)展，其核心宗旨是，既能相對滿足當(dāng)代人的需求，又不能對后代人的發(fā)展構(gòu)成危害�？沙掷m(xù)發(fā)展主要包括社會可持續(xù)發(fā)展、生態(tài)可持續(xù)發(fā)展和經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展，已成為共識。2016 年3 月17 日發(fā)布的《國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要》明確指出，必須堅持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，堅持可持續(xù)發(fā)展，堅定走生產(chǎn)發(fā)展、生活富裕、生態(tài)良好的文明發(fā)展道路，生態(tài)文明建設(shè)是制定規(guī)劃的指導(dǎo)思想和核心內(nèi)容之一。在經(jīng)濟(jì)發(fā)展、創(chuàng)新驅(qū)動、民生福祉和資源環(huán)境4 個方面的25 個主要經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展指標(biāo)中，資源環(huán)境方面共包括10 個指標(biāo)16 項內(nèi)容，且全部是約束性指標(biāo)，反映了資源環(huán)境對實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要價值以及國家的重視。
資源環(huán)境是可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。經(jīng)過數(shù)十年的經(jīng)濟(jì)社會快速發(fā)展，我國資源環(huán)境狀況發(fā)生了明顯的變化。準(zhǔn)確掌握我國資源環(huán)境狀況，特別是了解資源環(huán)境變化，成為我國實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展和推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的迫切需求。自20 世紀(jì)70 年代遙感技術(shù)進(jìn)入我國以來，我國率先并持續(xù)性開展資源環(huán)境領(lǐng)域的遙感應(yīng)用研究，中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所在承擔(dān)完成的國家科技攻關(guān)、國家自然科學(xué)基金、973計劃、863計劃、國家科技支撐計劃、重大科技專項和部門委托及橫向合作等工作中，針對土地、植被、大氣、地表水、災(zāi)害、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，開展了遙感信息提取、專題數(shù)據(jù)庫建設(shè)、資源環(huán)境時空特征和驅(qū)動因素分析等研究，沉淀的一大批成果客觀記錄了我國的資源環(huán)境狀況及其變化，已經(jīng)并將繼續(xù)作為國家合理利用資源、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。
土地利用與土地覆蓋是全球變化研究的重要組成部分，也是資源與環(huán)境研究的核心內(nèi)容和遙感應(yīng)用研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。20 世紀(jì)90 年代以來，中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所聯(lián)合相關(guān)研究所承擔(dān)國家九五重中之重科技攻關(guān)項目遙感、地理信息系統(tǒng)、全球定位系統(tǒng)技術(shù)綜合應(yīng)用研究第一課題國家級基本資源與環(huán)境遙感動態(tài)信息服務(wù)體系的建立，組織開展了中國區(qū)域土地利用遙感研究，進(jìn)行了中國1∶10 萬比例尺的土地利用遙感調(diào)查和動態(tài)監(jiān)測，首次建設(shè)了中國土地利用及其動態(tài)數(shù)據(jù)庫，在1999 年啟動的中國科學(xué)院知識創(chuàng)新工程項目國土環(huán)境時空信息分析與數(shù)字地球理論技術(shù)預(yù)研究，2000～2003 年實施的知識創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿項目國家資源環(huán)境遙感時空數(shù)據(jù)庫建設(shè)與時空特征研究和國家資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫建設(shè)與數(shù)據(jù)共享研究，2007 年啟動的知識創(chuàng)新工程重大項目耕地保育與持續(xù)高效現(xiàn)代農(nóng)業(yè)試點(diǎn)工程等的持續(xù)推動，以及部委合作項目的支持和科研人員的不懈努力下，通過持續(xù)更新，建設(shè)了自20 世紀(jì)80 年代末至2010 年的中國土地利用遙感監(jiān)測時空數(shù)據(jù)庫，全面、系統(tǒng)地掌握了中國陸地及近海島嶼的土地利用狀況和過去近30 年的變化。
