地球大資料服務一帶一路土地退化評估 | 世界防治荒漠化和乾旱日

土地退化是全球面臨的最為嚴重的生態環境問題之一，影響全球32億人口的生存與發展，而且氣候變化與人口增長將會進一步加劇其危害。

1994年12月，聯合國第49屆大會通過了決議，宣佈從1995年起，每年的6月17日為“世界防治荒漠化和乾旱日”，呼籲各國政府重視土地沙化這一日益嚴重的全球性環境問題。

2015年9月，《2030年可持續發展議程》在聯合國大會第七十屆會議上透過，將“到2030年，防治荒漠化，恢復退化的土地和土壤，包括受荒漠化、乾旱和洪澇影響的土地，努力建立一個不再出現土地退化的世界”（SDG 15。3）列為重要的可持續發展目標（SDG）之一。

資料、方法和模型的限制，使SDG的有效度量和監測SDGs面臨巨大挑戰，迫切需要建立科學合理和完善的可持續發展目標評估指標體系。當前，建立可對比、可量化、可監測、本土化的指標體系並開展應用，對於評估可持續發展目標進展並最終確保SDG的實現具有重要意義。隨著科技創新的日新月異，科學技術在 SDGs 實施中所發揮的關鍵作用越發凸顯。為此，聯合國啟動了技術促進機制（TFM）以凝聚科技界、企業界和利益攸關方的集體智慧，支援和促進 SDGs 的實施，使全球走上可持續發展的道路，實現人與自然的和諧相處。

2018年，中國科學院啟動了A類戰略性先導科技專項“地球大資料科學工程”（以下簡稱“廣目”專項），其重大目標之一是利用地球大資料服務聯合國可持續發展議程有效實施。“廣目”專項服務SDG主要目標是在TFM框架下，利用地球大資料蘊含的豐富多元的資訊為SDG精確評估和有效落實提供資料、方法、模型和決策支援服務。

面向“一帶一路”的土地退化零增長監測與衡量的需求，“廣目”專項選取全球、中亞與蒙古為試驗區，開展了基於地球大資料的SDG 15.3監測與衡量工作，形成了資料集、方法模型等一系列公共產品，可為“一帶一路”土地退化零增長提供有效決策支援。

中國提前實現土地退化零增長

研究選取土地覆蓋、土地生產力與土壤碳 3 個子指標，利用全球尺度地球大資料與產品，採用聯合國防治荒漠化公約（UNCCD）釋出的 Good Practice Guidance on SDG 15。3開展了全球尺度 2000-2015 年（SDGs15。3 評估基準年） 土地退化基準評估及2018年跟蹤評估。

2015年土地退化基準評估結果（圖1）表明：全球土地退化問題仍然非常突出，全球仍有32個國家土地退化面積大於土地恢復面積，2030年SDG 15。3的實現面臨嚴重挑戰。

中國提前實現土地退化零增長，土地淨恢復面積全球佔比 18.24%，位居世界第一，為全球土地退化零增長做出了重要貢獻。

圖1。 2000-2015年全球土地退化/恢復評估圖

2018年跟蹤評估發現：2015-2018年間全球SDG 15。3。1趨勢整體向好，從土地退化零增長實現情況來看，未實現土地退化零增長的國家主要集中在中亞與非洲地區，處於平衡的國家也主要集中在這兩個區域，這些區域是“一帶一路”的核心區域，面臨著土地退化與社會經濟發展的多重壓力，這些國家SDG 15。3的實現面臨著較大挑戰，需要持續予以關注。

圖2。 國別尺度2018土地退化零增長實現狀況及動態變化圖

中亞土地退化區域主要在西部

研製綜合土地退化指數（LDI）評估土地退化，基於多指標幾何平均方法計算得到 LDI 時間序列資料用於監測土地退化過程。採用《聯合國防治荒漠化公約》提議的趨勢、表現和狀態三種衡量方法開展了中亞地區2000-2018土地退化評估。

評估結果表明:2000-2018年期間，中亞土地退化區域主要發生在西部，而土地改善區域集中在東部，鹹海周邊的土地退化較為嚴重。

中亞土地退化面積佔總面積的比例為4。97%。哈薩克和吉爾吉斯斯坦的土地退化面積比例較高，分別為5。35%和6。92%。“廣目專項”基於地球大資料新技術和模型，提出了適用於內陸乾旱區土地退化精準評價的新評估方法體系，可提供 SDG 15。3。1指標典型乾旱區評價新資料來源。

圖3。 2000年至2018年土地退化指數（LDI）的空間分佈及變化趨勢。（a）年平均LDI的空間分佈；（b）LDI的年度變化趨勢；（c）LDI變化趨勢分為三類：土地退化，穩定區和土地改善；（d）不同國家LDI變化的百分比。CA：中亞五國；KAZ：哈薩克；UZB：烏茲別克；KGZ：吉爾吉斯斯坦；TJK：塔吉克；TKM：土庫曼。（d）的圖例與（c）的圖例相同。

