NASA发布突破性的森林生物质碳产品数据

NASA 的 GEDI 任务随着其最新数据产品的发布达到了一个重要的里程碑，该产品首次提供了对地上森林生物量及其储存的碳的近乎全球估计——填补了气候研究的一个关键空白。

这些数据有助于研究地球森林如何变化、它们在缓解气候变化方面发挥的作用，以及种植和砍伐树木对区域和全球的影响。

借助 GEDI 的新数据产品，全球生态系统动力学调查、生态系统和气候研究人员可以快速定位他们感兴趣的区域，并比过去更精确地研究森林结构和碳含量。

新的生物质产品发布之际，GEDI 的任务延长了一年，代表了星载激光雷达(一种激光)研究的关键进步的高潮。

计算地球森林中的碳

GEDI 是专为测量植被而设计的高分辨率激光雷达仪器。从其在国际空间站上的有利位置，GEDI 迅速从下面的树木和灌木上反射激光脉冲，以创建详细的森林和土地构造 3D 地图。生成的数据产品以 1 公里(0.39 平方英里)的分辨率进行处理和网格化，使研究人员能够研究有关森林生态系统、动物栖息地、碳含量和气候变化的问题。

在轨道运行的前三年，GEDI 在南北纬 51.6 度之间(分别约为伦敦和福克兰群岛的纬度)捕获了数十亿次测量数据。

新的数据产品将来自 GEDI 的数据与机载和地面激光雷达相结合，构建了一张全球生物量地图，揭示了一个地区的植被数量。

全球生态系统动力学调查 (GEDI) 是一种全波形激光雷达仪器，可对地球表面的三维结构进行详细观测。GEDI 精确测量森林冠层高度、冠层垂直结构和地表海拔，从而增强我们对全球碳和水循环过程、生物多样性和栖息地的了解。信用：国家航空航天局

“一个很大的不确定性领域是我们不知道地球森林中储存了多少碳，”GEDI 首席研究员兼马里兰大学地理科学教授 Ralph Dubayah 说。树木从大气中吸收碳来促进它们的生长。但是科学家们需要知道森林储存了多少碳，这样他们才能预测森林砍伐或野火会释放多少。大约一半的植物生物量由碳组成。

GEDI 的新产品不是第一个全球生物质产品，但它是第一个使用先进的统计模型在其估计中包含明确描述的不确定性的产品。这意味着 GEDI 的生物量估计也伴随着这些测量的准确度。“也就是说，对于平均生物量的每 1 公里估计，任务知道该估计有多自信，”杜巴亚说。

GEDI 团队将他们的结果与联合国粮食及农业组织的森林清单和林务局森林清单和分析数据进行了比较，发现 GEDI 的生物量估计值优于两者。GEDI 产品与清单不同的案例突出了进一步研究和校准的机会。

“我们可以应用这个框架来估计整个国家的生物量——例如，泛热带地区的许多国家没有国家森林清单，”GEDI 的验证和校准负责人、该大学的副研究教授 John Armston 说。马里兰大学。“现在我们有办法提供具有已知不确定性的地上生物量估计值，可用于支持气候报告和广泛的应用。”

Armston 说，在世界许多国家，人们对使用 GEDI 来检查森林和林地的定义以进行碳监测以及表征生态系统结构以进行生物多样性评估非常感兴趣。

“更确定地解决不同森林和林地生态系统的结构将受益，不仅是碳储量估算，还有我们对其生态状况的了解以及不同土地管理实践的影响，”他说。

为未来的任务奠定基础

该团队将继续完善其生物量估计，并将任务延长至 2023 年 1 月，为收集更多数据提供时间。此外，国际空间站最近将其轨道从地球表面上方 262 英里(421 公里)调整到约 258 英里(417 公里)。较低的轨道将使 GEDI 拥有更统一的覆盖范围，这意味着其数据从东到西的差距更少，从而使任务能够更完整地了解地球的温带和热带森林。

“随着 GEDI 能够一直收集到 2023 年的数据，我们越来越接近于在下一代激光雷达和雷达任务(如 NISAR(NASA-ISRO SAR，2024 年发射))的同时收集数据，”马里兰大学助理教授、GEDI 研究科学家之一劳拉·邓肯森 (Laura Duncanson) 说。“最终，最好的产品将不仅仅是基于 GEDI，而是基于卫星数据源的组合。”

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