全球生态环境遥感监测2017年度报告发布

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楼主 2019-05-05 21:00:28
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11月21日,国家遥感中心发布《全球生态环境遥感监测2017年度报告》,继续关注全球生态环境热点问题以及热点区域,面向国家重大需求、国际社会可持续发展以及应对全球灾害与环境问题的迫切需要,选定“‘一带一路’生态环境状况”和“全球典型重大灾害对植被的影响”2个专题开展监测分析。至今,国家遥感中心已连续六次发布年度报告,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,也是我国携手全球共同积极应对环境问题,落实联合国2030年可持续发展议程的重要举措。


“一带一路”

生态环境状况




利用土地覆盖、叶面积指数、植被覆盖度、森林地上生物量、太阳总辐射、蒸散、水分盈亏、城市热岛、路网密度、灾害性海浪、台风灾害、海面高度异常等遥感专题数据产品,对2015年“一带一路”主要陆域生态系统状况、重要城市生态环境与发展状况、陆路交通状况、太阳能资源状况、水分收支状况和重点海域典型海洋灾害状况进行了监测、分析与评估,揭示了区域发展的不均衡性,指出了不同区域开发利用的限制性因素。



陆域监测范围包括亚洲、非洲、欧洲和大洋洲的全部,覆盖170多个国家和地区。划分为西亚区、南亚区、东亚区、东南亚区、中亚区、俄罗斯区、大洋洲区、欧洲区、非洲北部区和非洲南部区十大分区。

“一带一路”陆域监测区域划分

海域监测范围包括西北太平洋、西南太平洋和印度洋3个大洋海域,以及日本海、中国东部海域、中国南部海域、爪哇-班达海、孟加拉湾、阿拉伯海、地中海、黑海和北海9个主要海区。

“一带一路”海域监测区



主要陆域生态系统状况


不同地区地带性气候资源禀赋差异悬殊,“一带一路”陆域生态系统结构差异明显。

“一带一路”陆域的森林主要分布在俄罗斯、非洲南部区、欧洲区、东亚区和东南亚区;2015年全区域森林地上生物量总量为2813亿吨,比2010年增加了约1%。增量最大的为东亚区,这与人工造林活动关系密切;生物量减少的为非洲南部区和东南亚区,主要受森林砍伐及森林火灾影响。欧亚大陆北部寒温带与寒带森林、非洲中南部和东南亚区赤道附近热带雨林是全球森林碳库的重要组成部分。

“一带一路”陆域的天然草地主要分布在蒙古高原、欧洲南部、非洲中南部、澳大利亚内陆。

“一带一路”陆域的农田生态类型主要分布在俄罗斯西部、东南亚区、南亚区、东亚区东部、欧洲区、澳大利亚南部,其中东南亚区以多季作物为主,年平均叶面积指数高于2,南亚区德干高原和大洋洲区以单季作物为主,年平均叶面积指数低于1。



重要城市区域生态环境与发展状况


以“一带一路”六大经济走廊为依托,对六大经济走廊上17个重要城市区域以及非洲5个城市区域和大洋洲1个城市区域开展生态环境背景、热岛状况、发展现状与主要生态环境限制的遥感监测评价。

“一带一路”经济走廊及重要城市区域空间分布

京津冀、莫斯科、中原、曼谷、开罗、巴黎、新加坡、雅加达、约翰内斯堡这9大城市区域属于“一带一路”沿线国家的首都或重要的大都市,城市历史悠久、城市化率高,城市建设用地比例高,城市规模和土地开发集约度高,城市区域灯光亮度指数均在9以上,社会经济发展水平较高,在“一带一路”建设中发挥着重要的引领、带动作用。

关中、天山北坡、伊斯坦布尔、安卡拉、滇中、加尔各答、喀什7大城市区域属于“一带一路”沿线发展中国家的快速发展区域,城市规模和土地开发集约度在23个城市区域中居中等水平,2000年以来灯光指数年增长率均在0.15以上,发展水平和活力虽然不及上述9大城市区域,但城市发展潜力巨大,通过加强基础设施建设以及合作和交流,这些城市区域有望成为“一带一路”新的增长极和发展亮点。

阿拉木图、塔什干、卡拉奇、内罗毕、达雷斯萨拉姆、亚的斯亚贝巴、悉尼7大城市区域是“一带一路”沿线重要港口或规模较小的城市,灯光指数年增长率均低于0.1,城市规模小,开发水平低下,发展活力不足,是“一带一路”沿线国家发展的短板,未来加强基础设施建设,逐步缩小与发达城市间的差距,是“一带一路”建设应关注的问题。



