?監(jiān)測森林碳匯，準確評估全球的碳匯能力，關(guān)系到國際碳匯計量標準的確立以及國家間減排責(zé)任的分配 本文+內(nèi)-容-來-自；中^國_碳+排.放_交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

?若要為政府的植樹造林規(guī)劃、碳交易等提供決策依據(jù)，碳匯監(jiān)測就要精確到市級乃至縣級尺度，摸清一個市、一個縣每年的碳匯貢獻是多少。這就是“句芒號”最主要的價值 本@文$內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

?團隊創(chuàng)新性地將負責(zé)主動探測的激光雷達和負責(zé)被動探測的遙感相機，集成到同一臺載荷上。激光雷達通過點探測，獲得森林垂直高度信息，高分辨率遙感相機則通過面探測，獲取大范圍地面圖像，從而掌握森林面積、樹種等信息 本%文$內(nèi)-容-來-自；中_國_碳|排 放_交-易^網(wǎng)^t an pa i fang . c om

　　文 |《瞭望》新聞周刊記者 魏雨虹 本+文`內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

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　　實現(xiàn)碳中和要盯緊森林資源。為把準森林碳匯，我國發(fā)射了一顆“星”。 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

　　2022年8月4日11時08分，陸地生態(tài)系統(tǒng)碳監(jiān)測衛(wèi)星“句芒號”在太原衛(wèi)星發(fā)射中心由長征四號乙遙四十運載火箭成功發(fā)射，這也是全球第一顆聚焦監(jiān)測森林碳匯的衛(wèi)星。 本文+內(nèi)-容-來-自；中^國_碳+排.放_交^易=網(wǎng) t a n pa ifa ng .c om

　　句（gōu）芒，中國古代民間神話中的木神，主管樹木發(fā)芽生長。由中國航天科技集團有限公司第五研究院遙感衛(wèi)星總體部抓總研制的“句芒號”衛(wèi)星，主要任務(wù)則是監(jiān)測森林碳匯，服務(wù)于我國2060年前實現(xiàn)碳中和的戰(zhàn)略目標。 內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放*交…易-網(wǎng)-tan pai fang . com

　　碳中和，意味著陸地和海洋碳匯等加起來對二氧化碳的吸收，能夠與碳排放正負抵消，從而實現(xiàn)相對的零排放。森林作為陸地最大碳庫，碳儲備能力占陸地生態(tài)系統(tǒng)的80%以上。其強大的碳匯功能及碳匯提升潛力，對實現(xiàn)碳中和戰(zhàn)略目標作用重大。

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　　“句芒號”衛(wèi)星總體主任設(shè)計師黃縉告訴《瞭望》新聞周刊，衛(wèi)星目前處于在軌測試階段，地面系統(tǒng)的數(shù)據(jù)標校和預(yù)處理工作于今年2月基本完成，應(yīng)用系統(tǒng)已開始用標校后的數(shù)據(jù)反演森林碳匯，將為我國碳中和目標下的減排政策提供數(shù)據(jù)支撐。

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　　森林碳匯監(jiān)測需更高效精確 本+文+內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放（交—易^網(wǎng)-tan pai fang . com

　　實現(xiàn)碳中和需要對森林碳匯進行高效監(jiān)測。這是由森林碳匯的重要性、人為可干預(yù)性決定的。 本+文`內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.com

　　“句芒號”衛(wèi)星總設(shè)計師曹海翊告訴記者，森林是可以通過植樹造林方式進行人為干預(yù)的最大碳庫。從技術(shù)層面看，借助激光雷達和遙感相機，森林碳匯監(jiān)測是可以做到的。 禸*嫆唻@洎：狆國湠棑倣茭昜蛧 τāńｐāīｆāńɡ.ｃōｍ

　　“監(jiān)測森林碳匯，準確評估全球的碳匯能力，關(guān)系到國際碳匯計量標準的確立以及國家間減排責(zé)任的分配。”曹海翊說，“我國實現(xiàn)碳中和需要這顆星。” 本/文-內(nèi)/容/來/自:中-國-碳-排-放-網(wǎng)-tan pai fang . com

　　“句芒號”之前，科學(xué)界更多用大氣反演計算方法對碳匯進行宏觀估算，通過觀測二氧化碳濃度變化，間接推算出碳匯變化。 本@文$內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放^交*易^網(wǎng) t a np ai fan g.c om

　　在對碳匯的精確測量上，由于此前的遙感衛(wèi)星只能做到觀測植被覆蓋面積，人工測量是監(jiān)測森林碳匯的重要手段。它需要測量人員步入森林中，測量樹木的高度、胸徑等。“關(guān)鍵是效率不夠。如果我們每年出臺一次碳匯清單，人工測量的效率難以滿足，衛(wèi)星則能做到每幾個月就把全國碳匯監(jiān)測一遍。”黃縉說。 本`文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fan g.com

　　黃縉說，我國尚且處于中幼期的人工林，成長速度要比自然林快，意味著這些森林的碳匯變化速率也快，其碳匯尤其需要比人工測量更高效的監(jiān)測手段來捕捉。 本`文@內(nèi)-容-來-自；中^國_碳0排0放^交-易=網(wǎng) ta n pa i fa ng . co m

　　中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員劉毅介紹，部分快速生長的人工林其收割周期，小于傳統(tǒng)的5至10年一次的人工測量碳匯周期，這部分樹木的碳匯貢獻就此被忽略。

