【儀表網 儀表標準】由中國科學院空天信息創新研究院、國家國防科技工業局重大專項工程中心、中國科學院生態環境研究中心、生態環境部衛星環境應用中心、北京大學、浙江大學、中國礦業大學、中國農業大學、中國地質大學等單位起草的《衛星對地觀測下的碳指標監測體系》團體標準已完成征求意見稿，現公開征求意見。
 

　　碳中和概念在全球氣候變暖的時代背景中孕育產生，它是指人類經濟社會活動所必需的碳排放，通過森林碳匯和其他人工技術或工程手段加以捕集利用或封存，而使排放到大氣中的溫室氣體凈增量為零。2020年9月22日，國家領導人在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上宣布：“中國將提高國家自主貢獻力度，采取更加有力的政策和措施，二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。”中國承諾從碳達峰到碳中和的時間，遠短于發達國家所用時間，需付出艱苦努力，這將是影響我國未來40年政治、經濟、社會的重要變革。
 

　　衛星遙感作為一種先進的實用技術，其效果已在各個領域得到廣泛驗證，并得到越來越多行業的認可，“雙碳計劃”的國家戰略定位，將進一步推進遙感技術的實用化發展。圍繞碳達峰、碳中和實施過程中定量化評估的核心需求，利用以衛星遙感為基礎的多源時空大數據，依托中科院空天信息創新研究院的技術團隊，在中國國際科技促進會碳中和工作委員會指導下，自主研發算法用來反演高時空分辨率的碳中和相關指標，開發一個基于衛星數據的碳中和空天地一體化精準監測平臺，實現算法模型和業務平臺的在線運行和可視化，以期對區域雙碳指標進行客觀評價，為各級政府主管部門有效開展雙碳達標任務中的監控、核查、實施、考核等工作提供科學指導和技術支撐。
 

　　制定基于衛星遙感技術領域的碳排放和吸收標準體系，為主管部門提供衛星遙感監測數據，為全國碳交易市場的開展提供前端量化監控標準，建立較為可靠、長時間序列的中國碳排放數據集，支撐城市碳排放管理和“雙碳”規劃和碳交易量化數據支撐。
 

　　本標準規定了衛星對地觀測下的碳指標監測體系范圍和達標要求，正文部分共分五章，內容包括本標準的適用范圍、術語和定義、關鍵技術手段、測量方法。
 

　　下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改單)適用于本文件。GB/T 14950-2009 攝影測量與遙感術語；GB/T 32453-2015 衛星對地觀測數據產品分類分級規則；GJB 2700-1996 衛星遙感器術語；GB/T 17694-2009 地理信息 術語(ISO/TS 19104:2008)；ISO/TS 19101-2:2008 地理信息 參考模型 第2部分：影像。
 

　　衛星遙感觀測
 

　　衛星遙感觀測可以在碳源/匯核查方面發揮重要作用。我國于2016年發射了第一顆二氧化碳監測科學實驗衛星，又陸續發射風云三號D星和高分五號大氣成分監測衛星。由于幅寬較小(10—20km)且重訪周期長，國際上現有衛星主要在全球尺度碳源/匯反演中發揮作用，還無法滿足點源、城市、區域尺度監測需求。
 

　　新一代的溫室氣體監測衛星的主要發展方向包括:① 提高觀測的時空分辨率。例如，增加跨軌掃描寬度(>100km)以提高覆蓋范圍(中國風云三號 G 星、大氣環境監測衛星 2 星)，提高時間分辨率(歐洲 CO2M 多星組網、美國 GEOCARB 靜止軌道衛星)，采用激光雷達(歐洲 MERLIN、中國“環境一號”衛星)實現晝夜觀測，以及溫室氣體和污染氣體協同觀測。②發展先進的遙感反演算法、快速高精度輻射傳輸模式和改進分子光譜學數據庫。③ 進一步發展衛星數據同化方法，實現人為溫室氣體源匯清單反演能力。
 

　　地面溫室氣體通量觀測技術
 

　　過去20多年，全球范圍內形成了通量觀測網絡(FLUXNET)，為全球碳收支與全球變化研究提供了高質量的溫室氣體地面通量長期觀測數據。面向碳中和的需求，也應把溫室氣體地面通量的監測網作為整個碳核算監測體系的重要組成部分。該監測網絡的建設應關注 5 個方面:①加強典型城市下墊面的通量監測;②推動觀測方法、數據處理、儀器操作和維護的規范化和標準化建設，提升地面觀測通量數據的質量和可靠性;③強化非二通量先進測量技術的研發和加強 CO2 與主要非 CO2 溫室氣體(CH 和 N2O)的地面通量同步觀測;④加快自主技術儀器設備的研發;⑤ 加強基于自主技術氣體分析儀的溫室氣體和污染氣體地面通量觀測研究。
 

　　發展人為碳排放觀測技術
 

　　目前的觀測技術在觀測非 CO2,溫室氣體方面還有較大欠缺。雖然所有 7 種溫室氣體都有可滿足精度需求的較成熟檢測方法，但還存在體積大、成本高、運維難度大、在線化程度低等缺點，因此不利于獲得廣泛的高分辨觀測數據。例如，氧化亞氮、六氟化硫、三氟化氮需要帶有電子捕獲檢測器的氣相色譜儀，而氫氟碳化物(HFCs)、全氟碳化物(PFCs)需要氣相色譜質譜聯用儀。另外，不同高度的濃度觀測所代表下墊面通量貢獻區有顯著的差異，因此基于雷達、高塔、飛機、探空的垂直分布觀測也至關重要。
 

　　加強城市碳監測平臺建設
 

　　城市占陸地面積不到 3%，卻直接排放了全球約 44%的 CO2，間接影響了近 80%的能源相關的 CO2排放，是估計人為碳排放的關鍵區域。在城市尺度上，CO2排放清單的統計數據和排放因子、時空分配方案等具有較大的不確定性，不同清單的差異可達 70%—300%，并且無法識別和定位未知的排放源。城市尺度的 CO2 濃度排放監測和反演可以提供獨立的手段校準碳排放清單數據，服務于城市清單碳排放總量驗證，追蹤城市碳排放清單的遺漏。
 

　　本標準適用于采用衛星對地觀測技術進行雙碳相關遙感信息產品的業務化反演生產和雙碳監測技術系統的建設，為碳交易宏觀監測提供量化依據。