陆路交通状况


“一带一路”陆域道路密度空间分异明显,总体呈现出沿海高于内陆的趋势,与区域人口密度、社会经济发展程度呈高度的相关性。“一带一路”东西两端的东亚经济圈和欧洲经济圈道路最为发达,印度的道路密度也处于较高的水平,但中印、印欧之间陆路交通缺乏主干铁路和高等级公路的联通。

新亚欧大陆桥西段、中蒙俄经济走廊东段和西段、中国中南半岛经济走廊北段与中国-中亚-西亚经济走廊公路通行状况较好;新亚欧大陆桥东段、中蒙俄经济走廊中段、中国-中南半岛经济走廊南段、孟中印缅经济走廊、中巴经济走廊公路通行状况较差。

“一带一路”主要节点城市距北京陆路通行时间(小时)



陆域太阳能资源状况


太阳能资源的空间分布受纬度、地形和云量等因素的影响,其中纬度的影响最为突出。全区内非洲、西亚、南亚、大洋洲纬度低且云量较小,太阳能资源最丰富,俄罗斯大部因纬度较高,太阳能资源较少。适宜太阳能发电的地区主要分布在中低纬的荒漠及稀疏植被区,包括西亚、非洲北部的撒哈拉地区,非洲南部的卡拉哈迪沙漠,以及澳大利亚中西部地区,年太阳能发电量大于350 KW h/m²;东南亚地区以及南亚的印度由于受农田和森林等植被的影响,不适宜大规模开发太阳能。



陆域水分收支状况


“一带一路”陆域水分收支空间分布不均。丝绸之路沿线的中国河西走廊、塔里木河流域,以及中亚锡尔河流域等绿洲区水分亏缺量达到500 mm,绿洲农田蒸散耗水主要来自盆地周边高寒山区降水和冰雪融水灌溉补给,绿洲农业用水挤占生态环境用水,导致生态环境退化、土地荒漠化;印度西北部和中国华北平原农业灌区蒸散明显高于降水,水分亏缺量达到200 mm,主要通过调用恒河、黄河等地表水以及抽取地下水用于农业灌溉,导致部分地区地下水位显著下降,引发地面沉降、生态环境退化等问题。



重点海域典型海洋灾害状况


“一带一路”重点海域灾害性海浪集中发生在每年10月至次年4月西北太平洋的北纬40度附近,以及2-11月西南太平洋和印度洋的南纬50度西风带区域。近10年来,黑海和阿拉伯海两个海区灾害性海浪发生频次呈增加趋势,其他七个海区呈减少趋势。

2006-2016年灾害性海浪发生频次的空间分布

海平面高度异常总体表现为海平面升高,爪哇-班达海、西南太平洋、孟加拉湾和中国南部海域海平面升高最明显,局部海区个别年份出现海平面下降。

20062016年海平面高度异常年平均空间分布

台风灾害主要集中在中纬度海区,最密集区域位于中国东部和南部海域,表现为频次发生高,分布范围广,其次是孟加拉湾和阿拉伯海海区。

20062016年台风灾害中心逐年频次分布图




全球典型重大灾害

对植被的影响





“全球典型重大灾害对植被的影响”专题聚焦重大灾害对陆地植被的影响,利用全球陆表特征参量系列产品,对1982-2016年间11个典型的森林火灾、旱灾、水灾与地震灾害事件对植被的影响及灾后植被遥感参数变化过程及时空差异进行了分析,并评估了植被对不同灾害类型响应的差异性以及人工干预在灾后植被恢复中的作用,可为自然灾害防治以及生态环境保护规划与管理提供科学依据。




干 旱


1981-2014年间,全球大部分区域处于干旱中发区;虽然干旱少发区和干旱多发区的面积较小,但是在除南极洲以外的各大洲均有分布。

1981-2014年全球干旱频率统计的空间分布

2001年4-11月,中国华北平原及周边发生了严重的干旱。该地区的北部和河南省大部是受此次干旱影响严重的区域,山东省受此次干旱影响相对较轻。

2001年4-11月中国华北平原及周边干旱时空演变

2001年4-11月中国华北平原及周边的干旱使该地区大部分植被的叶面积指数(LAI)低于多年平均水平,且干旱越严重,LAI较多年平均水平下降的幅度越明显;但该地区的大部分耕地为灌溉农田,灌溉减轻了干旱对耕地上植被LAI的影响,使其LAI距平高于其他植被类型。

