【战略前沿】对地观测优先领域2014
来源: http://strategies.org/wp-content/uploads/2014/07/EarthObservationsPriorities2014Report_links.pdf
被阅读 2224 次
2015-01-06

2014年8月,由全球环境战略研究所(IGES)资助的地球观测联盟(Alliance for Earth Observation)发布了《对地观测优先领域2014》(Earth Observation Priorities 2014)报告,进一步明确了2014年对地观测的优先领域,并对具体的行动措施提出了建议。2014年对地观测重点集中在以下5个优先领域:

 

优先领域1 气象与气候

 

致力于通过减少数据鸿沟的风险、恢复天气预报的优势以及提高对气候变化的认识等手段,更好地保护美国人民的生命、财产及经济。

 

你只需要看晚间新闻,就可以了解恶劣天气对全世界社会和地缘政治事件的联系与影响。随着利用广播、在线及移动设备等多种渠道获取气象数据的可用性,很多美国人认为准确的天气预报是理所当然的。这就不难理解在地球科学与观测方面投资的目的是用于经济、环境以及国家安全等方面。

 

美国联邦在卫星、地面传感器、超级计算机和建模与分析方面的投资,已使美国向其公民提供一些世界上最先进的预报和预测能力――从而造就了价值数十亿美元的天气产业。天气对我们日常生活以及广大美国经济部门的影响是惊人的。暴风雪可以造成数十亿美元的损失,并对一个社区的经济生存能力造成严重破坏。2012年,超级飓风“桑迪”造成了约650亿美元的经济损失和159人死亡。几乎一样具有破坏性但不被广泛报道的,是热浪以及伴随的干旱,在2012年给美国大部分地区造成很大影响。据估计,热浪和干旱造成300亿美元的农作物损失和123人死亡[1]

 

然而,维护关键的气象与气候信息并不一定是现存的,特别是考虑到国家基于空间的运行系统与地球科学系统间微妙的状态,以及地球观测系统在联邦支出的整体下降。

 

美国气象卫星系统。尽管天气预报对美国公民的生命、财产以及经济具有重要意义,目前美国正面临一个潜在的、从2017年起持续15-40个月的气象卫星数据缺口。用于替换老化卫星系统的主要卫星采购计划目前正在发展中。联合极地卫星系统(JPSS)正在开发,用于提供对天气预测至关重要的全球环境数据。由JPSS收集的数据与图像将协助NOAA与美国政府及时开发,并为公众提供准确预警与预测。JPSS将装载具有同样性能的下一代气象设施-Suomi NPP(Suomi国家极轨伙伴关系)卫星,目前在其前体卫星上运行。JPSS-1预计将于2017年发射。政府问责办公室注意到气象卫星数据的潜在缺口成为2013年高风险政府计划之一。图1描述了由NOAA NESDIS独立审查小组一年评估报告提供的当前和已规划的民用气象系统的详细数据。报告指出,当前NASA和NOAA的卫星已超出其设计寿命运行,而且未来几年这些卫星的在轨架构将变得非常稀疏。此外,旨在满足上午轨道需求的国防气象卫星计划(DMSP),近期发射了其序列里的倒数第二颗卫星。最后一颗DMSP卫星(F-20)已准备发射,然而美国国防部只于近期要求资金用于执行后继计划。即使这样,气象卫星后继(WSF)计划旨在满足具有最高优先级的国防部天气需求,而不会具有DMSP同样的功能。即将到来的数据缺口提升了紧迫感(那就是:海洋表面矢量风、热带气旋强度以及一些空间气象缺口),这些需求不能由DMSP或美国其他部门满足。

 

图1:美国当前和规划的民用气象卫星系统[2]

 

此外,地球同步环境卫星-R系列(GOES-R)是一种同步卫星系统,将为气象预报、强风暴跟踪、空间气象监测以及气象研究提供地球西半球的大气和地表测量数据。GOES-R是当前GOES系统的下一代产品,NOAA已经依靠当前的GOES系统进行监测、预测并研究陆地、海洋、大气和气候之间的相互作用。尽管最初计划面临的挑战和资金短缺,近期将GOES-R卫星送入轨道的承诺确保了于2016年初发射的日程表。

 

