《卫星对地观测下的碳指标监测体系》团体标准征求意见_卫星遥感

《卫星对地观测下的碳指标监测体系》团体标准征求意见

2021/12/20 15:35:43 29170: 来源：仪表网

摘要：本标准规定了卫星对地观测下的碳指标监测体系范围和达标要求，正文部分共分五章，内容包括本标准的适用范围、术语和定义、关键技术手段、测量方法。

　　【仪表网仪表标准】由中国科学院空天信息创新研究院、国家国防科技工业局重大专项工程中心、中国科学院生态环境研究中心、生态环境部卫星环境应用中心、北京大学、浙江大学、中国矿业大学、中国农业大学、中国地质大学等单位起草的《卫星对地观测下的碳指标监测体系》团体标准已完成征求意见稿，现公开征求意见。

　　碳中和概念在全球气候变暖的时代背景中孕育产生，它是指人类经济社会活动所必需的碳排放，通过森林碳汇和其他人工技术或工程手段加以捕集利用或封存，而使排放到大气中的温室气体净增量为零。2020年9月22日，国家领导人在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布：“中国将提高国家自主贡献力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值，努力争取2060年前实现碳中和。”中国承诺从碳达峰到碳中和的时间，远短于发达国家所用时间，需付出艰苦努力，这将是影响我国未来40年政治、经济、社会的重要变革。

　　卫星遥感作为一种先进的实用技术，其效果已在各个领域得到广泛验证，并得到越来越多行业的认可，“双碳计划”的国家战略定位，将进一步推进遥感技术的实用化发展。围绕碳达峰、碳中和实施过程中定量化评估的核心需求，利用以卫星遥感为基础的多源时空大数据，依托中科院空天信息创新研究院的技术团队，在中国国际科技促进会碳中和工作委员会指导下，自主研发算法用来反演高时空分辨率的碳中和相关指标，开发一个基于卫星数据的碳中和空天地一体化精准监测平台，实现算法模型和业务平台的在线运行和可视化，以期对区域双碳指标进行客观评价，为各级政府主管部门有效开展双碳达标任务中的监控、核查、实施、考核等工作提供科学指导和技术支撑。

　　制定基于卫星遥感技术领域的碳排放和吸收标准体系，为主管部门提供卫星遥感监测数据，为全国碳交易市场的开展提供前端量化监控标准，建立较为可靠、长时间序列的中国碳排放数据集，支撑城市碳排放管理和“双碳”规划和碳交易量化数据支撑。

　　本标准规定了卫星对地观测下的碳指标监测体系范围和达标要求，正文部分共分五章，内容包括本标准的适用范围、术语和定义、关键技术手段、测量方法。

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 14950-2009 摄影测量与遥感术语；GB/T 32453-2015 卫星对地观测数据产品分类分级规则；GJB 2700-1996 卫星遥感器术语；GB/T 17694-2009 地理信息术语(ISO/TS 19104:2008)；ISO/TS 19101-2:2008 地理信息参考模型第2部分：影像。

　　卫星遥感观测

　　卫星遥感观测可以在碳源/汇核查方面发挥重要作用。我国于2016年发射了第一颗二氧化碳监测科学实验卫星，又陆续发射风云三号D星和高分五号大气成分监测卫星。由于幅宽较小(10—20km)且重访周期长，国际上现有卫星主要在全球尺度碳源/汇反演中发挥作用，还无法满足点源、城市、区域尺度监测需求。

　　新一代的温室气体监测卫星的主要发展方向包括:① 提高观测的时空分辨率。例如，增加跨轨扫描宽度(>100km)以提高覆盖范围(中国风云三号 G 星、大气环境监测卫星 2 星)，提高时间分辨率(欧洲 CO2M 多星组网、美国 GEOCARB 静止轨道卫星)，采用激光雷达(欧洲 MERLIN、中国“环境一号”卫星)实现昼夜观测，以及温室气体和污染气体协同观测。②发展先进的遥感反演算法、快速高精度辐射传输模式和改进分子光谱学数据库。③ 进一步发展卫星数据同化方法，实现人为温室气体源汇清单反演能力。

　　地面温室气体通量观测技术

　　过去20多年，全球范围内形成了通量观测网络(FLUXNET)，为全球碳收支与全球变化研究提供了高质量的温室气体地面通量长期观测数据。面向碳中和的需求，也应把温室气体地面通量的监测网作为整个碳核算监测体系的重要组成部分。该监测网络的建设应关注 5 个方面:①加强典型城市下垫面的通量监测;②推动观测方法、数据处理、仪器操作和维护的规范化和标准化建设，提升地面观测通量数据的质量和可靠性;③强化非二通量先进测量技术的研发和加强 CO2 与主要非 CO2 温室气体(CH 和 N2O)的地面通量同步观测;④加快自主技术仪器设备的研发;⑤ 加强基于自主技术气体分析仪的温室气体和污染气体地面通量观测研究。

　　发展人为碳排放观测技术

　　目前的观测技术在观测非 CO2,温室气体方面还有较大欠缺。虽然所有 7 种温室气体都有可满足精度需求的较成熟检测方法，但还存在体积大、成本高、运维难度大、在线化程度低等缺点，因此不利于获得广泛的高分辨观测数据。例如，氧化亚氮、六氟化硫、三氟化氮需要带有电子捕获检测器的气相色谱仪，而氢氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)需要气相色谱质谱联用仪。另外，不同高度的浓度观测所代表下垫面通量贡献区有显著的差异，因此基于雷达、高塔、飞机、探空的垂直分布观测也至关重要。

　　加强城市碳监测平台建设

　　城市占陆地面积不到 3%，却直接排放了全球约 44%的 CO2，间接影响了近 80%的能源相关的 CO2排放，是估计人为碳排放的关键区域。在城市尺度上，CO2排放清单的统计数据和排放因子、时空分配方案等具有较大的不确定性，不同清单的差异可达 70%—300%，并且无法识别和定位未知的排放源。城市尺度的 CO2 浓度排放监测和反演可以提供独立的手段校准碳排放清单数据，服务于城市清单碳排放总量验证，追踪城市碳排放清单的遗漏。

　　本标准适用于采用卫星对地观测技术进行双碳相关遥感信息产品的业务化反演生产和双碳监测技术系统的建设，为碳交易宏观监测提供量化依据。