日前，广东碳中和研究院（韶关）数字检测中心主任陈水森研究员代表“韶关双碳空间大数据”团队获颁“南岭团队”证书。对于遥感技术如何发力“双碳”战略目标、遥感技术的实际应用场景、行业未来发展及如何保持遥感技术的先进性和创新性等问题，笔者专访团队带头人陈水森。

 

日常生活中，遥感技术应用已经渗透到各行业领域，在农林、水文、地质、能源探测、智慧城市等各领域不断发挥优势。如今，卫星遥感观测还在碳源、碳汇核查方面发挥着重要作用。

 

结合国家“双碳”战略目标，陈水森团队通过双碳全生命周期一站式数字化建设，应用区块链、大数据和遥感等信息化技术，按照“碳监测、碳数据、碳治理、碳服务”四步走战略，建立农林业生态系统碳汇遥感空间大数据监测体系，促进碳中和技术与经济协同全面发展。

 

陈水森研究员。（梁超/摄）

 

卫星遥感加持，低碳农林精准高效

 

说到卫星遥感，人们首先联想到浩瀚宇宙及逐梦太空，而“翱翔九天”的航天科技与“接地气”的农林业有着怎样的联系呢？

 

陈水森解释道，遥感在农林方面的应用主要是在农、林资源调查、农林病虫害、土壤碳库调查及监测，以及农作物长势的监测与估产、森林资源的清查等方面。

 

农林业碳源碳汇的监测核算是实现农林碳中和的重要基础。碳汇储备主要是基于识别树种，不同树种具备不同的碳汇能力。森林碳汇是目前最为重要的碳中和途径之一，可通过高分辨率的遥感卫星网络和实时数据获取。

 

对此，陈水森举了个例子。“我们提倡提高碳储量、碳汇能力，其实就是要找碳汇能力强的树种。比如利用遥感可以去我们人难以到达的林场，识别这片林地是常绿阔叶林、阔叶混交林、竹林、桉树林，还是灌丛等，以及人类的干扰程度如何。韶关目前还没有这方面的针对性研究，我们也将着力填补这个空白。”

 

陈水森研究团队长期从事生态环境遥感变化监测、建筑碳排放等方面的研究，持续关注农林碳汇，研究成果丰硕。其团队将围绕具有巨大碳汇潜力的森林和农田生态系统，明确农林业碳汇过程动态、揭示相关生态系统碳循环规律、评估碳汇时空格局演变及其驱动力、提出基于遥感空间大数据的农林业固碳增汇技术，为实施差异化碳减排政策奠定技术基础。

 

他告诉笔者，“准确的监测核算数据有助于摸清农林碳排放、碳吸收家底，制定更为科学的区域减排固碳措施。把这些都搞清楚了，才能更好地为寻找碳中和科学路径提供有力的技术支撑。”

 

“林业方面，需尽快利用遥感大数据技术分类不同类型的碳汇资源，形成韶关市高精度的‘碳一张图’。农业方面，监测不同作物的种植面积、进度，了解农业区域碳排放情况，对比每季的监测和波动情况，挖掘农业碳汇潜力，也需要通过遥感空间大数据技术及时掌握。”这是陈水森基于遥感空间大数据实现韶关市农林业固碳增汇技术的发展建议。

 

遥感大数据信息智能提取

发力灾害应急管理

 

如今，卫星遥感、无人机、雷达、5G通信等新技术，可扩大观测覆盖范围，实现全面、及时掌握洪涝灾害发生过程、客观统计灾害损失情况。

 

日前，广东发布洪水红色预警，韶关遭遇特大洪水并启动防汛I级应急响应。陈水森团队结合专业所长，第一时间将研究成果形成遥感监测报告并上报有关部门，为政府信息统筹及后续工作部署提供了科技力量。

 

6月21日，陈水森团队利用基于可穿透云雾的合成孔径雷达遥感数据，分析了全省龙舟雨暴雨过程引发的不同程度的规模洪水、城市内涝、村庄农田等受灾情况。遥感卫星数据覆盖韶关、清远、英德市，总受灾面积为3099.43公顷，其中包含受灾耕地面积2738.43公顷。

 

“加强空间大数据技术赋能农业防灾减灾救灾工作，加强国内雷达数据快速共享渠道，推进监测预警科研与政府应急、决策合作。”这是陈水森团队对韶关市政府未来防汛工作的建议。

 

因地制宜，实现成果本地化应用

 

科学研究没有绝对，但求严谨。陈水森表示用遥感手段去评估碳汇，仍旧存在着不确定性，不确定性主要来源于模型误差。

 

