从天上监测人类活动痕迹能看到什么?地球大数据告诉你

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人类至今已经发射了许多用于监测地球的卫星,包括环境卫星、海洋卫星和陆地卫星,但这些卫星的主要目标大多集中在自然环境上。然而,是否有可能研发一种卫星,能够细致地监测人类活动的影响,揭示人类与地球表面交互后留下的痕迹呢?借助空间技术,中国的科学家已经实现了这一目标,并成功对卫星收集的大量数据进行了分析。

在中国科学院举行的2022年浦江论坛开幕式上,可持续发展大数据国际研究中心(CBAS)主任郭华东院士探讨了数字技术如何促进可持续发展。他以空间大数据为例,展示了对上海城市环境可持续发展的监测结果。

这些环境监测数据基于我国去年11月发射的第一颗“可持续发展科学卫星1号”所收集的数据分析得出,涵盖了上海的城市灯光数据、多光谱数据和热红外数据。

通过卫星视角,灯光的亮度反映了某个地区经济和工业活动的活跃程度。此外,热红外仪器能够监测非法排放情况,而城市的扩展和扩张则可以通过高精度的卫星图像进行动态监测。郭华东指出,每日的数据监测有助于精确描绘人类活动的痕迹。

“利用科技创新手段、数字技术和大数据对可持续发展和双碳战略目标进行监测评估非常重要,其中空间大数据也起着至关重要的作用。”郭华东说道。这些数据包括对城市发展速度、居住格局和能源消耗情况的量化分析。

郭华东强调了数据的重要性。他表示,联合国制定的17个可持续发展目标涵盖了社会、经济和环境等多个方面,内容繁多。为了实现这些目标,现有的卫星系统无法提供所需的详细数据。他指出,许多目标面临数据不足的问题,这使得科学研究和可持续发展目标的监测变得困难。

可持续发展科学卫星的意义在于其高分辨率的热红外和微光仪器,以及能够整合多种仪器进行全天候观测的能力。此外,该卫星还能够迅速获取高分辨率、大范围的数据。

在服务国际科学家和构建数据共享机制方面,该卫星不仅能为中国国内监测提供数据支持,还能为中国科学家在全球范围内开展研究提供数据,如全球森林监测和沙漠化动态监测等。

郭华东还特别提到海南省,建议将其建设为可持续发展的示范省。“海南省在低碳战略和可持续发展方面具有独特优势。作为一个拥有3万多平方公里陆地面积的省份,如果形成示范效应,可以向东南亚国家推广,产生良好的带动作用。”郭华东表示。

在讨论如何利用大数据支持中国和全球可持续发展时,郭华东提到,过去四年间,中国发布了《地球大数据支撑可持续发展目标的实现》系列报告,其中包括数十个指标的评估。其中,生态系统碳汇是一个关键指标。“近20年来,全球陆地生态系统碳汇显著增加,这些增加主要源于气温升高和森林覆盖率的提升。”他说道。

最近,CBAS发布的一项地球大数据监测结果显示,自21世纪初以来,亚洲象的栖息地丧失面积约为67635平方公里,占2000年亚洲象栖息地总面积的13.4%。这表明亚洲象的栖息地丧失情况比预期更为严重。

研究人员指出,自21世纪以来,森林砍伐导致的栖息地丧失已成为亚洲象濒危的主要原因。然而,缺乏关于亚洲象栖息地丧失面积、强度、时空分布及驱动因素的关键数据,严重影响了对亚洲象濒危状态的客观评估和全球保护工作的推进。

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