NASA对地观测系统。NASA也运行一支地球科学研究卫星舰队,有助于我们对气象与气候的预测能力,所有这些都在远超其设计寿命运行。包括卫星与航空飞机平台的舰队提供了综合的长期全球观测数据,旨在对地球环境作为一个完整系统提供协调与改进的了解。

 

一份2012年关于NASA地球科学计划的评估报告,《地球科学与空间应用:NASA执行10年调查中期评估》,发现在未来6年内,NASA与NOAA在太空的对地观测设施将只有当前规模的25%(见图2a、2b)。正如报告所指出,“能力现在已开始迅速下降”以及“美国对地观测企业的投资和良好管理的需求比5年前更明确也更迫切”。其结果是,关键对地观测系统的损失将加剧损害我们理解和预测变化的能力,并且产生“对于科学和社会的重大不利后果”[3]

图2a:当前至2020年在轨及已规划的NASA/NOAA对地观测任务[4]

图2b:当前至2020年在轨及已规划的NASA/NOAA对地观测设施4

 

国家中尺度网计划。是方便使用现存的非联邦观测资产网络内的一个观测网络,这些“中尺度观测网”遍布美国(下图所示所有北美站的位置)。所获取的数据是满足持续增长的高分辨率气象预测模型的关键,因此需要传输准确、精确并能为即将到来的恶劣天气预留时间。这项计划是联邦政府通过非联邦来源增加传统的数据采集资产的一个主要案例。美国政府应当继续考虑商业数据源(地面及其他类型的数据),在适当和可行的情况下,承载载荷专用传感器及其他新的创新性测量功能的研究。

所有北美中尺度观测站的位置图

  

行星边界层(PBL)测量。其他的机会存在于获取至关重要的行星边界层地面观测数据以改善预测能力。比如,虽然全国各地约有1500个激光雷达-云高计,可以(但目前不能)提供有关行星边界层的结构轮廓信息,需求存在于提取并为NWS、OAR以及其他NOAA内部和外部的用户提供这些轮廓信息。此外,在PBL里水蒸气结构在很大程度上是未采样的,但它是改进对流预报的一个关键参数。同样地,对温度分布结构,很大程度上也未采样。

 

 

美国民用对地观测战略同样的2012美国国家科学院报告建议,应当建立一个持续对地观测系统的跨机构的框架[5]。美国科学与技术政策办公室2013年4月发布了民用对地观测国家战略。作为这种框架基础的第一步,白宫需要完成通过最后确定美国民用对地观测战略的整个进程,补充详细的、协调的联邦对地观测计划为运行国家对地观测系统分配角色、责任及资源。这个全面的国家计划也应当考虑未来的投资与创新领域,这将使私营企业更好地为其功能与投资定位。随着国家需要更详细与更多样化的信息,促进并奖励美国政府、私营及学术部门之间积极协作的政策将至关重要。此外,国家政策应当包括其他替代数据源以及运营结构,以获得或增强的关键测量数据提高预报业务和研究,从而在气象产业及其他领域内建立抗衡性及冗余。

 

可靠和准确的气象预报与预测能力不能受到损害,需要采取行动以:

  • 确保美国长期气象与气候数据连续性的能力,通过保证关键卫星系统保持适当的资金支持及持续监管继续在轨运行。这包括充分资助NOAA 2015财年请求的JPSS和GOES-R卫星系统、加速获取JPSS-2,以及充分资助2015财年请求的民用NASA地球科学部门任务和国防气象卫星后继计划。
  • 选择具有经济效益的替代方案,维持和增强长期关键气象与气候数据供应,考虑商业采购战略、商业数据源(地面及其他类型的数据),在适当和可行的情况下,承载载荷专用传感器、新的创新性测量功能以及公私合作的商业模式。这些包括为国家中尺度网计划和扩展地面观测能力提供持续的预算支持。
  • 完成美国民用对地观测战略,确保各个机构立即开始执行。

 

NASA 2014年第一个新地球科学任务――全球降水测量(GPM)核心观测台推出。

   

优先领域2 干旱

 

通过优化干旱数据与信息改进预测能力,使美国人更好地认识和应对干旱。

 