遥感信息模型反演结果需要地面数据进行验证，包括碳排放。“我们无法拿全国的模型到本地应用，要因地制宜本地化。作为韶关引进的团队，我们在这方面就具备优势，可扎根于地域特点，进行模型调校，为韶关‘量身定制’适配的分析模拟技术。”

 

陈水森认为，韶关作为广东省碳普惠制度试点市之一，林业碳汇资源丰富，森林覆盖率、森林蓄积量等森林资源核心指标均稳居全省前列，为双碳全生命周期一站式数字化平台规划的建设提供了得天独厚的条件。

 

笔者问及遥感技术目前存在的发展瓶颈，陈水森表示目前的挑战在于现有的算法处理能力不足与海量数据之间的矛盾。

 

“例如雷达卫星，如果一年获取四次数据，数据量便达到了20G，获取次数越多，数据量越庞大这对数据处理提出了大的挑战。”针对这个问题，陈水森团队开发了遥感信息大数据分析平台，相关科研平台及项目已获多个省级科技或农业创新项目立项支持。

 

陈水森团队此前利用此平台完成了粤港澳大湾区湿地调查，团队成员处理了上千G数据，用时近一年。“韶关也有很多湿地，湿地有碳汇功能，我们的湿地分析技术可以服务于韶关。”

 

陈水森还补充道，利用此数字平台可得到由遥感技术产生的韶关各种比例尺的碳汇资源数据，最终应用于韶关的农林业、水利水务、生态环境等工作。“例如水质健康问题，针对韶关北江的蓝藻问题，去年团队向省水利厅提交了重点项目并已入库，我们准备去攻关这个新问题。”

 

结合新一代信息技术

推进双碳工作数字化

 

前不久，粤港澳大湾区的全国一体化算力网络国家枢纽节点落户韶关。站在历史机遇面前，作为全国一体化大数据中心体系的标杆，韶关未来大数据发展的机遇与挑战并存。

 

陈水森团队借助韶关数据节点城市及碳中和示范区的建设，以双碳全生命周期一站式数字化建设为契机，统筹管理双碳相关数据资源。应用区块链、大数据和遥感等空间大数据与信息化技术，解决碳中和服务和创新工作。

 

“在城市大数据赋能下实现碳数据规范化，可视化基础上推动碳治理数字化，在碳治理数字化及政府行政杠杆推动下落实碳服务数字化，碳服务面向企业与个人的碳普惠、绿色碳汇、碳交易，最终形成治理、数据、服务三大格局联动效应。”陈水森如此解释该平台建设的意义以及“四步走”战略的内涵。

 

陈水森郑重表示，韶关务实灵活的人才政策是团队来韶发展的动力牵引，团队成员都具有较高的社会服务意愿，愿以实际行动为遥感空间大数据技术落地应用贡献力量。同时，碳研院现有的碳中和技术领域相关优势及科研实力，也使得团队科研工作进展得更为顺利。

 

据了解，在双碳平台经济模式下，此项目可为韶关创造百亿级低碳循环经济收入，由此带动韶关低碳产业经济发展，辐射带动粤港澳大湾区万亿低碳产业发展，应用前景可观。

 

陈水森研究员接受采访（梁超/摄）

 

小编手记

初见陈水森，他身着条纹T恤背着双肩包，朴素、平和是笔者对他的第一印象。面对镜头时，陈水森还略显局促和腼腆，但谈及专业领域，陈水森侃侃而谈，条理清晰，让在场的各位感受到了一名专家学者智慧如海、渊渟岳峙的气度。

 

微雨初霁，夕阳斜照。访谈的最后，笔者提出给陈水森研究员拍摄照片，他忙打开满是文件的背包，他换上了崭新的西服，在曲水兰亭间向镜头微笑。他与遥感的缘分，在韶关未完待续。

 

人物简介

陈水森，广东省科学院广州地理研究所研究员，中国科学院大学博士生导师，广东碳中和研究院（韶关）数字监测中心主任，国家科技部“地理信息农业服务徐闻星创天地”负责人，广东省地理空间信息技术与应用公共实验室副主任，国际知名SCI期刊Frontiers in Environmental Science副主编。

 

陈水森研究团队曾获批或参与国家重点研发与863计划、国家自然科学基金项目、广东省重大科技专项、中加政府产业技术研发等项目累计超过50项。

 

围绕遥感空间大数据等领域的科研成果获中国测绘科技进步二等奖1项，广东省科技进步二等奖1项，广州市科技进步二等奖2项；发表SCI/SSCI论文70多篇；申请、授权发明专利30多项，专著2篇。