现在大约有5500颗卫星在我们上空运行。这些卫星大多用于通信,但它们也是测量和监测地球陆地、水生和气候环境的重要仪器。事实上,超过20%的在轨卫星(超过1100颗)用于地球观测(EO),主要是收集有关地球物理、化学和生物系统的信息[1].
50多年来,卫星一直在收集地球上的数据,集体数据档案为分析和记录地球上的趋势和变化提供了强有力的基础。因此,卫星数据是衡量、监测和记录可持续发展成果以及通过提供可操作的信息和见解为行动和政策提供信息的关键。
如何将卫星数据与可持续发展目标联系起来
卫星数据可以以许多不同的方式丰富所有环境和领域的决策。数据可以:
- 提供全球范围内无法访问的位置的近乎实时数据和信息以及操作数据,以支持时间紧迫的应用程序
- 作为咨询服务的一个综合组成部分,作为建模目的的校准/验证数据,并作为填补数据空白(空间和时间)和替换过时数据的客观和及时来源
- 在从本地到全球的尺度上,近实时和历史地绘制和监测陆地和水环境
此外,其中一些应用还可以直接或间接地为全球可持续发展议程和联合国可持续发展目标(SDGs)作出贡献。
以数据为基础的决策的可持续水资源管理
继前几年之后,2022年的夏天再次提醒人们,我们日益严峻的水资源短缺挑战所带来的严酷现实和影响,极端高温和干旱事件以及日益激烈的水资源竞争经常成为新闻头条。这有力地提醒我们解决全球水问题的紧迫性。卫星可以提供帮助。
利用卫星数据监测水资源正日益得到承认和接受,成为从业者和决策者的一种可行的信息来源。在DHI,我们与世界各国合作,也直接与可持续发展目标6的托管机构合作(人人享有清洁饮水和卫生设施)各项指标,以确保卫星数据的最佳使用和应用,为可持续水资源管理提供信息。
可持续发展目标指标报告与地球观测数据
为了给大家举一些真实的例子,说明如何使用EO数据来支持可持续发展目标指标报告,我只需要看看我自己的工作场所就可以了。自2016年以来,DHI一直直接参与制定和演示通过使用基于eo的方法报告可持续发展目标目标和具体目标的方法。这包括成为第一作者地球观测对可持续发展目标具体目标和指标的贡献概要’,并领导多个国家试点项目,以证明EO对可持续发展目标指标报告的价值(例如,EO4SDG,GlobWetland非洲而且GPSDD监测乌干达湿地范围).
目前,DHI正在协助联合国环境规划署(UNEP)开展各种活动,以支持可持续发展目标6 (清洁水和卫生设施),例如维持、更新及扩展淡水生态系统探索器(SDG661。应用程序)以及可持续发展目标指标6.6.1关于水相关生态系统变化的进展报告背后的数据科学。我们还对可持续发展目标661的子指标数据进行分析,以确定全球、区域、次区域和国家案例研究/水体趋势。
与此同时,DHI正与可持续发展目标指标6.4.1的管理机构——联合国粮食及农业组织(粮农组织)合作,为其水资源利用效率监测门户网站演示最新模型和数据的使用情况WaPOR.
测绘和监测地表水体
的目的WorldWater该项目由欧洲航天局(ESA)资助,旨在为国家当局和流域组织提供EO数据和工具,以独立监测所有尺度的地表水动态。这些基本信息使水资源规划和管理更加循证,并使人们能够有效地报告和采取行动,以应对全球水议程。该项目团队利用所有免费和公开的光学和雷达卫星图像卫星数据流,以及卫星雷达测高的内陆水位观测数据,开发了一系列新的EO方法和工具,用于监测地表水在程度和体积上的变化。通过将这些产品和工具纳入更多数据驱动决策和改进监测框架的国家进程,它们为实现全球水目标作出了重大贡献。
提供基于卫星的信息,以提高水资源利用效率
随着淡水资源的压力越来越大,而这些资源中多达70%用于作物灌溉,从田间到全国范围监测和提高作物用水效率至关重要。基于卫星的实地蒸散估计数据支持在关键水资源方面的知情决策。决策者可以在包括灌溉管理在内的多个领域内提高水的利用效率,方法是指出作物遭受水胁迫的地区。
在DHI,我们正在将我们的蒸散和作物用水需求产品应用于水资源管理,并探索新的业务服务,以加强农业和林业部门的整个价值链。我们已经证明了利用蒸散工具为国家一级的农业用水提供业务监测解决方案的可行性。
在水、能量和碳循环中起核心作用的另一个关键参数是土壤湿度。土壤湿度是理解许多不同的环境和社会经济过程的关键,例如,对植被活力和健康、作物产量、干旱或洪水风险的影响。虽然传统的基于eo的土壤湿度产品确实存在,但它们通常存在一些局限性。通常,分辨率太粗(1公里),使得它们不太适合描述当地情况。它们通常“只”测量土壤的顶部5-10厘米。换句话说,它们不代表根区域的条件。
在蒸散法的基础上,我们开发了一种工具来评估整个根区的实际土壤水分含量,分辨率高达50米。该方法具有很高的可扩展性,最近被应用于整个丹麦的土壤湿度体积数据的长期时间序列。这项研究是与丹麦环境局合作进行的。国家数据可从https://www.soilmoisture.io/.
EO不仅仅是水
虽然EO数据在大规模评估和监测与水相关的变量方面具有巨大潜力,但卫星数据也用于支持与水无关的可持续性挑战的决策过程。
在欧空局资助的一系列研究项目中,最近的GreenUP项目中,我们应用卫星数据为城市地区的决策过程提供信息。框架和工具可用于动态评估城市环境的状态和动态,包括监测绿色/蓝色基础设施的范围和状况、绘制城市热岛(UHI)、绘制洪水风险图等等。总的来说,这些工具具有巨大的潜力,可以通过选址识别和监测基于自然的解决方案,为城市气候活动和绿色空间规划提供信息。这是规划更宜居、更可持续和更有弹性的城市地区的关键。
在另一个项目中,我们正在开发一套新的高分辨率、基于卫星的工具组合,用于测量牧场指标,包括牧场范围、类型和生物量。这种系统而准确地监测牧场指标的能力将是评估人类变化(土地利用和放牧模式)和气候变化(如不稳定的降雨模式、温度和大气二氧化碳)如何影响牧场变化的关键。这是理解和保护这些重要生态系统的关键。
对卫星技术和可持续性问题感到好奇?联系麦斯克里斯坦森获取更多信息。
[1]地球观测(europa.eu)