在美国,监控和预报干旱情况的能力会影响到每一个美国人。日常生活用品的成本,如乳制品及农产品与干旱状况有直接的联系。然而,干旱已经成为美国大部分地区的新的常态。例如,在2014年1月的加利福尼亚州,超过98%的土地至少被认为是干燥,几乎9%的土地是“异常干旱”。加利福尼亚生产全国约50%的水果和蔬菜。缺乏充足的水资源迫使加利福尼亚许多农民和牧场主大幅减产,从而影响了消费者认为是理所当然供应的大多数食物。据美国劳动与统计局2014年3月发布的消费物价指数,已看出食品特别是肉、鱼、蛋、水果的价格,自2014年起大幅增加[6]。由于干旱,食品价格预计将继续升高。此外,干旱对美国消费者的影响不会停止在国界上。比如,巴西持续干旱已经影响到咖啡、糖和大豆的价格。

 

视频:为什么加州干旱影响每一个购买食物的美国人[7]

 

因此,长期预测干旱的重要性,无论怎样强调都不过分。为了更好地预报和缓解持续干旱的影响,农民、农场主和研究人员都同样地依赖于国家大气及陆地成像基础设施提供的预报能力。美国国家干旱综合信息系统(NIDIS)和陆地观测卫星计划都支持长期预报能力,这对于管理干旱影响及制定减灾战略至关重要。此外,从国家现有情报卫星提取的数据,也可用于民用。

 

美国国家干旱综合信息系统(NIDIS)。2006年,国会在NOAA设立了NIDIS,以“更好地通知并提供更及时的决策,以减少干旱的影响和经济损失[8]”。NIDIS的作用是为各地使用提供预报、研究和数据分发。根据西部州长协会的执行董事Jim Ogsbury的原话,“NIDIS提供农民、水资源管理者、决策制定者以及当地政府需要准备和应对干旱所需的权威、客观以及实时的干旱信息[9]”。

 

 

美国干旱监测通过提供美国干旱状态实时更新对NIDIS进行补充。下图3清楚显示出当前美国干旱的严重程度。美国干旱监测提供的预报表明,持续干旱将进入2014年夏季,因此加剧影响美国农业部门和全国各地美国人的经济利益。

 

图3:美国干旱监测图[10]

 

因此,为NIDIS提供充足的资金支持对于决策者获得用于开展土地规划、山火缓解策略等的实时数据至关重要。自成立以来,NIDIS尚未获得2007财年最初批准水平的资助。图4详细介绍了NIDIS2007-2012财年的批准经费与实际支出。

 

 

图4:NIDIS2007-2012财年批准与支出经费[11]

 

陆地观测卫星计划。是监测和测量美国干旱、提高预报与理解土地覆盖和地貌变化的一个重要组成部分。过去的40年来,陆地观测卫星计划持续提供客观、高效以及准确的高度校准的数据来源,将地表自然与人为变化进行编目。该系列最新卫星、Landsat 8,于2013年2月发射,预计至少可持续提供服务至2018年。

 

据美国国家科学院一份评估报告,《陆地观测卫星及超越:维持和增强国家土地成像计划》,陆地观测卫星提供的基于空间的土地成像是“对美国国家安全至关重要的,正如它是确保我们的食物、能源、健康、环境以及经济利益的关键性资源一样”。该报告委员会进一步指出,“陆地观测卫星影像对美国的经济和科学利益远远超过它的系统投资成本[12]”。

 

视频:陆地观测卫星跟踪城市变化与洪水风险

 

然而,陆地观测卫星的未来,是不确定的。从历史上看,该计划的开发与采购已由NASA管理。一旦卫星在轨并开始运行,美国地质调查局(USGS)负责卫星的运行并维护信息数据库。总统2014财年预算要求认识到,陆地观测卫星是国家基础设施建立的一个关键部分,第一次,计算了土地成像预算线。此外,2014年预算法案宣告开始向采购Landsat 9提供资金,并要求NASA提供Landsat 9的采购方案。然而,当前的资金储备不足以满足方案需要。当务之急是NASA在为长期、连续的政府土地成像计划制作方案的同时,尽快开始采购Landsat 9。

 

美国政府利用现有数据源。也应考虑对美国政府情报卫星数据收集的图像与数据进行解密和重新采样。这种历史性数据在更好理解随着时间的流逝土地发生变化方面可能产生重要作用。