2001年4-11月中国华北平原及周边LAI距平时空演变

2007年美国东南部地区遭遇罕见干旱,干旱从2月份开始形成,3-7月是旱情严重的时段,11-12月份旱情逐渐消除,前后历时长达11个月,对该地区人们的生产生活造成了严重影响。

2007年2-12月美国东南部地区干旱时空演变

2007年美国东南部地区严重的干旱使该地区大部分植被的叶面积指数(LAI)低于多年平均水平,且可以发现随着旱情加剧,LAI低于多年平均水平的区域所占的面积比例也在增加,同时旱情严重的北部区域LAI低于多年平均水平的幅度更明显。

2007年2 -12月美国东南部地区LAI距平时空演变



洪 水


1985-2017年全球洪水分布极广,除南极洲外的其他6大洲均有大量的洪水事件爆发;洪水发生频率具有明显的空间差异,洪水大部分发生在沿海地区,频率较高的地区为东亚东南亚海岸带、美国东部海岸带、南欧和东非等地区;年际洪水发生次数呈现先增加后减少的趋势,2003达到最高,然后又快速下降。

19852017年全球洪水分布

2005年美国新奥尔良发生洪水灾害,这次新奥尔良洪水灾害使得受淹地区的植被覆盖率(FVC)相比2004年明显下降,对植被造成了严重影响。2006FVC明显提升,但与2004年(洪水前)相比尚未完全恢复;2007年的FVC2004年差距很小,植被已经基本恢复。

2005年美国新奥尔良洪水前后年份(洪水期间)植被覆盖率(FVC)变化图

2010年巴基斯坦发生洪水灾害,这次巴基斯坦洪水灾害使得受淹地区的植被覆盖率(FVC)相比2009年南部和中部地区(FVC较高)明显下降,植被受损严重。

2010年巴基斯坦洪水前后年份(洪水期间)植被覆盖率(FVC)变化图



林 火


2000-2015年全球林火分布状况显示,火灾发生频率具有明显的区域差异,北美洲太平洋沿岸、欧洲南部、大洋洲、中国东北部火灾发生频率较高,南美洲、非洲火灾发生频率较低。林火发生最为频繁的前十名国家分别为美国、澳大利亚、俄罗斯、加拿大、印度尼西亚、智利、西班牙、葡萄牙、南非以及保加利亚。

2000-2015年全球典型林火分布

198756日至62日,中国黑龙江省大兴安岭林区发生重大森林火灾,这次火灾使得漠河县及塔河县林区中部分林木被烧毁,生态系统遭到破坏。植被受森林火灾的影响状况可通过长时间序列的植被遥感参数产品反映:在火烧迹地上,森林植被的恢复需要漫长的周期;高火烧强度地区植被受损严重,植被恢复周期较长,约为低火烧强度地区的2倍;大兴安岭林火灾害后及时进行清理过火林木,实施人工促更新措施加快了火烧迹地的森林演替、有效维持了森林生态系统平衡。

大兴安岭过火区植被遥感参数LAI距平空间变化

200927日至314日,澳大利亚东南部的维多利亚州发生重大森林火灾。这次火灾使得过火区植被严重受损,植被遥感参数迅速降低。但维多利亚州林地植被生长条件优越,过火面积小,过火区分布较为离散,植被遥感参数在3年内基本恢复至灾前约90%水平,植被恢复较快。

2009年澳大利亚过火区及周边地区植被遥感参数LAI距平空间变化



地 震


1980-2016年全球震级7级以上重大地震主要分布于环太平洋地震火山带。

1980-2016年全球重大地震分布

2008年5月12日,我国四川省发生了里氏8.0级的汶川特大地震,这次特大地震诱发了大量的滑坡、泥石流等次生地质灾害,使得8度及以上烈度区内10万多公顷植被严重受损,40多万公顷的植被受损较重,180多万公顷的植被轻度受损。严重受损区的次生地质灾害直接导致植株大量损毁,因此震后植被恢复周期较长,局部地区甚至难以恢复。

2008年中国512汶川地震陆地植被变化

2011311日,日本东北部海域发生里氏9.0级地震并引发海啸,这次地震引发海啸使得陆上6度烈度区内近3万公顷植被严重受损,14万公顷的植被受损较重,36万多公顷植被轻度受损。由于该地震引发的海啸没有导致大量植株遭到直接破坏,因此震后受损植被恢复较快。

2011年日本311地震陆地植被变化


(来源:科技部)

 


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