《全球生态环境遥感监测》2014年度报告发布

年度报告 ANNUAL REVIEW

《全球生态环境遥感监测》2014年度报告发布

在当前全球性生态环境问题日益突出的背景下，中国政府高度重视生态环境的保护和建设，作为国际地球观测组织（GEO）的创始国和联合主席国，中国正在努力向世界开放共享其全球地球观测数据，提供相关的信息产品和服务。为积极应对全球变化，科学技术部于2013年开始每年公布全球生态环境遥感监测报告。

2014年度《全球生态环境遥感监测报告》继续关注全球生态环境热点问题以及热点区域，在前两年报告的基础上进一步继承和创新，重点选择了全球大宗粮油作物生产形势、大型国际重要湿地、非洲土地覆盖和中国－东盟区域生态环境四个专题。

2014年度报告注重吸收国家“863计划”地球观测与导航技术领域以及相关部门的最新科研成果。年报除使用国外卫星遥感数据外，还充分利用了中国的气象、环境、资源等系列卫星连续观测数据，保障了年度报告工作的顺利开展。

全球大宗粮油作物主产区农情遥感监测

遥感技术是在全球范围实现宏观、动态、快速、实时、准确的生态环境动态监测不可或缺的手段，已广泛应用于大宗粮油作物长势监测与产量估测。全球大宗粮油作物生产形势遥感监测所使用的遥感数据包括中国环境与减灾监测预报小卫星星座（HJ-1）A、B星、高分一号（GF-1）、资源一号（ZY-1）02C星、资源三号（ZY-3）、风云二号（FY-2）、风云三号（FY-3）气象卫星以及美国对地观测计划系统的陆地星和海洋星的中分辨率成像光谱仪( MODIS）、热带测雨卫星（TRMM）数据。

针对各大洲粮食主产区，综合利用农业气象条件指标和农情指标（最佳植被状况指数、种植耕地比例和复种指数）分析作物生育期内的变化特点，阐述与其相关的影响因子。全球大宗粮油作物主产区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、澳大利亚南部主产区等全球七个洲际主产区以及中国大宗粮油作物主产区。全球七个洲际农业主产区的筛选是基于全球各国的大宗粮油作物总产量以及玉米、水稻、小麦和大豆四种作物种植面积的分布确定的，七个农业主产区覆盖了全球最重要的农业种植区（见图1）。

图1 全球七个洲际大宗粮油作物主产区及中国大宗粮油作物主产区

大型国际重要湿地遥感监测

湿地保护在全球日益得到重视，2001年后国际重要湿地数量明显增长，到2015年5月达到2193处。但受各国自然地理环境和社会经济等因素影响，国际重要湿地的分布在各大洲具有较大差异性。欧洲的国际重要湿地数量最多，但面积以非洲为最大。同样，国际重要湿地在各生态区的分布也不均一，温带生态区内数量最多，其次是热带各类型生态区。

报告利用2001年和2013年16天间隔的时间序列MODIS遥感数据资料（空间分辨率为250m），对全球100处大型国际重要湿地进行了监测和分析，结果表明在100处大型国际重要湿地内，非湿地类型占有较大的比重；全球尺度看，湿地面积总体呈现轻度减少（小于1%）；同时，由于水文、气候等自然条件的波动性导致了湿地内各类型在年际间呈现了明显的波动特征。

各大洲之间，除北美洲的国际重要湿地面积略有增加外，其余各洲均表现了不同程度的减少，其中面积变化最大的发生在南美洲和欧洲，而相对面积变化最大的是欧洲和大洋洲（湿地减少约3%）（见图2）。湿地减少的类型主要是森林／灌丛沼泽、季节性草本沼泽和湖泊。人类活动对这些国际重要湿地的直接影响相对较小，湿地的变化更多地与气候条件的波动有关。另外非湿地在非洲、南美洲和大洋洲的国际重耍湿地内占有较高的比重（大于53%）。各生态区内以温带草原内国际重要湿地内的湿地减少比例最大。另外除北方针叶林和苔原生态区外，其余4个生态区的国际重要湿地内，非湿地都占有较高的比例（大于50%）。

图2 全球大型国际重要湿地分布

非洲土地覆盖遥感监测

非洲土地覆盖制图空间分辨率为30m，以国内外卫星数据（6437景）和其他专题数据产品为信息源，包括 ①美国陆地卫星（Landsat）TM、ETM+和OLI数据；②GF-1、ZY-2、ZY-3、HJ-1等国产卫星数据产品；③美国国家航空航天局全球地形数据产品（SRTM）；④JRC非洲土壤图；⑤USGS非洲生态系统图；⑥北京师范大学叶面积指数数据（CLASS-LAI）；⑦美国波士顿大学叶面积指数数据；⑧英国东安格利亚大学气候研究中心全球月降水数据。