 

美国政府没有充分利用商业遥感卫星的有价值的影像。大部分这些数据出售给美国国家地理空间情报局(NGA)――一个国防部的情报部门,并且在很大程度上仍然用于美国国防部及其情报任务与制图。例如,一个此类商业供应商已获取地表小于1米分辨率的高分辨率图像30多次,其存档数据不能被美国国防部及其情报团体以外的机构使用。

 

在这种情况下,当务之急是美国对这类数据的成本及潜在机会的需求进行评估。除了继续进行历史数据获取计划,美国政府应该对试图以较低成本阈值获取相同和/或类似数据的新的创新性数据获取模式进行评估。认识到干旱、山火和洪水可能对美国人民日常生命产生的影响,决策者必须采取以下行动继续保障人民生命财产:

  • 提供资助授权,以维护并升级国家综合干旱信息系统。
  • 持续提供资助,用于政府中分辨率土地成像计划。建立一套长期的预算与采购战略,必须确保一组陆地观测卫星关键测量数据不可间断;必须保证更换老化或失败的陆地观测卫星。
  • 追求以基于空间的创新商业模式解决方案,以增加核心政府陆地观测卫星计划。土地影像数据对美国的重要性,需要一个强大的运营架构。私营部门对增强这方面作用胜任有余。
  • 寻求创新的采购策略,从商业供应商处寻求创新的采购策略,以确保支付能力,并获取比政府民用地球影像卫星更高分辨率的影像。
  • 允许获取旧数据,允许从美国国家技术手段成像系统获取旧数据。

  

优先领域3 水资源

 

作为稀缺水资源管理的重要组成部分,推进美国淡水监测与预报。

 

无处不在的大自然之水深沉涌动。水确实是保持社会与个人维持健康生存的命脉。从日常的家庭用水,到维持一个充满活力的农业部门,到把水作为一种运输货物的手段,理解并管理国家重要的地表水与地下水资源对经济具有直接的影响。水太少导致干旱和定量供水。水太多可能在眨眼间使一个社区消亡。

 

适当的资源管理始于使用可靠、连续一致、具有可比性的数据为各地制定关于缓解与适应的计划。数据的质量至关重要。为维护数据记录的连续性并深刻理解全球水系统,需要传统的数据源与前沿技术。通过推进美国淡水监测与预报,决策制定者可以为数以百万计的人民提供心灵安宁,同时确保妥善管理我们的水资源。

 

国家流量信息计划。USGS的国家流量信息计划(NSIP)协调了其他800多个联邦、州、地方、部落机构等,在全国有超过7400个地表径流水文监测站(streamgages)。这些数据的用途非常广泛。例如,国家气象局将这些信息用于洪水预测以及开发新模型(文章:《电脑模型有助于爱荷华州的城市、公众为防洪做准备》)。

 

水资源管理者分析这些数据,以确定如何为不同利益群体分配稀缺水资源――从发电、农作物灌溉、渔业以及栖息地评估,到诸如皮划艇运动、飞蝇钓鱼等休闲娱乐业。甚至民用基础设施项目,如桥梁、道路、涵洞和水处理设施等的设计都需要这个网络提供的历史流量信息。

 

NSIP成立于2000年,为全国提供地表径流水文监测站全面协调机制。USGS于1889年开始在美国测量流量数据。到目前,美国各地地表径流水文监测站的数量已增长到7400余个。然而,地表径流水文监测站往往受制于当地的需求与预算。NSIP打算为全国范围内最关键的地表径流水文监测站提供稳定的网络和持续的资金支持,以确保至少维持30年的连续数据。

 

然而,地表径流水文监测站计划的运行水平远远低于数据采集与分析的优化状态。2013财年USGS地表径流水文监测站计划的全部预算是1.615亿美元――其中一半是由州和地方的合作伙伴提供资金。2014财年的预算是3370万美元,而一个完全资助计划为了实施与运行“骨干网络”,每年大约需要1.22亿美元。全额资助还包括激活1000个必要的地表径流水文监测站。

 

