2021年9月16日，由上海报业集团 | 界面新闻主办的2021【创智工业论坛】在上海虹桥康得思酒店举办，北京四象爱数科技有限公司创始人郗晓菲以《“千里眼”助推“碳中和”——卫星遥感技术解决方案》为题，发表了主旨演讲。

她提到，首先，在碳监测层面中，卫星遥感手段已经成为碳排放监控的有力抓手，也能追踪高能耗高排放的工业活动。其次，在碳减排层面中，从遥感卫星的角度能够更加全面、精确地计算每天的发电量，切实保障清洁能源的有效发展。最后，在碳吸收的领域内，遥感卫星能够对生态系统进行全方位监测，也能够精确度量碳汇资源，这是提升我国固碳能力的重要依凭。目前，四象科技已经能够基于遥感卫星，从上帝视角对“碳中和”、“碳达峰”领域进行了全面的观测与跟踪，落实节能减排与碳汇资源的保护。其作为面向全球的时空数据产品服务商，基于自身的技术优势切实地帮助了国家双碳目标的推进，并且获得了优秀的成果。

以下为郗晓菲在2021【创智工业论坛】演讲实录：

谢谢各位，非常感谢刚才三位嘉宾分享，让我们从各个角度了解碳中和对企业、对国家发展的巨大推动作用。今天我的分享是《“千里眼”助推“碳中和”——卫星遥感技术技术解决方案》。

关于卫星，第一类是在500公里，甚至3万公里高度上，用各种手段给我们讲述故事的通信卫星，其重要作用是信息传递，在通信领域“建天网”。第二类是导航卫星，定位识别，我国目前已经投入使用的北斗体系，与美国GPS体系、欧洲和俄罗斯四大定位导航体系，已经开始对全球进行服务。第三类是遥感卫星，被称为“上帝之眼”，我们团队在遥感卫星领域不断发力深入研究。今天分享如何基于遥感卫星这一“上帝视角”，对碳中和、碳达峰领域的全面观测和跟踪。

卫星遥感是相对比较特殊的领域，我们用一张图来解释遥感卫星的特性，它最高分辨率为0.1-0.3米，可以通过500公里的高度，对0.1-0.3米的地上的物体进行监测，是否在工作，是否在移动，是否在变化，是否在增长或者减少，都可以在500公里的高度上对它们进行量化跟踪和解释。它最大飞行速度为每秒7公里，我们经常说“天上一天地上一年”，对于卫星而言，它俯视地球表面，会以一个特别快的速度对地面信息进行获取，监测角度是非常宏观的，单景图像最大范围9万平方公里，我们一眨眼的时间，它就可以获取一个大城市全部的地面信息，并且以一个宏观的角度去分析它们的内部信息，比如热量、流量、碳流量、物质流量、资本流量等。

轨道高度500-800公里上全球已经分布了300多颗遥感对立观测卫星，我们正基于这些手段，对地面地表的一些信息进行分析。遥感卫星跟导航可能不太一样，其实遥感卫星数量质量都挺提升了，现在速度非常快，可以实现每天绕地球15圈。

遥感卫星开始于70年代，到现在已经经历漫长几十年的发展，在灾害应急响应、智慧能源监测、智慧城市管理、金融大数据支持、环境保护、自然资源管理等方面得到广泛运用。为了实现“碳达峰和碳中和”目标，需要有充足数据支撑，通过遥感卫星对这些数据进行核实和量化。

卫星遥感助力“碳中和”，一是碳吸收，二是碳监测，三是碳减排。碳吸收和碳减排都是以碳监测为核心的，让碳排放量更加精准。首先是碳吸收，在陆地生态系统和海洋生态系统，固碳能力各个方面得到体现，对生态系统全方位监测，为了更精准的碳汇资源的储备和交流，卫星遥感在碳监测方面既是宏观的，也是微观的，同时是可以落地的，目前通过卫星遥感手段可以达到追踪高能耗排放的监测，同时进行宏观碳排放计算，刚才提到风能，太阳能的工厂，以及平台所能提供的碳中和的量，通过遥感卫星可以很精确计算到每一个区域的风能带来多少电量，光伏带来多少电量，同时林地、湿地、海洋环境可以带来多少碳的中和量，都可以进行量化性地计算。

通过对碳监测和碳吸收两个量的评估和监测，可以达到碳减排的目的，切实保障清洁能源发展，推动产业升级，保护环境的同时，也是对碳吸收打下基础。

遥感技术离地球这么远能监测什么？

首先可以监测温室气体，通过大气宏观排放量监测温室气体排放量，之前做过一个调研，化石燃料经过一系列利用后，我们可以计算出碳排放量，其实化石燃料在整个工业链以及商业链中，是有一定的缺损、转移或者转化，对这个过程的计算公式往往不简单，各大企业的排放，我们通过一个反向的量化计算，可以得出一个区域，甚至一个工厂的所属范围，在一定时间段之内的碳排放量，从而把碳指标固化下来。

其次是区域分析精准助力城市结构的发展。我国提出城市精准化管理，在这方面，遥感卫星利用空间时间的计算量，重新规划产业布局和产业分布，从而对碳排放和碳中和提出一个更合规的方案。

