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“对地观测大数据应对全球变化”获联合国奖项
时间:2016-08-30

  一、项目概况 

  201492日,联合国“全球脉动”计划(UN Global Pulse)向全球正式发布“大数据应对气候挑战”(Big Data Climate Challenge)获奖项目名单,中国科学院遥感与数字地球研究所郭华东院士“对地观测大数据应对全球变化”团队获“Project to Watch”奖项。此为全球九个获奖团队之一,也是我国唯一获奖项目。 

  “对地观测大数据应对全球变化”源自郭华东院士任首席科学家的973计划“空间观测全球变化敏感因子的机理与方法”项目(2009-2013,中科院遥感地球所牵头,联合其他科研机构及大学共同完成),围绕中国特有的全球变化响应区——青藏高原和环渤海试验区,进行了多次星--地同步观测科学实验。基于以上大量、丰富的数据源,探索了全球变化空间探测新理论、新技术和新方法,精准快速地监测全球变化敏感因子特征,搭建了全球变化区域信息模拟平台,提出了可应用于全球变化同领域其他研究的空间观测全球变化科学卫星及月基探测方案,产生的科学数据对于政府决策和国家可持续发展发挥了积极作用,研究成果被全球变化研究领域的报告和文章广泛引用,其中6篇论文被政府间气候变化专业委员会(IPCC)第五次报告引用。 

  二、项目研究成果 

  项目获得了大量的科学实验时空数据,并取得了丰富的成果:探索了全球变化空间探测新理论、新技术和新方法;构建了多源异构空间数据同化模型;精准快速地监测全球变化敏感因子特征,搭建了全球变化区域信息模拟平台;提出了空间观测全球变化科学卫星及月基探测方案。项目成果可应用到全球变化同领域其他研究中。 

  1、利用长时间序列的卫星遥感数据,模拟全球陆表生态系统物理参数,分析了这些参数与气候变化的关系,揭示了全球气候变化对陆地生态系统影响的时空变异性。 

  2、利用全球变化信息模拟系统,分析了海平面上升对低海拔海岸地区的影响。该系统集成了水动力模型和多源遥感数据、基础空间数据和社会经济数据,分析了海平面上升对我国黄河三角洲、长江三角洲、珠江三角洲及国际上的恒河三角洲、密西西比河三角洲、湄公河三角洲等大河三角洲的人口、经济影响,为海岸地区可持续发展、减轻海岸灾害提供决策支持。 

  3、基于本成果,政府间气候变化专业委员会(IPCC)报告更新了黑碳历史排放清单,并在辐射强迫估算方面考虑了黑碳的雪面积累效应;解决了太阳辐射遥感产品质量问题,提供了可靠的辐射强迫场;加深了东亚区域气候、特别是城市化气候效应机制的理解;厘清了中国区域过去50年气溶胶对云量的影响及其区域强迫效应。 

  4、本项目以中国科学院遥感与数字地球研究所的数字地球科学平台为基础,构建了一个基于遥感大数据的自然灾害监测与应急系统,提高了全球变化背景下的减灾防灾快速响应能力。该系统已成功应用于汶川、玉树和芦山等重大地震灾害监测与救灾工作中,为国家的减灾、救灾及灾后恢复重建提供了重要决策支持和咨询服务。 

  5、项目提出的全球变化科学卫星和月基对地观测方案意义重大,可科学解决现有空间观测数据的不连续性问题,提高全球变化敏感因子的参数优化观测,提供我国全球变化研究所需自主科学卫星数据源。 

  6、推动形成了国际计划:依托本项目发起了“全球环境变化遥感对比研究计划”,形成由中国、加拿大、巴西、澳大利亚参加的国际科学计划,简称ABCC计划。该计划于2011年正式纳入全球综合对地观测计划(GEOSS),并在巴西召开的GEOSS大会上被GEOSS评为亮点项目。 

基于时序对地观测数据估算的全球草原碳水通量(NEP、GPP、ET)年度和季节变化图,图中显示了全球草原碳水循环对全球气候变化的时空响应 

基于全球变化信息系统模拟的海平面上升对我国和国际典型三角洲的影响分析图

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