数据基础设施。地表径流水文监测站提供的信息数据决定于它们能够产生的数据。全国地表径流水文监测站依靠基础设施将数据“实时”传输给用户。地球同步环境卫星(GOES)、地方的地面站以及数据采集系统都需要快速、无缝地连接并上传到互联网。然后数据用户就能够通过国家气象信息系统更新他们需要的信息。

 

NASA研究计划。地表径流水文监测站系统提供了大量国家急需的实时数据,而NASA研究计划正在为推进监测与预报能力铺平道路。NASA重力恢复与气候实验(GRACE)卫星,发射于2002年3月,旨在绘制地球重力场变化图,已为科学家提供诸如洋流变化、地下水储量以及冰盖变化等信息。该任务当前处于扩展运行状态,当局正在进行GRACE后续(GRACE FO)任务。

 

最近在2014年2月,NASA和日本发射了全球降水测量(GPM)任务,旨在提升我们对地球水与能量循环的理解,并帮助我们预报极端事件。这些信息与伙伴卫星组成的国际网络共同整理,持续提供空前详细的数据。诸如GRACE和GPM这样的持续研究计划,将推进监测与预测背后的科学去研究我们的重要地下水和地表水资源。

 

国会应当通过以下措施提升当前水资源分析与预测能力:

 

  • 逐步增加国家流量信息计划的资助,从2014财年的3370万美元增加到2020年的1.22亿美元。
  • 确保传输与分析流量数据的基础设施稳定运行,这包括确保GOES-R卫星的研制步入正轨。
  • 支持新的数据采集技术,如NASA的GRACE或GPM卫星,从全球角度测量地下水和水循环。

 

 

优先领域4 北极

 

通过扩大美国在北极地区的地球监视与通信能力,保护在该地区的环境、经济和国家安全利益。

 

北极常被用于儿童开展环境保护运动的海报,然而在美国,很多人可能没有认识到北极地区发生的变化如何影响他们的日常生活。领先的研究表明,海洋和冰川即使发生轻微的变化,也会对公民日常生活产生深远的影响。极端天气事件的增加或海平面上升影响着我们如何为未来的灾难做准备。而且,在该区域的经济活动对美国战略利益具有重要意义。

 

在过去的10年中,北极变暖的速度是世界其他地区的两倍。融化的海冰和冰川产生了大量的后果,从增加淡水进入海洋、改变洋流温度、改变天气锋面的模式,到导致增加甲烷气体进入大气层。北极地区的变化可以预测全球变化,为研究人员提供了一个包括过去和未来信息的“时间胶囊”。

 

在北极和阿拉斯加地区的海上交通,至2013年已经非常繁忙,预计随着海冰继续融化不断为航运和新区域资源提取(如油)增加通道。(见图5,图6)

 

该地区在经济上具有吸引力,并且对利益相关国家的地缘政治产生兴趣。正如两名联合海洋委员会倡议成员Robert Gagosian和Sherri Goodman,在2013年9月的社论中阐述,北极是当今世界上变化最快的地区,在那里“经济、社会和国家安全问题相互冲突”。

 

图5:阿拉斯加海上交通不断增加。

图6:不断减少的北极冰开放航运和旅游路线。美国海军北极路线图

 

海冰测量与建模。投资可提供增强观测数据的技术和提高机构的协调性,对在全球范围内了解土地、海洋、大气和冰之间的相互作用是必要的。美国对海冰的范围与聚集度的全天候监测能力――为不断增加的航运、旅游、渔业,以及美国在北极地区提取自然资源的公司等提供安全导航――是至关重要的。

 

2013年,国家海洋政策的实施计划号召联邦机构“评估如何最有效的集成观测数据、测试并开发海洋传感器和通信标准、执行数据与建模技术支持全球观测能力[13]”。

 

更具体地说,在2014年1月,白宫发布了《北极地区国家战略实施方案》,为观测和建模提供开发框架,用于支持海冰预报与监测。该框架支持北极研究计划:2013-2017财年,其目的是增强观测以便到2014年底可以减少预报的不确定性。

 

 

增强这些观测值的关键是2017年底NASA冰、云与土地高程卫星2号(ICESat-2)和重力恢复与气候试验卫星(GRACE FO)成功发射。比如,来自GRACE FO卫星重力数据图像将支持美国海军和美国海岸警卫队业务,并帮助确保在北极地区的安全和保障[14]

