环境一号卫星(全称：环境与灾害监测预报小卫星星座,简称“环境一号”，代号HJ-1)是我国第一个专门用于环境与灾害监测预报的小卫星星座，是我国继气象、海洋、资源卫星系列之后发射的又一新型的民用卫星系统。环境一号卫星由两颗光学小卫星（HJ-1A、HJ-1B）和一颗合成孔径雷达小卫星（HJ-1C）组成，具有中高空间分辨率、高时间分辨率、高光谱分辨率、宽观测带宽性能，能综合运用可见光、红外与微波遥感等观测手段弥补地面监测的不足，可对我国环境变化实施大范围、全天候、全天时的动态监测，初步满足我国大范围、多目标、多专题、定量化的环境遥感业务化运行的实际需要。环境一号卫星系统的建设在国家环境监测发展中具有里程碑意义，标志我国环境监测进入卫星应用的时代。
环境卫星主要应用领域包括：
气溶胶及颗粒物遥感监测
大气气溶胶是由大气介质和混合于其中的固体或液体颗粒物共同组成的多相体系。粒子的直径多在10-3～102μm之间。气溶胶光学厚度定义为气溶胶的消光系数在垂直方向上的积分，是大气遥感的重要指标，也是衡量大气污染的重要指标。其反演流程及专题图如图1、图2所示。
图1陆地气溶胶综合反演流程
图2气溶胶光学厚度卫星遥感监测分布图
可吸入颗粒物（PM10）指悬浮在空气中，能进入人体的呼吸系统、空气动力学当量直径≤10微米的颗粒物，即粒径在10微米以下的浮游状颗粒物，记作PM10。可吸入颗粒物是环境空气监测的重要指标，对人类健康的影响已经是不争的事实，直接威胁着人类生存与可持续发展。研究表明，气溶胶光学厚度与可吸入颗粒物有着很大的相关性，通过整层气溶胶光学厚度可以反演获得可吸入颗粒物浓度，其反演流程及专题图如图3、图4所示。
图3环境一号卫星可吸入颗粒物监测流程
延伸阅读：
图4PM10卫星遥感监测分布图
霾遥感监测
霾是大气的一种混浊状态，指的是空气中大量极细微粒如灰尘、硫酸与硫酸盐、硝酸与硝酸盐、有机碳氢化合物等粒子均匀地浮游在空中使大气混浊，视野模糊并导致能见度恶化的现象。霾产生时空气干燥，湿度较小，相对湿度一般小于80％。目前，霾已经成为我国城市地区尤其是城市群地区的重要空气污染。霾主要由细微粒颗粒构成，在可见光波段对太阳入射光散射强烈，可以在剔除地表影响后，利用光学厚度阈值识别出霾。霾的卫星遥感探测可采用地表反射率库方法进行。反演流程和示例专题图如图5、图6所示。
图5霾分布监测流程
图6霾卫星遥感监测分布图
延伸阅读：
秸秆焚烧遥感监测
秸秆焚烧就是农作物秸秆被当做废弃物焚烧，它对生态环境、大气质量、交通安全和灾害防护造成了极大地影响。利用环境卫星、MODIS、NOAA等数据，可以开展秸秆焚烧遥感监测，其卫星遥感反演流程和示例专题图如图7、图8所示。
图7秸秆焚烧监测流程
图8秸秆焚烧点卫星遥感监测分布图
二氧化氮遥感监测
氮氧化物（NOx=NO+NO2）在大气中的浓度较低被归为痕量气体，但它在大气化学和物理过程中却发挥着重要作用。一方面是因为它可与大气中最重要的气体成分臭氧和氢氧基发生化学反应，进而影响这些成分在大气中的含量。氮氧化物的卫星遥感产品以二氧化氮来体现。利用卫星天底观测方式可以获取NO2的柱总量信息，利用卫星临边或掩星观测方式可以获取NO2的垂直分布信息，将二者综合利用或依赖于其他的数学物理处理方法可以获取NO2对流层柱总量信息。基于NO2的光谱吸收特性，利用差分光学吸收光谱（DOAS）方法可有效地提取NO2柱总量信息和对流层NO2柱总量信息。其反演流程和示例专题图如图9、图10所示。
图9NO2柱浓度反演算法流程
延伸阅读：
图10NO2卫星遥感监测分布图
甲烷遥感监测
甲烷（CH4），无色无嗅气体。甲烷的来源较多，主要包括湿地、热带雨林、牲畜和农业活动。甲烷属于温室气体，是造成全球变暖的气体之一。甲烷在紫外到近红外波段基本是透明的，而在红外波段有一定的吸收，其主要吸收波段有7.2～8.1微米、3.2微米和2.3微米附近。可以采用基于经验正交函数的统计回归方法来获取大气甲烷的垂直浓度分布，其反演流程和示例专题图如图11、图12所示。
图11CH4浓度反演流程
图12CH4卫星遥感监测分布图
延伸阅读：
原标题：环境卫星应用——环境空气质量动态监测
