遥感赋能钢铁工业区“碳中和、碳达峰”核查管理

• 温室气体困局

全球变暖、温室效应、极端天气、雾霾……每一个词都如一把重锤，不时地敲打人类脆弱的文明。从未有任何一个问题，如“气候变化”一样，牵动到世界上每一个人、甚至每一种生命。面对严峻的气候变化形势，减少二氧化碳等温室气体的排放已成为应对困局的必然选择，而提到温室气体的减排，碳排放的监测是各国重要的技术基础和保障。

• 碳达峰与碳中和

• 2020年9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上向世界宣布了中国的新达峰目标与碳中和愿望——“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”。

  习主席提出的“二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值”即“碳达峰”，“碳中和”则是指针对排放的二氧化碳，要采取植树、节能减排等各种方式全部抵消掉，实现二氧化碳“零排放”。

• 应对策略

• 针对温室气体排放源的多样化和监测场景的复杂性，利用卫星遥感、地面高光谱红外成像光谱仪监测等技术，构建“天-空-地”立体化、“动-静”结合的温室气体（CO2、CH4）监测网络，可以对温室气体浓度进行观测，同时对气体进行溯源跟踪。

• 多源遥感数据“合力”监测重点钢铁工业区

• 按照《山东省先进钢铁制造产业基地规划（2018-2025）》，日照将是山东省重点打造的钢铁基地，目前山东省22家钢企，日照钢铁、山钢日照等大部头企业都落户日照。通过多源遥感数据监测钢铁工业园区，助力区域“碳中和、碳达峰”核查管理。

  日照先进钢铁制造基地生产冶炼区初步规划范围横跨日照市东港区和岚山区，规划范围东至沿海路，南至化工大道及化工园东区，西起厦门路，北至临钢路，规划面积约23.55平方公里。

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  日照先进钢铁制造基地（百度地图）

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  我们可以通过高分一号、高分二号等国产高空间分辨率遥感卫星数据来了解日照先进钢铁制造基地主要钢铁企业的分布。通过NPP/VIIRS夜光遥感数据监测多个年度该区域夜光分布变化。高空间分辨率的遥感影像可以较好的反映地物分布，夜光遥感数据与区域碳排放水平呈较强的相关性，都可以为区域碳排放监测核查提供数据支撑。

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  高分一号2m全色多光谱融合数据（2020年3月30日）

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  高分一号2m全色多光谱融合数据（2020年3月30日）局部放大

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  高分二号1m全色多光谱融合数据（2019年6月2日）

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  高分二号1m全色多光谱融合数据（2019年6月2日）局部放大

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  2013年、2015年、2017年、2020年的NPP/VIIRS夜光遥感数据显示日照市主要钢铁工业分布区域的夜间灯光亮度呈现明显的逐年增强趋势。

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  NPP/VIIRS 750m夜光遥感数据（2013年、2015年、2017年、2020年）

• 国际发展现状

• 除高空间分辨率光学遥感数据、夜光遥感数据之外，全球多个国家致力于发展由温室气体遥感卫星、地面监测站网络与空中流动监测平台相结合的温室气体集成监测系统。

• 全球主要温室气体卫星一览表

  序号	卫星	所属国家/组织	观测时段	观测气体	星下点分辨率
  1	Envisat-1/SCIA MACHY	欧洲	2002.3~2012.4	CH4、CO2	30×60km2
  2	AQUA/AIRS	美国	2002.5~	CH4、CO2、CO	2°×2.5° 50×50km2
  3	MetOp-A/IASI	欧洲	2006.10~	CO	14.65mrad(IFOV)
  4	GOSAT-1/TANSO-CAI	日本	2009.1~	CH4、CO2	15.8mrad(IFOV)
  5	OCO-2	美国	2014.1~	CO2	1.29×2.25km2

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  6	TANSAT/ACGS CAPI	中国	2016.12~	CO2	2×2km2
  7	Setinel-5P/TROPOMI	欧洲	2017.10~	CH4、CO	7×7km2（SWIR波段） 21×28km2（SWIR波段）
  8	FY-3D/GAS	中国	2017.11~	CH4、CO2、CO	10km(d)
  9	GF-5/GMI	中国	2018.5~	CH4、CO2	10.3km(d)
  10	IBUKI-2（GOSAT-2）/TANSO-CAI	日本	2018.10~	CH4、CO2	10.5km(IFOV)

• 未来可期

• 目前已成功运行多颗温室气体监测卫星，但是现阶段温室气体监测卫星更多的是满足科学实验，随着研究的深入，该类技术将不断提高精确性和抗干扰能力，以实现对温室气体来源的准确观测和分析。