 

北极通信系统。根据国家海洋政策实施计划,在北极地区海上活动的增加也需要改进通信系统,以“预防和应对海上事故和环境影响。”实施计划明确呼吁美国政府机构要:

 

加强现有的通信系统,允许船只、飞机和海岸驻地之间有效沟通,及时获取诸如气象与海冰预测等实时信息,极大降低海上或海洋环境中的生命或财产损失风险[15]

 

改进北极地区的通信系统也被视为对美国国家安全至关重要。2013年11月,美国国防部发表了新的北极战略,明确强调短期挑战是海冰和气象报告与预报,以及在该地区通信与监控的局限性。2014年2月,美国海军发布其北极路线图,提出要大力支持美国和加拿大在通信与气象卫星方面的潜在合作伙伴关系,以改进北极地区的通信与监测能力。

 

 

 

为保护美国在北极地区的环境、经济和国家安全利益,国会应当:

 

  • 维护NASA发射ICESat-2GRAC FO卫星,通过申请相关资助和持续计划监督,确保扩大和新的北极海冰观测计划的实施。
  • 支持美国/加拿大关于北极通讯和气象卫星能力建设的合作协议,以提供安全运行并改善区域内信息。

 

 

优先领域5 经济竞争力

 

通过提高美国企业的经济竞争力推动创新,创造就业机会并发展经济。

 

了解地球以及全球变化如何影响美国公民的生计和我们全球经济竞争力是非常重要的。本报告详细介绍了各种途径,在其中,特定行业都依赖于我们目前的地球观测系统所提供的信息。在这一领域推动创新和经济增长始于采用公私合作的商业模式,在可行情况下,通过商业来源增加国家系统,利用承载载荷专用传感器,启用新的创新性测量功能,并为私营部门提供更多的现有政府数据资源。

 

美国对地观测领域经济竞争力的直接评估始于对当前美国监管制度慎重的审查。美国制造商在国际公平竞争环境参与竞争的关注只在最近几年有所增加。在备受期待的向国会报告第1248章于2012年发布后,许多美国国内卫星企业对美国贸易法规的潜在变化充满希望,他们有望进入竞争激烈的全球商业卫星市场。然而,美国政府却减少购买商业影像,造成了美国商业遥感产业的进一步兼并。

 

2013年1月,当国家地理空间情报局(NGA)取消了GeoEye公司为期10年的37亿美元地球影像和其他服务合同时,科罗拉多州的DigitalGlobe公司收购了位于弗吉尼亚州的GeoEye公司。在收购中,DigitalGlobe公司收购了尚未发射的GeoEye-2卫星,并已暂时检修封存,直到有额外的高分辨率影像需求。即使DigitalGlobe公司计划于2014年8月在加利福尼亚州范登堡空军基地发射WorldView-3,卫星与载荷运营者们真正的兴趣是从长远观点指望国际市场维持生产能力。

 

美国国会对出口管制法的调整只是确保商业遥感能力迈向国际贸易的现代化途径的第一步。美国政府目前正在评审美国军需品清单第十五类别。

 

更新商业孔径与分辨率限制。第一个商用对地观测(EO)卫星系统――IKONOS,于20世纪90年代由美国开发,其望远镜的孔径为0.70米。今天的美国商业EO卫星允许更大的孔径尺寸1.1米,外国竞争对手也紧随其后。外国EO卫星系统的孔径为0.65米或更大,可作商业用途,并且在国际市场上销售。尽管它依赖于飞行高度,孔径越大图像的分辨率越高。

 

2014年6月11日,DigitalGlobe公司宣布,公司获准出售其最优质的影像。在此日期之前,所有商业影像供应商必须重新取样或将影像质量降低到半米分辨率。这个对其营业执照的新修改意味着DigitalGlobe公司可以出售比这更好的影像,当今年夏天WorldView-3发射后,该公司将能获取0.31米或约12英寸这种非凡的地面分辨率影像。当未来的商业系统启动时,供应商将能够出售0.25米地面分辨率或约9英寸地面分辨率的图像。这一决策的制定,政府最高机构花了一年多时间。但它是正确的决定,将美国商业影像供应商置于日益增长的地球影像国际市场的领导者地位。底线是最近这些变化将有助于美国产业在激烈的外国竞争中保持国际竞争力。