植被是地球表面植物群落的總稱，植被的種類、數(shù)量和分布是衡量區(qū)域生態(tài)環(huán)境安全和宜居程度的重要指標(biāo)。監(jiān)測植被狀況及其變化是開展生態(tài)環(huán)境保護(hù)的基礎(chǔ)，遙感技術(shù)是監(jiān)測大范圍植被時空特征的有效手段。中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所與北京師范大學(xué)聯(lián)合成立了遙感科學(xué)國家重點(diǎn)實驗室，先后承擔(dān)了973項目地球表面時空多變要素的定量遙感理論及應(yīng)用復(fù)雜地表遙感信息動態(tài)分析與建模等相關(guān)課題，開展了地表植被定量遙感模型及植被參數(shù)定量遙感方法的研究；承擔(dān)了國家科技支撐項目基于環(huán)境一號等國產(chǎn)衛(wèi)星的環(huán)境遙感監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)及軟件研究、863重大項目星機(jī)地綜合定量遙感系統(tǒng)與應(yīng)用示范等相關(guān)課題，開展了全球定量遙感產(chǎn)品算法的研究，研發(fā)了多源數(shù)據(jù)協(xié)同定量遙感產(chǎn)品生產(chǎn)系統(tǒng)（MuSyQ），生產(chǎn)了全球及區(qū)域多空間分辨率的植被參數(shù)定量遙感產(chǎn)品。本報告從中選擇葉面積指數(shù)（LAI）、植被覆蓋度（FVC）、植被物候、植被凈初級生產(chǎn)力（NPP）、森林生物量和森林冠層平均高度等產(chǎn)品，重點(diǎn)分析了2014 年中國植被狀況空間分布格局以及各省域分布特征，并結(jié)合時間序列植被物候產(chǎn)品和北京師范大學(xué)發(fā)布的全球GLASS 產(chǎn)品，分析了2000～2014 年中國植被的多年變化特征。
大氣污染直接影響大氣環(huán)境質(zhì)量狀況和全球氣候變化，是全世界關(guān)注的重要環(huán)境問題之一。改革開放以來，隨著我國工業(yè)化和城市化進(jìn)程的加快，大量空中顆粒物的持續(xù)集中排放導(dǎo)致空氣質(zhì)量嚴(yán)重退化，亟須從全國和區(qū)域尺度定量了解我國大氣顆粒物污染狀況的空間分布特點(diǎn)。衛(wèi)星遙感技術(shù)以其覆蓋面廣、實時觀測和空間連續(xù)等優(yōu)勢，被廣泛應(yīng)用于空間大尺度大氣顆粒物的連續(xù)監(jiān)測。在國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃項目多尺度氣溶膠綜合觀測和時空分布規(guī)律研究和中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項基于歷史衛(wèi)星數(shù)據(jù)提取氣溶膠信息等項目的持續(xù)支持下，通過重構(gòu)2010～2015 年中國及重點(diǎn)區(qū)域大氣渾濁度和PM2.5 濃度，本報告全面呈現(xiàn)了十二五以來大氣渾濁度和PM2.5 濃度的時空特點(diǎn)。
糧食生產(chǎn)是人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，事關(guān)國家的經(jīng)濟(jì)、政治和社會安全。遙感技術(shù)是在全球范圍實現(xiàn)宏觀、動態(tài)、快速、實時、準(zhǔn)確的生態(tài)環(huán)境動態(tài)監(jiān)測不可或缺的手段，已廣泛應(yīng)用于大宗糧油作物長勢監(jiān)測與產(chǎn)量估測。中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所于1998 年建立了全球農(nóng)情遙感速報系統(tǒng)（CropWatch）。該系統(tǒng)以遙感數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源，以遙感農(nóng)情指標(biāo)監(jiān)測技術(shù)為核心，僅結(jié)合有限的地面觀測數(shù)據(jù)，構(gòu)建了不同時空尺度的農(nóng)情遙感監(jiān)測多層次技術(shù)體系，利用多種原創(chuàng)方法及監(jiān)測指標(biāo)及時客觀地評價糧油作物的生長環(huán)境和大宗糧油作物的生產(chǎn)形勢，已經(jīng)成為地球觀測組織／全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測計劃（GeoGLAM）的主要組成部分。