大氣環(huán)境監(jiān)測與陸地碳監(jiān)測衛(wèi)星共筑林業(yè)碳匯監(jiān)測網(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存機制，其監(jiān)測與評估工作顯得尤為重要。2024年7月25日，隨著大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星（以下簡稱“雙星”）的正式投入使用，中國在全球林業(yè)碳匯監(jiān)測領(lǐng)域邁出了堅實的一步。本文旨在深入探討雙星技術(shù)的核心優(yōu)勢、在林業(yè)碳匯監(jiān)測中的具體應(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)藍圖。

雙星簡介

天空的守護者大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星

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

技術(shù)亮點：大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星搭載了高精度光譜儀、激光雷達等先進設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)對大氣中二氧化碳、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。其獨特的觀測角度和覆蓋范圍，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。

森林的守護者陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(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)測衛(wèi)星，也叫“句芒號”衛(wèi)星。它可以獲取我國森林碳匯數(shù)據(jù)，提高碳匯計量的效率和精度，可廣泛應(yīng)用于環(huán)保、測繪、氣象、農(nóng)業(yè)、減災(zāi)等領(lǐng)域。陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星2022年8月4日成功發(fā)射，可以大幅提高我國森林碳匯的監(jiān)測效率。

技術(shù)亮點：“句芒號”衛(wèi)星采用了主被動結(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，實現(xiàn)了對植被生物量、大氣氣溶膠、植被葉綠素?zé)晒獾纫氐母呔忍綔y和測量。這種綜合遙感手段能夠獲取更全面、更精細的碳監(jiān)測數(shù)據(jù)。

雙星正式投入使用的意義

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

01 推動生態(tài)環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)代化

兩顆衛(wèi)星的投入使用，標(biāo)志著我國在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領(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)測體系。

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

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

02 服務(wù)國家重大戰(zhàn)略

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

03 推動科技創(chuàng)新與應(yīng)用

這兩顆衛(wèi)星的研制和投入使用，推動了我國在遙感技術(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)用實踐，提升了我國在衛(wèi)星遙感領(lǐng)域的核心競爭力。

衛(wèi)星的數(shù)據(jù)也將在多個領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，如環(huán)保、測繪、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)用價值，可以推動相關(guān)領(lǐng)域的科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)升級。

04 加強國際合作與交流

碳監(jiān)測是全球性的任務(wù)，需要各國共同努力。我國通過這兩顆衛(wèi)星的投入使用，加強了與國際社會的合作與交流，共同應(yīng)對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，展示了我國在航天科技領(lǐng)域的實力與成就，提升了我國的國際影響力。同時，也為我國在國際事務(wù)中爭取更多的話語權(quán)和主動權(quán)提供了有力支持。

雙星助力于林業(yè)碳匯監(jiān)測

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

大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星

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

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

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

陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星

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

多光譜與超光譜探測：搭載的多角度多光譜相機和超光譜探測儀可以捕捉植被的葉綠素?zé)晒猓磻?yīng)植被光合作用強弱，進而定量化監(jiān)測生態(tài)系統(tǒng)中碳吸收能力。

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

多領(lǐng)域應(yīng)用：除了林業(yè)碳匯監(jiān)測外，該衛(wèi)星還可廣泛應(yīng)用于環(huán)保、測繪、氣象、農(nóng)業(yè)、減災(zāi)等領(lǐng)域，滿足地理測繪、災(zāi)害評估、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)測數(shù)據(jù)為生態(tài)環(huán)境部等多個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)對氣候變化：通過精準(zhǔn)監(jiān)測林業(yè)碳匯，有助于我國更好地應(yīng)對全球氣候變化，實現(xiàn)“碳達峰、碳中和”目標(biāo)。

綜上所述，大氣環(huán)境監(jiān)測衛(wèi)星與陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星通過各自獨特的技術(shù)手段和監(jiān)測能力，共同助力林業(yè)碳匯的精準(zhǔn)監(jiān)測，為我國乃至全球的森林碳匯管理和應(yīng)對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，對于我國乃至全球的生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、氣候變化應(yīng)對以及“碳達峰、碳中和”目標(biāo)的實現(xiàn)具有重要意義。在未來隨著技術(shù)的不斷進步和應(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，利用句芒號遙感衛(wèi)星的主被動聯(lián)合觀測遙感衛(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)測衛(wèi)星激光主動探測手段實現(xiàn)對大氣中細顆粒物、污染氣體、溫室氣體、云和氣溶膠以及陸表、水體等環(huán)境要素更細微、更全面的監(jiān)測；除了碳匯監(jiān)測外，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。

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