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2018年11月16日，科技部发布《全球生态环境遥感监测2018年度报告》，继续关注全球生态环境热点问题以及重点区域，面向国家重大需求、国际社会可持续发展以及全球应对气候变化的迫切需要，选定“‘一带一路’生态环境状况及态势”、“全球碳源汇时空分布状况”与“全球大宗粮油作物生产形势”3个专题开展监测分析。至今，科技部已连续7次发布年度报告，对全球生态环境进行了一系列的遥感监测与科学分析。这是我国科技界利用高新技术监测与保护生态环境，推进全球生态文明建设的一项实际行动，也是我国深度参与全球环境治理，落实联合国2030年可持续发展议程的重要举措。
报告秉承“一带一路”倡议提出的“互联互通、合作共赢”理念，及时跟进该倡议的最新进展，以发展绿色“一带一路”为研究背景，监测分析了该区域沿线典型农牧交错带、海岸带与国家公园的生态环境现状与态势，评价了部分互联互通重大工程建设对当地经济和生态环境的影响，生成国际首套2017年30m全球土地覆盖数据集，揭示了区域生态环境变化态势和动因，探讨了沿线社会经济发展的影响模式，可为推动共建绿色“一带一路”提供基础数据与科学决策支撑。
“一带一路”生态环境状况及态势监测区域 自2013年中国政府提出“一带一路”倡议以来，已有百余个国家和国际组织参与，合作范围涉及五大洲各大区域。随着“一带一路”倡议的不断推进，对沿线生态环境保护构成新的挑战。本报告以发展绿色“一带一路”为研究背景，重点关注农牧交错带和海岸带为代表的生态脆弱区和以国家公园为代表的自然保护地的生态环境状况及变化态势，以及互联互通重点工程建设的环境影响。 农牧交错带是农业种植区与草原畜牧区的生态过渡地带，对气候变化和人为干扰较为敏感。“一带一路”农牧交错带位于30°-60°N和10°W-85°E之间，涉及20多个国家，总面积约2.6×10? km2。在2000—2017年期间，“一带一路”农牧交错带植被生长状况整体稳中向好。建议防范因人口增长和农牧业发展造成该区域潜在的生态风险。
“一带一路”农牧交错带及其典型区分布图 海岸带是生态环境敏感区域，对其监测分析有助于理解“一带一路”沿线生态环境变化趋势。马六甲海峡海岸带、恰巴哈尔—奥尔马拉海岸带和吉大港—皎漂港海岸带近30年建设用地与农业用地呈现不断增加的趋势，人工岸线增长明显，部分热带雨林和沿岸红树林遭到破坏。近海海域生态环境整体相对稳定，局部质量略有下降。建议严格控制土地开发规模，避免对红树林、热带雨林以及沿海湿地资源的破坏，同时加强海岸带的水质监测与保护，减少赤潮发生。
“21世纪海上丝绸之路”典型海岸带示意图 国家公园是自然保护地的一种类型。经济走廊沿线分布138个国家公园，占沿线3638个自然保护地的个数比和面积比分别为4%和10%。报告利用自然度、结构完整性、结构稳定性、生产力稳定性4项指标对经济走廊沿线11个国家32处国家公园进行了综合评价，结果表明超过八成的国家公园生态状况变化态势稳定或趋好。
互联互通是“一带一路”倡议的核心内容。通过地球大数据技术监测和分析发现：中国海外交通基础设施大幅提高了沿线交通通行能力，完善了“一带一路”整体互联互通格局；推动了当地社会经济增长；采用绿色施工方法，减少了生态占用，加强了临时生态损失修复，临时生态占用恢复率已达90%；修建了野生动物专用通道，保障了野生动物的自由迁徙和水系的完整性。
“一带一路”互联互通重点工程位置示意图 报告充分发挥我国首颗全球大气二氧化碳监测科学试验卫星（TanSat）技术优势，结合多源遥感数据，监测分析了2010-2017年全球大气二氧化碳时空分布格局，生成了国际首套2017年TanSat全球叶绿素荧光产品，分析了全球及重点地区碳源、碳汇的时空分布状况，探讨了全球碳源、碳汇变化的驱动机制，可为实现国家减排目标和应对气候变化等提供有效的科学数据，对落实减排成效和有关政策制定具有重要支撑作用。 从TanSat观测得到的2017年4月和7月全球大气CO2浓度分布图可以看出，由春入夏北半球大气CO2浓度呈降低趋势，这表明了陆地生态系统“固碳”作用随季节变化的特征。