蒙古國近25年整體呈現土地退化趨勢

研製蒙古國30米解析度土地覆蓋產品的遙感分類體系，首次獲得 1990、 2000、2010、2015年蒙古國30米解析度的荒漠化型別土地覆蓋資料，基於土地覆蓋變化分析實現了近25年蒙古國的中高解析度土地退化評估。

評估結果表明:近25年來蒙古國整體呈現土地退化的趨勢，但後期土地恢復明顯增強。

1990-2000年土地退化區域約佔蒙古國總面積的11。21%，土地恢復區域約佔蒙古國總面積的14。45%；2000-2010年土地退化區域約佔蒙古國總面積的17。96%，土地恢復區域約佔蒙古國總面積的8。82%；2010-2015年土地退化區域約佔蒙古國總面積的8。19%，土地恢復區域約佔蒙古國總面積的12。92%。1990-2015年間蒙古國土地退化區域呈現出先以半圓環狀向西南、南與東南部擴充套件移動，後再以半圓環狀向蒙古國中北部區域集中聚集的變化特點；土地恢復區域呈現出先向北移動收縮後向南擴張發展的變化特點。

圖4。 蒙古國1990-2000、2000-2010、2010-2015年土地退化與土地恢復分佈圖（a： 土地退化（1990-2000）； b： 土地退化（2000-2010）； c： 土地退化（2010-2015）； d： 土地恢復（1990-2000）； e： 土地恢復（2000-2010）； f： 土地恢復（2010-2015））

2019年9月，聯合國釋出了題為“現在就是未來：科學實現可持續發展目標”的《2019年全球可持續發展報告》。倡議要從“六個切入點”和“四個槓桿”實現各個層面的平衡的可持續發展和實現《2030年可持續發展議程》所需的轉型。科學作為可持續發展的核心，是幫助可持續性轉型的重要途徑。透過加強科學–政策–社會的銜接，為社會和決策制定者提供可用於解決可持續發展問題的科學支撐。透過跨學科建設，加強SDGs在科學領域的跨界和跨學科合作。這為未來10年可持續發展的工作指明瞭方向。

“廣目”專項將在TFM的框架下持續開展地球大資料支撐聯合國可持續發展議程實施的工作，為UN機構及其成員國，特別是“一帶一路”國家，提供關鍵資料集、模型方法及線上計算工具等一系列公共產品，為“一帶一路”SDGs目標實現貢獻力量。

以上內容由數字地球重點實驗室李曉松提供。

土地退化是全球面臨的最為嚴重的生態環境問題之一，影響全球32億人口的生存與發展，而且氣候變化與人口增長將會進一步加劇其危害。

1994年12月，聯合國第49屆大會通過了決議，宣佈從1995年起，每年的6月17日為“世界防治荒漠化和乾旱日”，呼籲各國政府重視土地沙化這一日益嚴重的全球性環境問題。

2015年9月，《2030年可持續發展議程》在聯合國大會第七十屆會議上透過，將“到2030年，防治荒漠化，恢復退化的土地和土壤，包括受荒漠化、乾旱和洪澇影響的土地，努力建立一個不再出現土地退化的世界”（SDG 15。3）列為重要的可持續發展目標（SDG）之一。

資料、方法和模型的限制，使SDG的有效度量和監測SDGs面臨巨大挑戰，迫切需要建立科學合理和完善的可持續發展目標評估指標體系。當前，建立可對比、可量化、可監測、本土化的指標體系並開展應用，對於評估可持續發展目標進展並最終確保SDG的實現具有重要意義。隨著科技創新的日新月異，科學技術在 SDGs 實施中所發揮的關鍵作用越發凸顯。為此，聯合國啟動了技術促進機制（TFM）以凝聚科技界、企業界和利益攸關方的集體智慧，支援和促進 SDGs 的實施，使全球走上可持續發展的道路，實現人與自然的和諧相處。

2018年，中國科學院啟動了A類戰略性先導科技專項“地球大資料科學工程”（以下簡稱“廣目”專項），其重大目標之一是利用地球大資料服務聯合國可持續發展議程有效實施。“廣目”專項服務SDG主要目標是在TFM框架下，利用地球大資料蘊含的豐富多元的資訊為SDG精確評估和有效落實提供資料、方法、模型和決策支援服務。

面向“一帶一路”的土地退化零增長監測與衡量的需求，“廣目”專項選取全球、中亞與蒙古為試驗區，開展了基於地球大資料的SDG 15.3監測與衡量工作，形成了資料集、方法模型等一系列公共產品，可為“一帶一路”土地退化零增長提供有效決策支援。

中國提前實現土地退化零增長

研究選取土地覆蓋、土地生產力與土壤碳 3 個子指標，利用全球尺度地球大資料與產品，採用聯合國防治荒漠化公約（UNCCD）釋出的 Good Practice Guidance on SDG 15。3開展了全球尺度 2000-2015 年（SDGs15。3 評估基準年） 土地退化基準評估及2018年跟蹤評估。

