當(dāng)前，我國(guó)開(kāi)啟全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家新征程，實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和對(duì)于加快生態(tài)文明建設(shè)、促進(jìn)高質(zhì)量發(fā)展至關(guān)重要。

　　早在“十二五”期間，中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院就根據(jù)我國(guó)氣候變化國(guó)際履約談判和實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排與經(jīng)濟(jì)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，開(kāi)展了碳源/匯估算和核查的科學(xué)研究。2012年，中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院聯(lián)合北京林業(yè)大學(xué)、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)建立跨學(xué)科、跨地域的研究團(tuán)隊(duì)，參與了國(guó)家863計(jì)劃項(xiàng)目“碳核查遙感技術(shù)體系研究”。項(xiàng)目組選擇山東泰山區(qū)域、內(nèi)蒙古大興安嶺區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)域，開(kāi)展了森林生態(tài)系統(tǒng)碳核查關(guān)鍵技術(shù)研究。

　　融合多源遙感數(shù)據(jù)開(kāi)展泰山森林碳核查 

　　泰山是我國(guó)暖溫帶物種資源最豐富的地區(qū)之一，屬于華北植物區(qū)系，植被類型豐富，森林覆蓋率為80%以上。這里水源充足、地勢(shì)復(fù)雜，已經(jīng)形成了穩(wěn)定龐大的森林生態(tài)系統(tǒng)。為了獲取研究區(qū)域第一手樣地?cái)?shù)據(jù)資料，2013年5月，研究團(tuán)隊(duì)在泰山區(qū)域開(kāi)展了為期一周的野外樣地實(shí)地調(diào)查。由于時(shí)間短、任務(wù)重，12人的研究團(tuán)隊(duì)分為3個(gè)小組開(kāi)展調(diào)查工作。大家劃定臨時(shí)樣地，測(cè)量樣地內(nèi)林木的胸徑、樹(shù)高以及樣地中心經(jīng)緯度坐標(biāo)、坡度、坡向，觀察林木類型。

　　研究團(tuán)隊(duì)獲取了泰山區(qū)域47個(gè)樣地的野外調(diào)查數(shù)據(jù)，為建立泰山區(qū)域的胸徑樹(shù)高模型奠定了堅(jiān)實(shí)的原始數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。團(tuán)隊(duì)對(duì)樣地?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行異常值去除，針對(duì)實(shí)地獲取的各類林種的胸徑樹(shù)高數(shù)據(jù)進(jìn)行徑階分析，獲得了每個(gè)樹(shù)種在每個(gè)徑階上的平均高度，進(jìn)而對(duì)樹(shù)高模型進(jìn)行擬合，建立胸徑—樹(shù)高模型，計(jì)算樣地森林生物量。

　　基于衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)提出了融合多源遙感數(shù)據(jù)的森林類型精細(xì)識(shí)別方法，構(gòu)建了基于機(jī)器學(xué)習(xí)的森林生物量遙感反演模型，并利用研發(fā)的森林碳核查信息服務(wù)原型系統(tǒng)，對(duì)泰山區(qū)域的森林地上生物量進(jìn)行了估測(cè)，并從高程、坡度和坡向3個(gè)方面分析了泰山區(qū)域地上生物量的空間分布特征，制作完成了山東泰山區(qū)域碳儲(chǔ)量空間分布圖，為森林經(jīng)營(yíng)管理部門(mén)提供了科學(xué)依據(jù)。

　　繪制內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)碳儲(chǔ)量空間分布圖 

　　大興安嶺是中國(guó)最北、面積最大的現(xiàn)代化國(guó)有林區(qū)，林木蓄積量5.01億立方米，占全國(guó)總蓄積量的7.8%。大興安嶺區(qū)域內(nèi)生態(tài)系統(tǒng)類型繁多、完整，包含北方各種常見(jiàn)生態(tài)系統(tǒng)類型，地形地勢(shì)復(fù)雜、立地類型多樣，既有區(qū)域代表性又有保護(hù)重要性。研究團(tuán)隊(duì)與內(nèi)蒙古森工集團(tuán)開(kāi)展合作，分別于2013年6月~7月和2014年1月在阿里河、綽源、圖里河、滿歸4個(gè)林業(yè)局和莫爾道嘎林業(yè)局、滿歸林業(yè)局開(kāi)展了外業(yè)夏季調(diào)查和野外冬季調(diào)查。