 

 

卫星影像:IKONOS(左),Skybox(右)。

 

刺激创新,降低成本的商业解决方案。如前文所述,国家中尺度观测网计划是美国政府可以利用调动私人创新的很好案例。其他结构类似的数据类型(比如,卫星)也应受到鼓励。创新性的使用承载的有效载荷,例如,可以利用商业卫星群发射关键对地观测传感器,这种途径比传统政府卫星计划速度更快,成本更低。同样,从美国公司购买商业数据,可能是增加数据数量和质量的一个具有经济效益的解决方案,而且可以缓解关键气象监测能力方面的预期缺口,同时也创造了美国就业机会。美国政府应当建立集中机制来考虑联邦对地观测企业内部的商业解决方案。

 

认识到促进美国企业全球竞争力的经济影响,美国政府应该:

  • 优化美国政策和美国军需品清单第十五类别,使美国商业级遥感硬件能够成功地与外国供应商竞争。
  • 允许更大范围获取现有数据,通过持续的支持,如开放环境信息服务和国家中尺度观测网计划,旨在利用非联邦部门现有及未来能力,以更有效的方式获取高时空分辨率数据。
  • 建立集中机制,考虑联邦对地观测企业商业解决方案,以促进创新并降低成本。



 

结  论

美国在帮助进行气象及气候变化预测方面,已经建立了一个有效和必要的观测工具网络。然而,这一网络仍然是脆弱的而且没有保证。在短期内,重要的是我们不能认为这些系统是理所当然的,而是要去了解它们是如何组合在一起,形成一个对保护美国生命、财产和经济竞争力至关重要的全球信息难题。

 

当务之急是白宫和国会继续支持这些计划。同样,政策应使美国企业与联邦政府合作,继续创新出有效的、前沿的、先进解决方案。更多的信息――不是更少――将确保美国仍然保持在影响我们日常生活的全球变化的最前沿。本报告列出的政策推荐代表了必要的第一步,为了确保这些能力的维持并为未来改进奠定基础。

 

(黄铭瑞、青秀玲编译,殷永元审核)

 


[1] “价值数十亿美元的天气/气候灾害”,美国国家海洋与大气局(NOAA)国家气候数据中心,2014年2月摘自:http://www.ncdc.noaa.gov/billions/events

[2] NOAA NESDIS独立审查小组评估报告更新,2013年11月,第14页。

[3] 《地球科学与空间应用:NASA执行10年调查中期评估》,2012年,第2页。

[4] Ibid.,第3页。

[5]《地球科学与空间应用:NASA执行10年调查中期评估》,2012年,第5页。

[6] 消费物价指数,2014年4月15日,摘自:http://www.bls.gov/news.release/cpi.nr0.htm

[7] 为什么加州干旱影响每一个购买食物的美国人?2014年3月摘自:http://www.weather.com/news/science/environment/droughtboosts-food-prices-set-biggest-rise-years-report-20140319

[8]美国国家干旱综合信息系统再授权法案,2014年6月摘自:https://beta.congress.gov/bill/113th-congress/house-bill/2431

[9] “西部州长致敬之家,NIDIS参议院再授权上阵抗旱”,2014年5月13日摘自:

http://westgov.org/news/298-news-2014/580-western-governors-salute-reauthorization-ofnidis-by-house-to-help-battle-drought(2014年2月10日消息)

[10] 美国干旱监测主页,2014年5月13日摘自:http://droughtmonitor.unl.edu

[11] H.R.2431-第113届国会:2014国家综合干旱信息系统再授权法案,2014年2月22日摘自:http://www.govtrack/uscongress/bills/113

[12]陆地观测卫星及超越:维持和增强国家土地成像计划,美国国家科学院出版社,2013年8月,第2页。

[13] 《国家海洋政策实施计划》,第25页。

[14] 《北极地区国家战略实施方案》,第15-16页,2014年4月2日摘自:

[15]国家海洋政策的实施计划,第12页,2014年4月2日摘自:http://www.whitehouse.gov//sites/default/files/national_ocean_policy_implementation_plan.pdf • on April 2, 2014