序

黨的十八屆五中全會(huì)強(qiáng)調(diào)，實(shí)現(xiàn)十三五時(shí)期發(fā)展目標(biāo)，破解發(fā)展難題，厚植發(fā)展優(yōu)勢(shì)，必須牢固樹立并切實(shí)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(jiān)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(huì)，就需要隨時(shí)掌握我國資源環(huán)境的現(xiàn)狀和發(fā)展態(tài)勢(shì)，有的放矢地加以治理。
遙感是目前人類快速實(shí)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(huì)經(jīng)濟(jì)、國家安全的各個(gè)領(lǐng)域，具有不可替代的空間信息保障優(yōu)勢(shì)。隨著高分辨率對(duì)地觀測系統(tǒng)重大專項(xiàng)的實(shí)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(shí)間分辨率和高光譜分辨率相結(jié)合的對(duì)地觀測能力，實(shí)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(hào)衛(wèi)星每4 天覆蓋中國一次，分辨率可達(dá)16 米；GF-2 號(hào)衛(wèi)星具備了亞米級(jí)分辨能力，可以實(shí)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(hào)衛(wèi)星更是實(shí)現(xiàn)了地球同步觀測，時(shí)間分辨率高達(dá)分鐘級(jí)，空間分辨率高達(dá)50 米。這些對(duì)地觀測能力為開展中國可持續(xù)發(fā)展遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測奠定了堅(jiān)實(shí)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(píng)價(jià)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(duì)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(bào)告（2016）》綠皮書的出版發(fā)行，對(duì)社會(huì)各界客觀、全面、準(zhǔn)確、系統(tǒng)地認(rèn)識(shí)我國的資源生態(tài)環(huán)境狀況及其演變趨勢(shì)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(huì)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(shì)，成為我國實(shí)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(dòng)態(tài)的優(yōu)點(diǎn)，是大尺度資源環(huán)境動(dòng)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(jì)劃、國家重大科技專項(xiàng)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(duì)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(shí)空特征和驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(píng)價(jià)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(qǐng)出版遙感監(jiān)測綠皮書系列叢書，得到了社會(huì)科學(xué)文獻(xiàn)出版社的高度認(rèn)可和大力支持�！吨袊�可持續(xù)發(fā)展遙感監(jiān)測報(bào)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�，反�?fù)修改、不斷完善，終于得以定稿。報(bào)告包括三部分：第一部分是總報(bào)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(shí)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(shì)的時(shí)空變化特征；第二部分是分報(bào)告，對(duì)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(shì)、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(bào)告，對(duì)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(shì)中的作用和地位。
該綠皮書的出版是中國遙感界的第一個(gè)嘗試，意義非常重大。本報(bào)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(duì)地觀測專項(xiàng)以及北京一號(hào)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(bào)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(shí)，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(dòng)態(tài)、客觀的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，也有間接測量、時(shí)空尺度不一致、混合像元以及主觀判讀個(gè)體差異等問題導(dǎo)致的局限性。該報(bào)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(xiàng)長期的工作，需要認(rèn)真聽取各個(gè)行業(yè)部門和各領(lǐng)域?qū)＜业囊庖姡�及時(shí)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(bào)告的科學(xué)性和權(quán)威性。未來將在本報(bào)告的基礎(chǔ)上，面對(duì)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(duì)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(shí)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(bào)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(huì)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(huì)議，會(huì)議通過的《聯(lián)合國人類環(huán)境會(huì)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(huì)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(huì)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(huì)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(huì)（WCED）發(fā)表了報(bào)告《我們共同的未來》，報(bào)告正式使用了可持續(xù)發(fā)展概念，并對(duì)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(huì)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(huì)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(huì)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(shí)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(shí)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(huì)、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(duì)滿足當(dāng)代人的需求，又不能對(duì)后代人的發(fā)展構(gòu)成危害。可持續(xù)發(fā)展主要包括社會(huì)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(shí)。2016 年3 月17 日發(fā)布的《國民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展第十三個(gè)五年規(guī)劃綱要》明確指出，必須堅(jiān)持節(jié)約資源和保護(hù)環(huán)境的基本國策，堅(jiān)持可持續(xù)發(fā)展，堅(jiān)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(dòng)、民生福祉和資源環(huán)境4 個(gè)方面的25 個(gè)主要經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展指標(biāo)中，資源環(huán)境方面共包括10 個(gè)指標(biāo)16 項(xiàng)內(nèi)容，且全部是約束性指標(biāo)，反映了資源環(huán)境對(duì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要價(jià)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(huì)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(shí)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(jì)劃、863計(jì)劃、國家科技支撐計(jì)劃、重大科技專項(xiàng)和部門委托及橫向合作等工作中，針對(duì)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(shí)空特征和驅(qū)動(dòng)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(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)社會(huì)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(xiàng)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(jí)基本資源與環(huán)境遙感動(dòng)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(dòng)態(tài)監(jiān)測，首次建設(shè)了中國土地利用及其動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫，在1999 年啟動(dòng)的中國科學(xué)院知識(shí)創(chuàng)新工程項(xiàng)目國土環(huán)境時(shí)空信息分析與數(shù)字地球理論技術(shù)預(yù)研究，2000～2003 年實(shí)施的知識(shí)創(chuàng)新工程領(lǐng)域前沿項(xiàng)目國家資源環(huán)境遙感時(shí)空數(shù)據(jù)庫建設(shè)與時(shí)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(dòng)的知識(shí)創(chuàng)新工程重大項(xiàng)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(dòng)，以及部委合作項(xiàng)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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)室，先后承擔(dān)了973項(xiàng)目地球表面時(shí)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(dòng)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(xiàng)目基于環(huán)境一號(hào)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(xiàng)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(bào)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(jí)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(shí)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(shí)時(shí)觀測和空間連續(xù)等優(yōu)勢(shì)，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(jì)劃項(xiàng)目多尺度氣溶膠綜合觀測和時(shí)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(xiàng)基于歷史衛(wèi)星數(shù)據(jù)提取氣溶膠信息等項(xiàng)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(bào)告全面呈現(xiàn)了十二五以來大氣渾濁度和PM2.5 濃度的時(shí)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(huì)安全。