“北斗星动能”科技示范项目用高科技手段开展碳源碳汇调控

2022年，山东省被国家定位为新旧动能转换绿色低碳高质量发展先行区，而结合山东省新旧动能转换产业升级发展时机的“北斗星动能”科技示范工程，正为山东沿黄地区提供技术应用服务。

在山东应用空天遥感技术，无疑会对沿黄地区生态保护与高质量发展产生积极影响。近日，本报记者专访了“北斗星动能”科技示范工程副总设计师、国家重点研发计划“北斗精准导航与高分辨率遥感集成技术及区域综合应用示范”项目首席科学家、中国科学院空天信息创新研究院研究员张新。

中国环境报：“北斗星动能”科技示范工程为什么会选择落地山东省？

张新：随着我国北斗三号全球导航系统、航空遥感系统、高分辨率对地观测系统等国家重大空间基础设施建成，以通信、导航和遥感一体化融合为特征的空天信息应用广泛，可以为绿色低碳精准监测和高质量发展提供重要科技支撑。

2021年，“北斗星动能”科技示范工程在山东省启动，主要包括“基于北斗智能精准定位的现代服务技术集成与区域服务业创新示范”和“北斗精准导航与高分辨率遥感集成技术及区域综合应用示范”等建设内容。其中，“北斗精准导航与高分辨率遥感集成技术及区域综合应用示范”项目是科技部“十四五”“地球观测与导航”首批启动的重点专项，也是科技部和山东省省部合作示范项目。

习近平总书记心系黄河生态，多次考察黄河流域生态保护和经济社会发展情况。2021年10月，习近平总书记在山东省济南市主持召开深入推动黄河流域生态保护和高质量发展座谈会上要求山东省“在推动黄河流域生态保护和高质量发展上走在前”。沿黄地区作为山东省人口活动和经济发展的重要区域，在新旧动能转换绿色低碳高质量发展先行区建设中无疑具有举足轻重的战略地位。

实际上，山东省是黄河流域唯一河海交汇区，是人口和产业密集的碳源区域，同时也具有强大的碳汇能力，包括陆地固碳和海洋固碳。在“双碳”战略背景下，需要针对碳源和碳汇两个系统开展调控。

此外，山东沿黄地区涵盖了流域、湿地、河口、农田、海洋等多种生态系统，同时却面临着污染物排放、生态破坏等人类活动干扰，既具有生态系统的完整性，也存在着人类社会经济活动与资源环境承载力之间不断变化的动态关系。在此区域将技术应用落地，有利于向全国推广区域绿色低碳高质量发展的空间治理模式。

中国环境报：“北斗星动能”科技示范工程在山东沿黄地区生态保护方面会展开哪些具体工作？

张新：针对山东沿黄地区生态保护需求，“北斗星动能”科技示范工程着力构建调控技术和调控平台。

一是开发生态—生产—生活与碳源碳汇调控系统。生态—生产—生活调控模型是为了明确主要的可调控的生态环境要素和人类活动要素，实施特定目标下的调控模拟；而碳源碳汇调控模型则是着重人为碳排放、海洋固碳、陆地固碳等过程的模拟。根据定量结果，可以进一步确定面向产业系统和生态系统的调控思路；其中，产业调控主要包括以水定产、产业规模调整、产业结构调整、产业低碳发展等具体措施，生态调控主要包括生态增汇、生态用水保障、水污染治理、“三退三还”、盐渍化防止等具体措施。

二是开发国土空间开发预警与调控系统。这一部分工作主要是围绕“三区三线”推进生态要素、产业要素等在空间上优化布局。具体包括“三区三线”的突破预警、优化调控以及生态系统和产业系统的空间管治。在地方实际空间利用时会进一步确定“三区三线”内部的空间布局，面向地方实际需求构建针对性空间管治调控方案。

三是开发生态保护与高质量发展调控尺度转换系统，主要是满足不同空间管理尺度的调控对接。我们针对山东沿黄地区不同尺度的调控目标和技术的差异，提出了“多目标规划+系统动力学”的综合调控方案，能够在宏观尺度的“生态优先”“绿色发展”和“陆海统筹”不同维度，确定不同地市/区县的调控重点内容，以此来实现技术的本地化应用。

中国环境报：您目前从事的国家重点研发计划“北斗精准导航与高分辨率遥感集成技术及区域综合应用示范”项目有哪些特色，对山东沿黄地区高质量发展产生哪些影响？

张新：面向山东省生态优先、绿色低碳、陆海统筹、新旧动能转换等关键需求，“北斗精准导航与高分辨率遥感集成技术及区域综合应用示范”项目构建生态保护与高质量发展监测、诊断、评估与调控技术，应用高分遥感产品的精度优势，对沿黄地区实际发展问题的“定量化”调控决策支持。

总体上看，项目一方面可以增强区域高质量发展的调控能力，推动发展空间布局更加合理；另一方面，能够增强空天信息科技成果落地转化，推动山东省加快新旧动能转换。

比如，我们正在开展的工作，能够科学预测未来山东沿黄地区城市生态安全情势并及时给予调控，主要包括景观生态安全格局调控、单一生态要素调控、城市生态安全保障调控。具体来说，通过搭建调控平台实时收集环境数据，跟踪监测环境状态，帮助地方更好进行生态调控、产业调控和空间调控，制定适合山东沿黄地区绿色低碳高质量发展先行区建设的科技路线图。

下一步，项目将会构建具备“精准、可信、高效”特征的北斗和遥感集成技术体系，研发海陆一体的综合集成服务平台；以精准导航与控制、目标场景立体监测为抓手，加长研究和应用链条，带动研制一批无人农场、精细农业、海洋牧场、生态监测等方面的无人化装备和空天信息应用系统。