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　　國際研究也證實中國森林碳匯被低估。2020年，國際科學(xué)研究團隊通過實地考察以及衛(wèi)星觀測得出中國西南地區(qū)和東北地區(qū)的新造樹林吸收二氧化碳規(guī)模被低估，這一研究成果刊登在《自然》（Nature）科學(xué)期刊上。 內(nèi).容.來.自：中`國`碳#排*放*交*易^網(wǎng) t a np ai f an g.com

　　中國科學(xué)院院士樸世龍表示，我國植樹造林的年限較短，目前森林資源基本上以中幼林為主，占比約61%，這些中幼林的碳匯在未來才會達到峰值。

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　　“衛(wèi)星監(jiān)測的必要性與優(yōu)勢，就在于即時、快速、準確獲取我國乃至全球的森林碳匯儲備。”曹海翊說，不同于之前的遙感衛(wèi)星只能做到觀測植被覆蓋面積，“句芒號”實現(xiàn)了對森林植被的多維立體監(jiān)測。 本+文內(nèi).容.來.自：中`國`碳`排*放*交*易^網(wǎng) ta np ai fan g.com

　　記者了解到，“句芒號”監(jiān)測森林碳匯的過程是，先通過監(jiān)測樹高、樹的輪廓等，測算出森林植被的蓄積量（植被的體積），蓄積量結(jié)合樹種可測出植被的生物量（植被的干重），生物量乘以該樹種的含碳系數(shù)，最終得到碳匯。 本`文@內(nèi)/容/來/自:中-國^碳-排-放^*交*易^網(wǎng)-tan pai fang. com

　　黃縉說：“對碳匯的宏觀估算，可以服務(wù)于科學(xué)研究，但是，若要為政府的植樹造林規(guī)劃、碳交易等提供決策依據(jù)，碳匯監(jiān)測就要精確到市級乃至縣級尺度，摸清一個市、一個縣每年的碳匯貢獻是多少。這就是‘句芒號’最主要的價值。”

　　精益求精打磨“句芒號” 內(nèi).容.來.自：中`國*碳-排*放*交*易^網(wǎng) t a npai fa ng.com

　　曹海翊此前擔(dān)任過2012年發(fā)射的資源三號衛(wèi)星和2019年發(fā)射的高分七號衛(wèi)星總設(shè)計師。她告訴本刊記者，2012年，激光雷達技術(shù)開始應(yīng)用到衛(wèi)星。“當(dāng)時高分七號衛(wèi)星已經(jīng)啟動了，計劃搭載一個兩波束的激光雷達。從那時起，大家就開始琢磨，激光雷達還能多干點兒啥。” 內(nèi)-容-來-自；中_國_碳_0排放￥交-易=網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

　　國家林業(yè)局（現(xiàn)國家林業(yè)和草原局）提出用激光雷達技術(shù)測樹高的需求后，用激光雷達+遙感相機測出森林碳匯的想法出爐。“當(dāng)年，碳匯的概念還不像今天這么流行。”黃縉說。

　　從確定目標到“句芒號”發(fā)射升空，經(jīng)歷了大約10年時間。“怎么把蓄積量、生物量、生產(chǎn)力這些林業(yè)概念轉(zhuǎn)換成衛(wèi)星技術(shù)概念？用什么樣的載荷去測得什么樣的參數(shù)，才能反演出最終有效的碳匯值？”曹海翊說，10年中，團隊為研究透這些問題，不斷和國家林業(yè)和草原局、中國林業(yè)科學(xué)研究院、東北林業(yè)大學(xué)等單位溝通交流。

　　為了測森林植被蓄積量，“句芒號”上配置了多波束激光雷達、多角度多光譜相機；測植被生產(chǎn)力或者說碳吸收程度，則靠一臺超光譜探測儀捕捉葉綠素?zé)晒?；最后還有一臺多角度偏振成像儀監(jiān)測大氣PM2.5含量，以去除大氣對監(jiān)測數(shù)據(jù)的影響。

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　　這些探測儀器集合到一塊兒后，并不是“排排坐”，圍繞測準碳匯，還需要對各項手段的指標進行適配和優(yōu)化。 本`文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳排0放_交-易=網(wǎng) t an pa ifa ng . c om

　　——測得一片森林的蓄積量，就需要知道樹木的高度，掌握樹木的輪廓，清楚森林的面積。“句芒號”借助多波束激光雷達，通過計算激光到樹冠和地面的時間差，算得樹木高度。衛(wèi)星每次測量發(fā)射激光的波束數(shù)量、頻次決定了測量精度。黃縉說：“為此，激光雷達同時發(fā)射5個激光波束，每個波束一秒鐘內(nèi)打40個點，整顆衛(wèi)星一秒鐘打點高達200個。” 本*文@內(nèi)-容-來-自；中_國_碳^排-放*交-易^網(wǎng) t an pa i fa ng . c om

　　對于樹木的輪廓，多角度多光譜相機可分別從垂直0度、正負19度、正負41度5個方向獲取同一地面景物的多光譜圖像數(shù)據(jù)，不僅能看清森林冠頂，還能看清其側(cè)面，了解森林的疏密分布、健康、長勢等情況。

　　團隊創(chuàng)新性地將負責(zé)主動探測的激光雷達和負責(zé)被動探測的遙感相機，集成到同一臺載荷上。激光雷達通過點探測，獲得森林垂直高度信息，高分辨率遙感相機則通過面探測，獲取大范圍地面圖像，從而掌握森林面積、樹種等信息。

　　——森林通過光合作用吸收二氧化碳的量是有限的，當(dāng)其達到某個飽和點或者說一定的樹齡后，對碳中和的貢獻將可能大大減弱。這就需要通過捕捉葉綠素?zé)晒猓瑏砹私庵脖坏墓夂献饔脧娙?，掌握植被的碳吸收能力?/font>

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