遙感技術(shù)是在全球范圍實(shí)現(xiàn)宏觀、動(dòng)態(tài)、快速、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的生態(tài)環(huán)境動(dòng)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(shì)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(bào)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(shí)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(shí)客觀地評(píng)價(jià)糧油作物的生長環(huán)境和大宗糧油作物的生產(chǎn)形勢(shì)，已經(jīng)成為地球觀測組織／全球農(nóng)業(yè)監(jiān)測計(jì)劃（GeoGLAM）的主要組成部分。CropWatch 以全球驗(yàn)證為精度保障，實(shí)現(xiàn)了獨(dú)立的全球大范圍作物生產(chǎn)形勢(shì)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(shì)遙感監(jiān)測利用多源遙感數(shù)據(jù)，基于CropWatch 對(duì)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(shì)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(gè)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(huì)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(duì)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(xiàng)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(shí)，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(yàn)，對(duì)推動(dòng)模型發(fā)展及反演結(jié)果的精度驗(yàn)證等工作的開展發(fā)揮了重要作用。在2010 年啟動(dòng)的中國科學(xué)院百人計(jì)劃擇優(yōu)項(xiàng)目時(shí)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(dòng)的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)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(dòng)的中國科學(xué)院／國家外國專家局創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)國際合作伙伴計(jì)劃項(xiàng)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(dòng)的國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863 ）項(xiàng)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(dòng)的國家自然科學(xué)基金項(xiàng)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(dòng)的國家重大科學(xué)研究計(jì)劃（973 ）項(xiàng)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(dòng)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(shí)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(shí)捕捉到水體在地球系統(tǒng)中不斷循環(huán)的各種動(dòng)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(jì)劃項(xiàng)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(shí)施的知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)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(shí)施的知識(shí)創(chuàng)新工程重要方向項(xiàng)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(dòng)的國家環(huán)境保護(hù)部項(xiàng)目環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)小衛(wèi)星星座內(nèi)陸水環(huán)境遙感分系統(tǒng)、2013～2016 年實(shí)施的高分重大專項(xiàng)項(xiàng)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(dòng)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(gè)在國家級(jí)和省部級(jí)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(duì)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(xiàng)極為重要的生態(tài)功能和服務(wù)價(jià)值而被譽(yù)為地球之腎。世界各國對(duì)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(duì)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(shí)掌握和了解濕地的分布和變化狀況對(duì)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(duì)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(gè)時(shí)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(shí)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(bào)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(shì)。利用2000 年、2005 年、2010 年和2015 年時(shí)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(dòng)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(dòng)京津冀三省市整體協(xié)同發(fā)展。實(shí)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(shí)現(xiàn)京津冀優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)、促進(jìn)環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)區(qū)發(fā)展、帶動(dòng)北方腹地發(fā)展的需要，是一個(gè)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(huì)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(shí)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(qǐng)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(bào)告并進(jìn)行座談。在座談會(huì)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(shí)，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(huì)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(jià)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(dòng)特征以及人口波動(dòng)情況與未來我國的人口分布趨勢(shì)，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(shì)等，均是學(xué)術(shù)界值得深入研究的問題。同時(shí)，該線對(duì)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(jià)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(shí)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(shì)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(huì)、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(shí)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(shì)，發(fā)掘西部資源與環(huán)境的獨(dú)特價(jià)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(bào)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(shí)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(shì)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(duì)）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(duì)少、密度較低的格局雖然不會(huì)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(bào)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(xiàng)目成果基礎(chǔ)上完成的，全書包括總報(bào)告、分報(bào)告、專題報(bào)告和附錄等4 部分。
總報(bào)告中，G120 世紀(jì)80 年代末至2010 年中國土地利用狀況由張?jiān)鱿楹屯魹t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(shì)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(bào)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?jiān)鱿椤②w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(mèng)狄（廣東、廣西、臺(tái)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(tái)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(jiān)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(shì)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(bào)告部分，G11京津冀協(xié)同發(fā)展遙感監(jiān)測報(bào)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(shì)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(jì)，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(jí)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(bào)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?jiān)鱿楹土鴼J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(bào)告（2016）》是在遙感地球所一系列科研項(xiàng)目成果的基礎(chǔ)上完成的，本報(bào)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(xiàng)的資助和支持。謹(jǐn)向參加相關(guān)項(xiàng)目的全體人員和對(duì)本報(bào)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(bào)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(qǐng)批評(píng)指正。我們會(huì)在后續(xù)報(bào)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(bào)告（2016）》編輯委員會(huì)
2016 年12 月