大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)與陸地碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星共筑林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)網(wǎng)

引言

在浩瀚的宇宙背景下，地球的生態(tài)環(huán)境面臨著前所未有的挑戰(zhàn)。氣候變化、溫室氣體排放等問題日益嚴(yán)峻，而林業(yè)碳匯作為自然界中重要的碳吸收與儲(chǔ)存機(jī)制，其監(jiān)測(cè)與評(píng)估工作顯得尤為重要。2024年7月25日，隨著大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星（以下簡(jiǎn)稱“雙星”）的正式投入使用，中國(guó)在全球林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)領(lǐng)域邁出了堅(jiān)實(shí)的一步。本文旨在深入探討雙星技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)、在林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用、面臨的挑戰(zhàn)以及未來的發(fā)展方向，共同繪制一幅星空下的綠色生態(tài)藍(lán)圖。

雙星簡(jiǎn)介

天空的守護(hù)者大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星2022年4月16日成功發(fā)射，是我國(guó)首顆大氣環(huán)境專用監(jiān)測(cè)衛(wèi)星和首顆激光雷達(dá)大氣探測(cè)衛(wèi)星，也是世界首顆具備高精度二氧化碳激光探測(cè)能力的衛(wèi)星。

技術(shù)亮點(diǎn)：大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星搭載了高精度光譜儀、激光雷達(dá)等先進(jìn)設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)大氣中二氧化碳、甲烷等溫室氣體以及氣溶膠、云量等環(huán)境要素的連續(xù)、高精度監(jiān)測(cè)。其獨(dú)特的觀測(cè)角度和覆蓋范圍，為全球大氣環(huán)境科學(xué)研究提供了寶貴的數(shù)據(jù)支持。

森林的守護(hù)者陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星

7月25日投入使用的另一顆衛(wèi)星是陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星，也叫“句芒號(hào)”衛(wèi)星。它可以獲取我國(guó)森林碳匯數(shù)據(jù)，提高碳匯計(jì)量的效率和精度，可廣泛應(yīng)用于環(huán)保、測(cè)繪、氣象、農(nóng)業(yè)、減災(zāi)等領(lǐng)域。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星2022年8月4日成功發(fā)射，可以大幅提高我國(guó)森林碳匯的監(jiān)測(cè)效率。

技術(shù)亮點(diǎn)：“句芒號(hào)”衛(wèi)星采用了主被動(dòng)結(jié)合的遙感體制，即結(jié)合了激光、多角度、多光譜、超光譜、偏振等多種遙感手段，實(shí)現(xiàn)了對(duì)植被生物量、大氣氣溶膠、植被葉綠素?zé)晒獾纫氐母呔忍綔y(cè)和測(cè)量。這種綜合遙感手段能夠獲取更全面、更精細(xì)的碳監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。

雙星正式投入使用的意義

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星的正式投入使用，具有深遠(yuǎn)的意義，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

01 推動(dòng)生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)代化

兩顆衛(wèi)星的投入使用，標(biāo)志著我國(guó)在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域邁出了重要一步，有助于構(gòu)建現(xiàn)代化的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系。

通過衛(wèi)星遙感技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境和陸地生態(tài)系統(tǒng)的全天候、全方位監(jiān)測(cè)，提升監(jiān)測(cè)的時(shí)效性和準(zhǔn)確性。

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星具備高精度二氧化碳探測(cè)能力，能夠?qū)崿F(xiàn)全球全天時(shí)1PPM高精度二氧化碳柱濃度探測(cè)，填補(bǔ)了國(guó)際空白。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星則通過激光、多角度、多光譜等綜合遙感手段，實(shí)現(xiàn)對(duì)植被生物量和生產(chǎn)力的定量遙感探測(cè)，提升了我國(guó)和全球的森林碳匯監(jiān)測(cè)能力。

02 服務(wù)國(guó)家重大戰(zhàn)略

這兩顆衛(wèi)星的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)將為國(guó)家制定碳達(dá)峰、碳中和政策提供重要科學(xué)依據(jù)。通過對(duì)大氣中溫室氣體的監(jiān)測(cè)和對(duì)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳匯的評(píng)估，有助于我國(guó)更好地掌握碳排放和碳吸收情況，為制定減排措施和增強(qiáng)碳匯能力提供數(shù)據(jù)支持。同時(shí)衛(wèi)星的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)還可用于評(píng)估生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、監(jiān)測(cè)污染排放等，為美麗中國(guó)建設(shè)提供有力支撐。通過及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決生態(tài)環(huán)境問題，推動(dòng)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量的持續(xù)改善。

03 推動(dòng)科技創(chuàng)新與應(yīng)用

這兩顆衛(wèi)星的研制和投入使用，推動(dòng)了我國(guó)在遙感技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)等方面的科技創(chuàng)新。通過不斷的技術(shù)攻關(guān)和應(yīng)用實(shí)踐，提升了我國(guó)在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

衛(wèi)星的數(shù)據(jù)也將在多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，如環(huán)保、測(cè)繪、氣象、農(nóng)業(yè)、減災(zāi)等。通過深入挖掘衛(wèi)星數(shù)據(jù)的應(yīng)用價(jià)值，可以推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

04 加強(qiáng)國(guó)際合作與交流

碳監(jiān)測(cè)是全球性的任務(wù)，需要各國(guó)共同努力。我國(guó)通過這兩顆衛(wèi)星的投入使用，加強(qiáng)了與國(guó)際社會(huì)的合作與交流，共同應(yīng)對(duì)全球氣候變化的挑戰(zhàn)。這兩顆衛(wèi)星的成功研制和投入使用，展示了我國(guó)在航天科技領(lǐng)域的實(shí)力與成就，提升了我國(guó)的國(guó)際影響力。同時(shí)，也為我國(guó)在國(guó)際事務(wù)中爭(zhēng)取更多的話語權(quán)和主動(dòng)權(quán)提供了有力支持。