报告利用多种卫星遥感数据，监测了非洲2014年土地覆盖状况，明确了非洲部分国家的土地覆盖状况和典型地区2000年以来的土地覆盖变化特点。由于未来潜在人口压力巨大，区域环境状况值得持续关注。

1)非洲土地覆盖划分为7个类型，裸地、灌丛、草地和森林是面积占比最大的4个类型（见图3）。

2)非洲主要国家土地覆盖特点差异明显。尼日利亚的农田面积最大，刚果民主共和国（金）的森林面积最大，埃塞俄比亚、苏丹、安哥拉、南非、乍得等畜牧业大国，拥有较多的灌丛及草地；维多利亚湖周边的坦桑尼亚和肯尼亚以及河网密集的刚果（金）、尼日利亚及埃塞俄比亚的水面面积较大。

3)由于气候变化和人类活动影响，非洲典型区域地表覆盖状况显著变化。2000—2014年，埃及尼罗河流域（从阿斯旺水坝到尼罗河三角洲）农田面积净增加11.19%，随着水利工程的开展，农田面积有增加潜力；维多利亚湖周边随着人口不断增长，以城市为主的人造地表覆盖面积增加了143.97%；15年间，草原植被在萨赫勒地带大多数地区呈现增长趋势，表明全球气候变化背景下，该地区降水增加促进了植被生长。

图3 2014年非洲土地覆盖

中国－东盟区域生态环境遥感监测

中国已有能力实现卫星组网，实现多种遥感产品的业务化实时生产，为生态环境信息获取提供全面、及时的有力支持。对2013—2014年中国－东盟区域生态环境主要特征进行监测分析，全面评估中国－东盟区域生态环境现状，可为中国－东盟环境保护合作、为中国的周边外交决策、为“一带一路”的建设提供数据支撑与信息支持。

光、温、水和植被是区域生态环境最重要的影响因素，是本报告重要的监测内容。监测区域为中国-东盟全区域，重点监测区域为大湄公河次区域和澜沧江-湄公河流域。本报告利用lkm空间分辨率遥感产品，对中国-东盟区域光、温、水条件与自然植被生长状态，以及森林、农田等典型植被生态系统特征进行了大尺度监测分析；利用30m空间分辨率数据，对大湄公河次区域自然灾害（台风及林火）及人类活动（森林砍伐）对植被生态系统的扰动进行了监测分析；利用lkm和30m两种空间分辨率数据对澜沧江-湄公河流域水资源状况进行了监测与模拟；综合以上信息并结合人口与GDP统计数据，对区域生态环境进行了分析与评估。

本报告采用的遥感数据以中国卫星数据为主，所用传感器包括lkm空间分辨率的中国风云三号卫星中分辨率光谱成像仪( FY-3A/B MERSI）、风云三号卫星可见光红外扫描辐射计( FY-3A/B VIRR）、美国中分辨率成像光谱仪（Terra/Aqua-MODIS）、30m空间分辨率的中国环境一号A星和B星CCD、美国陆地资源卫星5号专题制图仪( Landsat-5 TM）、陆地资源卫星8号陆地成像仪（Landsat-8 OLI）、日本相控阵型L频段合成孔径雷达（ALOS PALSAR），以及日本静止卫星多通道扫描辐射计（MST-2 VISSR）等。总计涉及6万多轨低分辨率影像，l万多景高分辨率影像，合计数据量为18TB。时间跨度为2013年1月—2014年6月。

监测报告显示：

1）中国－东盟区域年光合有效辐射空间分布呈现出由西南向东北逐渐减少的趋势，年光温生产潜力青藏高原最低，中南半岛最高。

2）中国－东盟区域马来群岛水分条件优越，中南半岛次之；中国水分条件最差，且降水空间分布极不均匀。

3）中国－东盟区域典型植被生长季长度由北方寒带向温带、亚热带、热带生态类型逐渐增加，NPP呈现由东南向西北地区逐渐减少的趋势。

4）中国－东盟区域森林总生物量近400亿吨，常绿阔叶林和混交林占96.3%，中国、印度尼西亚森林总生物量占区域总量的3/4以上。

5）中国－东盟区域农业生产强度总体较高，大部分耕地种植比例大于95%，东盟地区农气适宜度高于中国。

● 靳颖_摘编自《全球生态环境遥感监测》2014年度报告