CropWatch 以全球驗證為精度保障，實現(xiàn)了獨(dú)立的全球大范圍作物生產(chǎn)形勢監(jiān)測與分析，與歐盟的MARS 和美國農(nóng)業(yè)部的Crop Explorer 系統(tǒng)并稱為全球三大農(nóng)情遙感監(jiān)測系統(tǒng)，為聯(lián)合國糧農(nóng)組織農(nóng)業(yè)市場信息系統(tǒng)（AMIS）提供糧油生產(chǎn)信息。中國糧食生產(chǎn)形勢遙感監(jiān)測利用多源遙感數(shù)據(jù)，基于CropWatch 對2015 年度農(nóng)業(yè)氣象條件、農(nóng)業(yè)主產(chǎn)區(qū)糧油作物種植與脅迫狀況以及糧食生產(chǎn)形勢進(jìn)行監(jiān)測和分析，獨(dú)立客觀地反映了2015 年中國的糧食生產(chǎn)狀況。
水是維系人類乃至整個生態(tài)系統(tǒng)生存發(fā)展的重要自然資源，也是經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的重要基礎(chǔ)資源。降水和蒸散發(fā)是地表大氣系統(tǒng)中垂直方向上的水分交換過程，是水分在地表和大氣之間循環(huán)、更新的基本形式，對于區(qū)域能量平衡、水分循環(huán)以及生物地球化學(xué)循環(huán)具有重要意義。21 世紀(jì)以來，中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所承擔(dān)了一系列國家科研項目，在遙感水循環(huán)及水資源各要素的基礎(chǔ)理論、模型和反演及數(shù)據(jù)集生產(chǎn)方面開展了大量的系統(tǒng)性工作。同時，聯(lián)合開展了多次地表能量水分交換過程星機(jī)地遙感綜合試驗，對推動模型發(fā)展及反演結(jié)果的精度驗證等工作的開展發(fā)揮了重要作用。在2010 年啟動的中國科學(xué)院百人計劃擇優(yōu)項目時空連續(xù)的區(qū)域陸面水循環(huán)信息的遙感反演和監(jiān)測、2011年啟動的國家自然科學(xué)基金項目基于遙感和數(shù)據(jù)同化的黑河中下游植被與陸表水循環(huán)的相互作用研究、2012 年啟動的中國科學(xué)院／國家外國專家局創(chuàng)新團(tuán)隊國際合作伙伴計劃項目衛(wèi)星遙感在能量與水循環(huán)監(jiān)測中的機(jī)理研究與應(yīng)用、2012 年啟動的國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（863 ）項目多尺度遙感數(shù)據(jù)按需快速處理與定量遙感產(chǎn)品生成關(guān)鍵技術(shù)、2015年啟動的國家自然科學(xué)基金項目黑河流域水生態(tài)經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)的集成模擬與預(yù)測、2015 年啟動的國家重大科學(xué)研究計劃（973 ）項目高分辨率陸表能量水分交換過程的機(jī)理與尺度轉(zhuǎn)換研究等的持續(xù)推動下，地表蒸散發(fā)的遙感估算方法得以不斷發(fā)展和改進(jìn)，發(fā)展了地表蒸散發(fā)遙感估算模型ETMonitor，該模型結(jié)合了地表能量平衡、地表水分狀態(tài)和植被生長等物理過程，適用于不同氣候類型和下墊面覆蓋條件，實現(xiàn)了2001 年至今逐日1 千米分辨率全國／全球地表蒸散發(fā)產(chǎn)品的生產(chǎn)和發(fā)布，全面系統(tǒng)地掌握了全國的蒸散耗水狀況和過去15 年的變化。
遙感技術(shù)不僅能大范圍監(jiān)測多種形態(tài)的水體，還可以及時捕捉到水體在地球系統(tǒng)中不斷循環(huán)的各種動態(tài)平衡狀態(tài)。中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所自2003年在863計劃項目下建立起環(huán)境遙感監(jiān)測系統(tǒng)，分析內(nèi)陸水環(huán)境狀況。