基于TanSat卫星反演的大气CO2全球分布图，色标表示大气CO?柱平均干空气混合比（XCO?） 美国的轨道碳观测卫星（OCO-2）和日本的温室气体观测卫星（GOSAT）观测结果表明，2017年，北半球大气CO2浓度明显高于南半球，并且大气CO2浓度空间分布具有明显的纬向差异；南半球大气CO2浓度相对较低，平均为399.0 ppm。
2010—2017年全球年均大气CO2浓度呈现线性增长趋势，2017年年均值达到402.8 ppm。在此期间，全球大气CO?浓度呈现稳定的季节波动增长特征。
2010—2017年卫星遥感监测全球大气CO?浓度月均值时间序列变化
GOSAT卫星监测全球大气CO2浓度分布 冬、春两季北半球大气CO2浓度为全年最高，秋季次之，夏季最低；而南半球大气CO2浓度则变化较小，基本维持在390.0~405.0 ppm的较低水平。
基于OCO-2卫星观测数据的2017年全球分布季节平均产品 2016年，全球化石燃料燃烧和水泥生产导致的碳排放有4个高值中心，排放强度为100~600 g C/m2/yr。
2016年全球化石燃料燃烧和水泥生产导致的碳排放 从TanSat数据反演得到的全球叶绿素荧光分布可以看出，南北半球夏季和冬季植被生产力与碳汇能力的动态变化。
2017年TanSat全球叶绿素荧光产品 2017年，全球GPP空间分布差异较大。北半球夏季（6月—8月）GPP为全年最高，春（3月—5月）、秋（9月—11月）次之，冬季（12月—2月）最低。南半球GPP季节变化较小，春季略高于其他三个季节。
由于生态系统类型及人为碳排放源的空间异质性，陆地碳源汇的空间差异较大。总体而言，亚洲和北美洲表现为强碳源，大洋洲和非洲地区表现为弱碳源。
同化系统优化的2012—2016年各大洲平均的碳源和碳汇（包含人为排放） 亚洲总体表现为碳源，本世纪以来碳源总量在持续上升。欧洲和北美洲总体也表现为碳源，碳源总量呈缓慢减弱趋势。大洋洲、南美洲和非洲碳排放规模较小，陆地生态系统分别表现为弱源或弱汇。
2010—2017年中国CO?排放量总体呈上升趋势，CO?排放增速逐渐趋缓；美国CO?排放量总体呈下降趋势；欧洲主要国家碳排放呈缓慢下降趋势。
在发电量都为上网电量的情况下，2010—2017年，与火电相比，中国、美国、法国、德国、英国使用清洁能源发电（水电、风电、太阳能发电和核能）相应减少的碳排放量分别为425.48 、348.57、114.36、57.26、32.75 Tg C。
与火电相比，水电、风电、太阳能发电和核电碳减排量 中国、美国和欧洲NDVI年平均值显著增加的区域占比分别为27.3%、15.6%和10.1%，显著减小的区域占比分别为0.9%、1.0%、1.1%。
中国2010—2017年NDVI年平均值变化趋势及显著性检验空间特征
美国2010—2017年NDVI年平均值变化趋势及显著性检验空间特征
欧洲2010—2017年NDVI年平均值变化趋势及显著性检验空间特征 报告围绕与人类可持续发展密切相关的全球大宗粮油作物（包括小麦、水稻、玉米和大豆）生产形势，对全球农业气象条件、全球农业主产区粮油作物种植与胁迫状况进行监测和分析，独立客观地反映了2017年1月~2018年6月全球不同国家和地区的大宗粮油作物生产状况，可为国际社会和各国政府提供粮油信息服务，对增强全球粮油信息透明度、保障全球粮油贸易稳定与全球粮食安全、制定粮油贸易政策具有重要参考价值。 全球大宗粮油作物主产区分布包括非洲西部主产区、南美洲主产区、北美洲主产区、南亚与东南亚主产区、欧洲西部主产区、欧洲中部与俄罗斯西部主产区、澳大利亚南部等全球七个洲际主产区以及中国大宗粮油作物主产区；七个农业主产区覆盖了全球最重要的玉米、水稻、小麦和大豆四种作物种植区。
2018年度报告和相关数据集产品均同步公开发布，并提供网络在线服务，发布地址：国家遥感中心门户网站（http://www.nrscc.gov.cn）和国家综合地球观测数据共享平台（http://www.chinageoss.org）。 （编辑：Nicola） |