雙星助力于林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星在助力林業(yè)碳匯精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方面發(fā)揮著重要作用，它們通過不同的技術(shù)手段和監(jiān)測(cè)能力，共同提升了我國(guó)乃至全球的森林碳匯監(jiān)測(cè)能力。以下是它們具體助力林業(yè)碳匯精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)的方式：

大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星

全球全天時(shí)監(jiān)測(cè)：大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星實(shí)現(xiàn)了全球全天時(shí)1PPM高精度二氧化碳柱濃度探測(cè)，這有助于了解全球范圍內(nèi)的二氧化碳分布和變化趨勢(shì)，為林業(yè)碳匯的監(jiān)測(cè)提供背景數(shù)據(jù)和參考。

溫室氣體監(jiān)測(cè)：除了二氧化碳，該衛(wèi)星還能監(jiān)測(cè)其他溫室氣體，為應(yīng)對(duì)氣候變化提供全面的監(jiān)測(cè)手段

多種探測(cè)手段：利用主動(dòng)激光、高光譜、多光譜、高精度偏振等多種手段綜合觀測(cè)，可以對(duì)大氣中的氣溶膠、污染氣體、云和氣溶膠等環(huán)境要素進(jìn)行大范圍、連續(xù)、動(dòng)態(tài)、全天時(shí)的綜合監(jiān)測(cè)，為林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)提供全面的環(huán)境信息。

陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星

激光探測(cè)：通過激光手段探測(cè)林高、林徑，反演生物量和碳匯程度，實(shí)現(xiàn)了對(duì)森林植被高度、生物量、葉綠素?zé)晒獾亩窟b感探測(cè)，從而精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)林業(yè)碳匯。

多光譜與超光譜探測(cè)：搭載的多角度多光譜相機(jī)和超光譜探測(cè)儀可以捕捉植被的葉綠素?zé)晒?，反?yīng)植被光合作用強(qiáng)弱，進(jìn)而定量化監(jiān)測(cè)生態(tài)系統(tǒng)中碳吸收能力。

提升監(jiān)測(cè)效率與精度：該衛(wèi)星能夠大幅提高我國(guó)森林碳匯的監(jiān)測(cè)效率，并提升碳匯計(jì)量的效率和精度，為林業(yè)碳匯的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持。

多領(lǐng)域應(yīng)用：除了林業(yè)碳匯監(jiān)測(cè)外，該衛(wèi)星還可廣泛應(yīng)用于環(huán)保、測(cè)繪、氣象、農(nóng)業(yè)、減災(zāi)等領(lǐng)域，滿足地理測(cè)繪、災(zāi)害評(píng)估、農(nóng)情遙感等需求。

綜合助力

數(shù)據(jù)支撐：兩星共同獲取的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為生態(tài)環(huán)境部等多個(gè)用戶部門提供了重要的數(shù)據(jù)支撐，有助于更準(zhǔn)確地評(píng)估林業(yè)碳匯的量和質(zhì)，為制定科學(xué)合理的林業(yè)碳匯政策提供科學(xué)依據(jù)。

應(yīng)對(duì)氣候變化：通過精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)林業(yè)碳匯，有助于我國(guó)更好地應(yīng)對(duì)全球氣候變化，實(shí)現(xiàn)“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)。

綜上所述，大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測(cè)衛(wèi)星通過各自獨(dú)特的技術(shù)手段和監(jiān)測(cè)能力，共同助力林業(yè)碳匯的精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)，為我國(guó)乃至全球的森林碳匯管理和應(yīng)對(duì)氣候變化提供了重要的技術(shù)保障。

雙星的未來與展望

伴隨著雙星的正式投入使用，對(duì)于我國(guó)乃至全球的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)、氣候變化應(yīng)對(duì)以及“碳達(dá)峰、碳中和”目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)具有重要意義。在未來隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓展，這兩顆衛(wèi)星將在全球環(huán)境治理和綠色發(fā)展中也將發(fā)揮著更為重要的作用，比如：定量遙感探測(cè)，利用句芒號(hào)遙感衛(wèi)星的主被動(dòng)聯(lián)合觀測(cè)遙感衛(wèi)星的功能，通過激光、多角度、多光譜、超光譜、偏振等綜合遙感手段，可以更加準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)植被生物量和植被生產(chǎn)力等關(guān)鍵指標(biāo)；利用大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)衛(wèi)星激光主動(dòng)探測(cè)手段實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣中細(xì)顆粒物、污染氣體、溫室氣體、云和氣溶膠以及陸表、水體等環(huán)境要素更細(xì)微、更全面的監(jiān)測(cè)；除了碳匯監(jiān)測(cè)外，通過衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)可以更加準(zhǔn)確地繪制地理地貌圖、監(jiān)測(cè)地質(zhì)災(zāi)害等情況，為防災(zāi)減災(zāi)工作提供重要支持等。

關(guān)注我們，林環(huán)雙碳將持續(xù)為您分享更多林農(nóng)碳資訊。

掃描上方二維碼，加入雙碳創(chuàng)新發(fā)展交流群，了解國(guó)內(nèi)外最新市場(chǎng)資訊、專家報(bào)告、項(xiàng)目案例！更多精彩內(nèi)容，盡在林環(huán)雙碳！誠(chéng)摯邀請(qǐng)您參與留言互動(dòng)，共“碳”綠色未來！