在2005～2007 年實施的知識創(chuàng)新工程重要方向項目內(nèi)陸水體三種典型水質(zhì)參數(shù)的高光譜遙感監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究和2008～2011 年實施的知識創(chuàng)新工程重要方向項目富營養(yǎng)化水體主要水質(zhì)參數(shù)高光譜高精度遙感監(jiān)測技術(shù)及系統(tǒng)集成、2009 年啟動的國家環(huán)境保護(hù)部項目環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星星座內(nèi)陸水環(huán)境遙感分系統(tǒng)、2013～2016 年實施的高分重大專項項目高分水環(huán)境遙感監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)研究、系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用示范等的持續(xù)推動下，建設(shè)了地表水環(huán)境遙感監(jiān)測系統(tǒng)WATERS，成為國內(nèi)第一個在國家級和省部級業(yè)務(wù)化運(yùn)行的內(nèi)陸水環(huán)境遙感監(jiān)測系統(tǒng)，對2000～2015 年中國大型湖泊和水庫的水質(zhì)狀況進(jìn)行持續(xù)監(jiān)測和分析。濕地不僅是地表最富生物多樣性的生態(tài)系統(tǒng)之一，也是人類賴以生存和發(fā)展的重要環(huán)境資本。濕地因具有保護(hù)生物多樣性、涵養(yǎng)水源、調(diào)蓄洪水、維持生態(tài)平衡等多項極為重要的生態(tài)功能和服務(wù)價值而被譽(yù)為地球之腎。世界各國對濕地保護(hù)高度重視，我國于1992 年加入《濕地公約》。如何應(yīng)對濕地變化引起的生態(tài)環(huán)境問題引起世界范圍的廣泛關(guān)注，而及時掌握和了解濕地的分布和變化狀況對于濕地管理具有重要意義。遙感技術(shù)可以高效、準(zhǔn)確和客觀地在大尺度上對濕地的分布和變化進(jìn)行監(jiān)測。中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所利用1978 年以來多個時期全國的衛(wèi)星影像資料，自2007 年開始，先后完成了中國全境的濕地遙感制圖及其近30年來的濕地變化監(jiān)測分析，客觀地揭示了中國濕地的總體分布規(guī)律和歷史變化狀況。2014 年利用時間序列遙感數(shù)據(jù)，完成了全球大型國際性重要濕地的遙感監(jiān)測，并于2015 年發(fā)布報告，反映了近十多年來全球國際性重要濕地的狀況和變化趨勢。利用2000 年、2005 年、2010 年和2015 年時間序列遙感數(shù)據(jù)，完成了中國濕地的連續(xù)制圖和變化分析，反映了2000 年以來中國濕地的分布和變化狀況。
京津冀地區(qū)是我國經(jīng)濟(jì)最具活力、開放程度最高、創(chuàng)新能力最強(qiáng)、吸納人口最多的地區(qū)之一，也是拉動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要引擎。目前，京津冀地區(qū)面臨區(qū)域發(fā)展差距懸殊、資源環(huán)境超載嚴(yán)重、區(qū)域功能布局不夠合理等問題，迫切需要國家層面加強(qiáng)統(tǒng)籌，有序疏解北京非首都功能，推動京津冀三省市整體協(xié)同發(fā)展。實現(xiàn)京津冀協(xié)同發(fā)展，是面向未來打造新的首都經(jīng)濟(jì)圈、推進(jìn)區(qū)域發(fā)展體制機(jī)制創(chuàng)新的需要，是探索完善城市群布局和形態(tài)、為優(yōu)化開發(fā)區(qū)域發(fā)展提供示范和樣板的需要，是探索生態(tài)文明建設(shè)有效路徑、促進(jìn)人口與經(jīng)濟(jì)資源環(huán)境相協(xié)調(diào)的需要，是實現(xiàn)京津冀優(yōu)勢互補(bǔ)、促進(jìn)環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展、帶動北方腹地發(fā)展的需要，是一個重大國家戰(zhàn)略。京津冀協(xié)同發(fā)展遙感監(jiān)測利用多源、多尺度遙感數(shù)據(jù)，結(jié)合基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)和地面數(shù)據(jù)，以《京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃綱要》為導(dǎo)向，開展了社會經(jīng)濟(jì)、自然資源、交通體系、生態(tài)保護(hù)與建設(shè)、環(huán)境污染等方面的監(jiān)測，體現(xiàn)了京津冀地區(qū)發(fā)展?fàn)顩r的空間異質(zhì)性，為協(xié)同發(fā)展提供了科學(xué)的空間輔助決策信息，有利于促進(jìn)京津冀協(xié)同發(fā)展規(guī)劃與其他規(guī)劃的有機(jī)銜接，落實我國多規(guī)合一的空間規(guī)劃體系建設(shè)要求，增強(qiáng)我國空間規(guī)劃管理的科學(xué)性和可操作性。