　　調(diào)查期間，研究團(tuán)隊(duì)對(duì)大興安嶺地區(qū)3個(gè)主要樹(shù)種興安落葉松、白樺和山楊單木地上各組分的生物量進(jìn)行了測(cè)定，同時(shí)收集了部分樣木的圓盤(pán)用于生長(zhǎng)過(guò)程分析。此外，他們還利用生長(zhǎng)錐對(duì)3個(gè)樹(shù)種開(kāi)展了年輪樣芯鉆取，建立了興安落葉松、白樺和山楊一元和二元可加性生物量模型；結(jié)合樣地調(diào)查資料和樹(shù)輪寬度數(shù)據(jù)計(jì)算林分生物量和生產(chǎn)力，分析林分因子對(duì)生物量和生產(chǎn)力分配模式的影響；建立林分生物量和蓄積量之間的函數(shù)關(guān)系，推測(cè)研究區(qū)3個(gè)樹(shù)種的森林總生物量，繪制了內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)碳儲(chǔ)量空間分布圖，實(shí)現(xiàn)了生物量估測(cè)從單株到林分再到整個(gè)林區(qū)。

　　研究團(tuán)隊(duì)提供的內(nèi)蒙古大興安嶺林區(qū)碳儲(chǔ)量空間分布圖，對(duì)內(nèi)蒙古森工集團(tuán)了解不同植被類型碳儲(chǔ)量大小、不同立地條件下樹(shù)木生長(zhǎng)過(guò)程、森林生態(tài)系統(tǒng)的數(shù)量變化特征和緩解陸地使用變化引起的溫室效應(yīng)具有重要作用，為內(nèi)蒙古森工集團(tuán)分析內(nèi)蒙古大興安嶺區(qū)域植被生產(chǎn)力及碳儲(chǔ)量和碳匯能力提供了數(shù)據(jù)支撐，對(duì)我國(guó)生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)和緩解氣候變化機(jī)制研究具有重要意義。

　　此外，項(xiàng)目提出了生物量遙感模型參數(shù)選擇方法、森林地上生物量遙感估測(cè)方法，建立了典型森林生態(tài)系統(tǒng)地上生物量遙感反演模型，獲得授權(quán)國(guó)家發(fā)明專利1項(xiàng)、軟件著作權(quán)1項(xiàng)，發(fā)表SCI期刊論文2篇。

　　建立碳源/匯遙感估測(cè)方法與核查技術(shù)體系 

　　“十三五”期間，中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院研究團(tuán)隊(duì)對(duì)碳核查技術(shù)進(jìn)行了凝練總結(jié)，從碳源/匯形成的尺度、格局、過(guò)程、動(dòng)態(tài)、耦合、反饋等特點(diǎn)出發(fā)，建立了多過(guò)程、多尺度、多學(xué)科有機(jī)結(jié)合的碳源/匯遙感估測(cè)方法與核查技術(shù)體系，并參與制定了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《地表碳核查技術(shù)規(guī)程》。

　　《地表碳核查技術(shù)規(guī)程》通過(guò)地面測(cè)量、遙感觀測(cè)和地學(xué)模擬等信息技術(shù)，以建立全國(guó)統(tǒng)一的地表碳核查技術(shù)規(guī)程，給出了地表碳核查過(guò)程中地面觀測(cè)、數(shù)據(jù)獲取與處理、碳核查方法模型以及成果質(zhì)量等主要技術(shù)環(huán)節(jié)和技術(shù)要求的指南，可以用于采用地面觀測(cè)數(shù)據(jù)和遙感影像數(shù)據(jù)開(kāi)展地表碳核查工作的過(guò)程控制、質(zhì)量評(píng)定等，是實(shí)施碳減排、碳交易等的技術(shù)依據(jù)。該技術(shù)規(guī)程將為我國(guó)區(qū)域碳排放可測(cè)量、可核查、可報(bào)告提供技術(shù)支撐，助力我國(guó)碳達(dá)峰、碳中和國(guó)家戰(zhàn)略實(shí)施。目前，該技術(shù)規(guī)程已經(jīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)通過(guò)，待審批發(fā)布。

　　“十四五”是碳達(dá)峰的關(guān)鍵期、窗口期。中國(guó)測(cè)繪科學(xué)研究院相關(guān)專家表示，他們將基于碳衛(wèi)星與地理空間大數(shù)據(jù)開(kāi)展我國(guó)區(qū)域碳循環(huán)關(guān)鍵參數(shù)立體觀測(cè)與反演關(guān)鍵技術(shù)研究，研發(fā)全空間碳源/匯監(jiān)測(cè)信息服務(wù)系統(tǒng)，研制碳參數(shù)全、時(shí)空分辨率高、時(shí)間序列長(zhǎng)的具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的碳參數(shù)產(chǎn)品，為全球碳源/匯精確估算提供新方法和科學(xué)數(shù)據(jù)支持，提升我國(guó)碳循環(huán)研究的國(guó)際影響力。