现在遥感卫星已经可以精确跟踪火电厂运转、每天发电量以及炼化企业的开工状态，我国炼化企业主要分布在北部沿海和南部沿海，全球重要的炼化企业的分布都在遥感技术的观测范围之内，我们实现了全球观测精度从每天4次提升到每天5次，根据这些数据可以检测污染气体的排放量，传统煤电排放量230-800克/千瓦时，清洁能源排放量只有其1/30，不断用清洁能源替代化石能源是达到碳达峰碳中和的重要手段。

刚才提到风力发电，水力发电，光伏和核能等新能源的利用，是碳中和很重要的手段，清洁能源量有多少？事实上，很多企业和行业有自己的计算方式，宏观层面来讲，通过卫星这一“上帝视角”，计算出行业整体每天的发电量，对电网的发展是有贡献的。其实风电和水电以及光伏的发电，不是特别稳定，只有自然条件达到一定程度之后，才可以实现能量供给。其实我们是可以预测风电和水电发电量的，用来降低电网压力。之前举了一个例子，我国内蒙古有很多风电发电厂，每天供连量分峰值和谷值，差异量在正负15%左右，对电网造成的压力非常大，但是如果把电网发电的峰值和谷值提前两小时进行预告，电网全网就可以做智能化的资源匹配，可以达到不影响电网正常运营的情况下，充分利用风能和光伏。遥感卫星下一步即将在这个领域发挥作用。

实现碳中和，一方面是怎么减排，另一方面是怎么低碳。从工业化和数字化等一系列环节努力，带来高效减排的目的。风能、电能、光伏、水利、核电等也是能量利用，并不是替代手段，只是降低了碳排放的比例以及效能。现在国际上一些比较先进的观念认为，生态系统是最大的固碳系统，要做到固碳才能为减排和碳中和打好基础，固碳是既宏观又专业的领域，我们现在跟中科院的相关单位以及跟国科大相关单位进行合作，进行了一些研究，森林物种分布和成长年限及种类的选择，可以作为陆地生态固碳特别大的基础和基数，但是如何去精准化调配呢？哪种植被固碳量最大？卫星遥感在其中发挥很大的作用。陆地固碳过程中，自然环境还在往外排放各种温室气体，比如甲烷，各种含碳的或者含氮类的气体排放，这也在监测范围之内，如何在自然排放与自然生态固碳找到很合适的方案，这是遥感卫星不断努力的方向。还有植被种类的选择，除了森林以外，还有草原、灌木、湿地、水体，甚至水体还要细分成江河或湖泊，对这些进行监测，都可以作为下一步生态固碳的基础。

除了陆地固碳系统，还有海洋生态固碳系统，通过实地检测，结合卫星分析得出结论，当我们进行贝类，大藻类，海洋植物的养殖，其实为生态固碳做了很大的努力，人工养殖往往要投放饵料、养料，并且进行人工引流和捕捞，这个过程造成了很多碳排放，所以如何控制水产养殖也是卫星遥感不断探索的方向。我们已经在中国东部沿海有一个非常好的试验田，在做这方面的试验，希望用两到三年时间，可以计算出一个比较优质的配比数据。

这几幅图跟大家逐一分享一下：

1、海岸带的环境调查图。我国一直在努力让海岸线的环境更健康，红树林的种植、普及就是一种拯救和复原，红树林除了固定堤防以外，碳吸收量碳固化量也是很可观的。

2、悬浮泥沙浓度空间分布图。长三角入海口，红色区域是泥沙含量比较高的，黄色和蓝色区域含量逐渐减少，海水江河湖泊里面含有的泥沙量跟固碳比例是相关的，泥沙含量过高固碳能力下降，固碳物质和与之相关的植物减少。

3、水体光伏反射率与实测氨氮浓度相关性图。各个水体的负氧量到一定程度，红色的峰值的位置，固碳能力就下降，当负氧量下降，固碳能力就上升，这是两个相反的曲线，当这两个曲线交叉向前，会找到特别平衡的的一个点，一手抓养殖，一手抓固碳量。

固碳能力实际上是生态的健康和修复能力，我国地大物博，植被多样化，生物多样性丰富，水体丰沛，如何利用这个基础，完成固碳的指标，甚至可以协助碳中和碳排放的手段，是各个行业都需要不断努力和研究的方向。

北京四象爱数科技有限公司成立于2017年，主要从事卫星遥感和数据分析，在碳中和领域，2018年就已经和相关单位进行合作，并且投入很多精力做研究，所以在陆地固碳和海洋固碳领域，已经积累了很多数据和经验，也希望在座的各位同仁会后好好交流，我们希望听到行业的声音，毕竟我们目前是一个跨界合作的状态。我们其实是做时空数据分析的，对于企业、区域、整个品类，还是相对陌生的，我们希望跟企业合作，跟区域合作，跟行业合作，大家共同探讨，并且探索出一条可以用高科技、人工智能、信息化等手段实现碳中和的道路，用今天的科技，还我们明日的蓝天。谢谢！