要認(rèn)知現(xiàn)在的狀況與預(yù)測未來的走向就必須了解過去的發(fā)展歷程。2013 年8月30 日，國務(wù)院總理李克強(qiáng)邀請中國科學(xué)院、中國工程院院士及有關(guān)專家到北京中南海聽取城鎮(zhèn)化研究報告并進(jìn)行座談。在座談會上，李克強(qiáng)提出胡煥庸線該不該破、能不能破、如何破的問題。2014 年11 月28 日，李克強(qiáng)在國家博物館參觀人居科學(xué)研究展時，再次發(fā)出了總理之問：胡煥庸線怎么破？胡煥庸線（以下簡稱胡線）在經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)、社會發(fā)展和科學(xué)研究方面均具有重要意義。胡線在地理學(xué)、人文科學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等諸多領(lǐng)域均具有重要價值。學(xué)者們發(fā)現(xiàn)，這條人口密度分界線與氣象降水量線、地形區(qū)界線、生態(tài)環(huán)境界線、文化轉(zhuǎn)換分割線乃至民族界線等均存在某種程度的契合，胡線沿線也是中國生態(tài)環(huán)境脆弱帶分布區(qū)。在全球變化背景下，胡線兩側(cè)的環(huán)境波動特征以及人口波動情況與未來我國的人口分布趨勢，胡線東西兩側(cè)城鎮(zhèn)化空間格局模式，絲綢之路經(jīng)濟(jì)帶以及長江經(jīng)濟(jì)帶與新型城鎮(zhèn)化可能導(dǎo)致的胡線變化趨勢等，均是學(xué)術(shù)界值得深入研究的問題。同時，該線對于國土空間規(guī)劃、生產(chǎn)力宏觀布局、民政建設(shè)和交通發(fā)展等也具有重要的科學(xué)參考價值。多年來，胡線東南半壁用占全國約2/5 的國土，貢獻(xiàn)90% 以上的GDP，居住著90% 以上的人口。今天，中國經(jīng)濟(jì)總量居世界第二位。2020 年，中國全面實現(xiàn)小康，人均GDP 將達(dá)到1 萬美元。如果把未來發(fā)展增量仍然集中在胡線東南半壁的國土上，勢必導(dǎo)致土地、資源與環(huán)境難以為繼，導(dǎo)致東西部發(fā)展嚴(yán)重失衡，不利于中國社會、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的和諧發(fā)展。但是，西北地區(qū)水資源缺乏、生態(tài)環(huán)境脆弱、基礎(chǔ)設(shè)施滯后，如何讓占國土3/5 的西北半壁實現(xiàn)跨越式發(fā)展，需要用國際發(fā)展戰(zhàn)略的視野、全國東西部統(tǒng)籌協(xié)調(diào)發(fā)展的思路，用創(chuàng)新的思想、方法與舉措，發(fā)揮西部的長處與優(yōu)勢，發(fā)掘西部資源與環(huán)境的獨(dú)特價值、優(yōu)化水資源利用模式，走西部新型城鎮(zhèn)化路子，進(jìn)而形成中國西部特色的新經(jīng)濟(jì)發(fā)展模式。本報告基于中國人口歷史的考察與發(fā)展模式的研究，得出胡煥庸線本質(zhì)上是人口密度分布的突變線，它是中國作為傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展格局的人口密度突變分界線的最后界定，分界時間點(diǎn)是20 世紀(jì)70 年代末至80 年代初，表征為中國人口密度突變線向西挺進(jìn)以及西部人口密度的局地島狀凸起。這是脫離傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)的中國未來人口發(fā)展趨勢的轉(zhuǎn)折點(diǎn)或者新起點(diǎn)。新的中國人口分布將是區(qū)域聚集，農(nóng)業(yè)人口大量減少，面狀（相對）均衡不再存在，伴隨新型城鎮(zhèn)化以及城市群發(fā)展，東部人口多、密度較高，西部人口相對少、密度較低的格局雖然不會改變，但是胡線兩側(cè)人口比例將有可觀的改變，西部人口占全國比例將進(jìn)一步增大，胡線西部也不再是整體的低密度，一些城市群區(qū)（帶）將出現(xiàn)高密度聚點(diǎn)式的高密區(qū)。因此，1935 年胡煥庸線劃分的東西部人口比例將發(fā)生明顯的改變，這正表征了中國脫離傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)發(fā)展模式而伴隨全球化征程走向了新的發(fā)展模式。