2015年土地退化基準評估結果（圖1）表明：全球土地退化問題仍然非常突出，全球仍有32個國家土地退化面積大於土地恢復面積，2030年SDG 15。3的實現面臨嚴重挑戰。

中國提前實現土地退化零增長，土地淨恢復面積全球佔比 18.24%，位居世界第一，為全球土地退化零增長做出了重要貢獻。

圖1。 2000-2015年全球土地退化/恢復評估圖

2018年跟蹤評估發現：2015-2018年間全球SDG 15。3。1趨勢整體向好，從土地退化零增長實現情況來看，未實現土地退化零增長的國家主要集中在中亞與非洲地區，處於平衡的國家也主要集中在這兩個區域，這些區域是“一帶一路”的核心區域，面臨著土地退化與社會經濟發展的多重壓力，這些國家SDG 15。3的實現面臨著較大挑戰，需要持續予以關注。

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2。 國別尺度2018土地退化零增長實現狀況及動態變化圖

中亞土地退化區域主要在西部

研製綜合土地退化指數（LDI）評估土地退化，基於多指標幾何平均方法計算得到 LDI 時間序列資料用於監測土地退化過程。採用《聯合國防治荒漠化公約》提議的趨勢、表現和狀態三種衡量方法開展了中亞地區2000-2018土地退化評估。

評估結果表明:2000-2018年期間，中亞土地退化區域主要發生在西部，而土地改善區域集中在東部，鹹海周邊的土地退化較為嚴重。

中亞土地退化面積佔總面積的比例為4。97%。哈薩克和吉爾吉斯斯坦的土地退化面積比例較高，分別為5。35%和6。92%。“廣目專項”基於地球大資料新技術和模型，提出了適用於內陸乾旱區土地退化精準評價的新評估方法體系，可提供 SDG 15。3。1指標典型乾旱區評價新資料來源。

圖3。 2000年至2018年土地退化指數（LDI）的空間分佈及變化趨勢。（a）年平均LDI的空間分佈；（b）LDI的年度變化趨勢；（c）LDI變化趨勢分為三類：土地退化，穩定區和土地改善；（d）不同國家LDI變化的百分比。CA：中亞五國；KAZ：哈薩克；UZB：烏茲別克；KGZ：吉爾吉斯斯坦；TJK：塔吉克；TKM：土庫曼。（d）的圖例與（c）的圖例相同。

蒙古國近25年整體呈現土地退化趨勢

研製蒙古國30米解析度土地覆蓋產品的遙感分類體系，首次獲得 1990、 2000、2010、2015年蒙古國30米解析度的荒漠化型別土地覆蓋資料，基於土地覆蓋變化分析實現了近25年蒙古國的中高解析度土地退化評估。

評估結果表明:近25年來蒙古國整體呈現土地退化的趨勢，但後期土地恢復明顯增強。

1990-2000年土地退化區域約佔蒙古國總面積的11。21%，土地恢復區域約佔蒙古國總面積的14。45%；2000-2010年土地退化區域約佔蒙古國總面積的17。96%，土地恢復區域約佔蒙古國總面積的8。82%；2010-2015年土地退化區域約佔蒙古國總面積的8。19%，土地恢復區域約佔蒙古國總面積的12。92%。1990-2015年間蒙古國土地退化區域呈現出先以半圓環狀向西南、南與東南部擴充套件移動，後再以半圓環狀向蒙古國中北部區域集中聚集的變化特點；土地恢復區域呈現出先向北移動收縮後向南擴張發展的變化特點。

圖4。 蒙古國1990-2000、2000-2010、2010-2015年土地退化與土地恢復分佈圖（a： 土地退化（1990-2000）； b： 土地退化（2000-2010）； c： 土地退化（2010-2015）； d： 土地恢復（1990-2000）； e： 土地恢復（2000-2010）； f： 土地恢復（2010-2015））

2019年9月，聯合國釋出了題為“現在就是未來：科學實現可持續發展目標”的《2019年全球可持續發展報告》。倡議要從“六個切入點”和“四個槓桿”實現各個層面的平衡的可持續發展和實現《2030年可持續發展議程》所需的轉型。科學作為可持續發展的核心，是幫助可持續性轉型的重要途徑。透過加強科學–政策–社會的銜接，為社會和決策制定者提供可用於解決可持續發展問題的科學支撐。透過跨學科建設，加強SDGs在科學領域的跨界和跨學科合作。這為未來10年可持續發展的工作指明瞭方向。

“廣目”專項將在TFM的框架下持續開展地球大資料支撐聯合國可持續發展議程實施的工作，為UN機構及其成員國，特別是“一帶一路”國家，提供關鍵資料集、模型方法及線上計算工具等一系列公共產品，為“一帶一路”SDGs目標實現貢獻力量。

以上內容由數字地球重點實驗室李曉松提供。