《中國可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測報告（2016）》是中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所在長期開展資源環(huán)境遙感研究項目成果基礎(chǔ)上完成的，全書包括總報告、分報告、專題報告和附錄等4 部分。
總報告中，G120 世紀(jì)80 年代末至2010 年中國土地利用狀況由張增祥和汪瀟撰寫，G22001～2014年中國植被狀況由李靜、趙靜、倪文儉、王成、張志玉、徐保東、王聰、習(xí)曉環(huán)和柳欽火等撰寫，G32010～2015 年中國大氣質(zhì)量由顧行發(fā)、陳良富和程天海撰寫，G42010～2015 年中國糧食生產(chǎn)形勢由吳炳方和張淼撰寫，G52000～2015年中國水分盈虧狀況與水環(huán)境由張兵、賈立、申茜、牛振國和刑麗瑋撰寫。
分報告中，G620 世紀(jì)80 年代末至2010 年中國土地利用的省域特點(diǎn)由張增祥、趙曉麗組織，溫慶可（遼寧、吉林、黑龍江）、汪瀟（上海、江蘇、安徽）、劉芳（內(nèi)蒙古、江西、湖北）、胡順光（重慶、四川、貴州、云南）、徐進(jìn)勇（陜西、甘肅、寧夏）、趙曉麗（山西、河南）、鞠洪潤（海南、西藏、青海）、陳國坤（浙江、山東）、施利鋒（福建、湖南、新疆）、張夢狄（廣東、廣西、臺灣）和習(xí)靜雯（北京、天津、河北）分省份撰寫。G72001～2014 年中國植被的省域特點(diǎn)由柳欽火、李靜組織，趙靜（北京、天津、河北、山西、內(nèi)蒙古、遼寧、吉林、黑龍江、上海、江蘇、浙江和安徽）、曾也魯［福建、江西、山東、河南、湖北、湖南、廣東（含香港、澳門）、廣西、海南和重慶］、王聰（四川、貴州、云南、西藏、陜西、甘肅、青海、寧夏、新疆和臺灣）分省份撰寫。G82010～2015 年中國典型城市群區(qū)域大氣狀況由顧行發(fā)、陳良富、顧堅斌、程天海、陳好、王穎、郭紅、包方聞、師帥一、徐彬仁、王宛楠和左欣撰寫。G92010～2015 年中國糧食主產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)形勢由吳炳方、張淼、曾紅偉、閆娜娜、張鑫、李明勇、常勝、邢強(qiáng)、鄭陽和譚深撰寫。G102000～2015 年中國水分盈虧狀況與水環(huán)境分區(qū)特點(diǎn)中水分盈虧由賈立、胡光成、鄭超磊、盧靜、周杰和王昆撰寫；水環(huán)境部分由張兵、申茜、王勝蕾組織，吳艷紅、王志穎（青藏高原湖區(qū)）、張方方（東部平原湖區(qū)）、朱慶（蒙新高原湖區(qū)）、葉虎平（云貴高原湖區(qū)、東北山地與平原湖區(qū)）分湖區(qū)撰寫；濕地部分由牛振國、陳燕芬、刑麗瑋和胡勝杰撰寫。
專題報告部分，G11京津冀協(xié)同發(fā)展遙感監(jiān)測報告由王世新、周藝組織，王麗濤、閻福禮、王峰、杜聰、侯艷芳（資源環(huán)境）、朱金峰（生態(tài)環(huán)境保護(hù)）、劉文亮（區(qū)域發(fā)展）和王福濤（交通一體化）等撰寫，G12胡煥庸線：中國過去發(fā)展格局界定與未來態(tài)勢分析由王心源撰寫。
附錄部分，G13典型區(qū)域遙感圖像由何國金組織，王猛猛負(fù)責(zé)影像設(shè)計，王桂周、袁益琴、劉岳明、劉彤、江威、馬肖肖、汪航和郭燕滔共同制作，G14國家級重點(diǎn)創(chuàng)新單元由相關(guān)創(chuàng)新單元供稿，《中國可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測報告（2016）》編寫方案由顧行發(fā)、汪克強(qiáng)、潘教峰、李閩榕、徐東華、張兵、聶秀東、李河新、王世新、張增祥和柳欽火等共同制定，全書由閆冬梅和張哲等統(tǒng)稿完成。
《中國可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測報告（2016）》是在遙感地球所一系列科研項目成果的基礎(chǔ)上完成的，本報告的撰寫與出版得到了中國科學(xué)院白春禮院長的關(guān)心和指導(dǎo)，得到了中國科學(xué)院發(fā)展規(guī)劃局戰(zhàn)略研究專項的資助和支持。謹(jǐn)向參加相關(guān)項目的全體人員和對本報告撰寫與出版提供幫助的所有人員，表示誠摯的謝意！
我國幅員遼闊，資源類型多，環(huán)境差異大，而且處于持續(xù)性的變化過程中。本報告作為集體成果，編寫人員眾多，限于我們的專業(yè)覆蓋面和寫作能力，首次完成的遙感監(jiān)測綠皮書難免有誤或疏漏，敬請批評指正。我們會在后續(xù)報告的編寫中予以重視并加以完善。

《中國可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測報告（2016）》編輯委員會
2016 年12 月