地球大数据支撑可持续发展目标报告(2022)

目录 04前言36 05执行摘要 07绪论 10SDG2零饥饿 15提高农业生产力 全球高分辨率复种格局与潜力评估\15 东北黑土盐碱区盐碱地变化与驱动因素\18 19可持续粮食生产 全球变化下中国农田土壤碳汇潜力评估\1952 中国种植业碳排放时空变化\20 22SDG6清洁饮水和卫生设施 27改善水环境 中国各省地下水水质变化评估\27 28提高用水效率 中国三大粮食作物水分利用效率变化评估\282010~2020年中国用水紧张程度变化及驱动分析\30 31水资源综合管理 中国省级水资源综合管理数据支撑能力评估\31 32水生态系统变化 中国各省地表水-地下水水量变化评估\32 34综合评估 2015~2020年中国SDG6进展综合评估\34 SDG7经济适用的清洁能源 41电力获取 全球建筑通电状况\41 44可再生能源 中国可再生能源电力\44 中国光伏电站建设\45 47国际能源合作 中国能源国际合作项目\47 中国太阳能利用国际培训\49 SDG11可持续城市和社区 57城镇化进程监测与评估 2000~2020年全球城市土地利用效率综合评估\57 58世界遗产保护 世界遗产地土地覆盖变化监测与遗产保护评估\58 59城市灾害与应对 2000~2021年全球极端天气气候事件评估\59 2010~2021年中国地市级自然灾害SDG11.5 指标监测\60 61城市绿色空间 全球大城市绿度变化与受益人口\61 64社区尺度SDG11指标综合监测 中国主要城市的社区可持续发展指标精细化监测\64 68SDG13气候行动 73灾害监测与减灾行动 中国涝渍害时空分布及其对农作物的影响\73 全球热浪变化及其影响分析\74 气候行动目标下中国防灾减灾政策计量评价\75 76气候变化长期预警 全球增暖下的海洋物理环境变化\76 78全球陆/洋碳汇估算 近30年来全球大洋碳收支变化趋势\782000~2020年全球陆地净生态系统生产力时空变化分析\79 82气候变化教育 中国气候变化教育传播现状调查\82 84SDG14水下生物 89减少海洋污染 中国近海营养盐变化与趋势分析\89 中国近海绿潮生物量高精度遥感监测\90 92保护海洋生态系统 中国滨海滩涂的高精度动态监测\92 中国近海湿地的台风防护减灾生态功能价值评估\93 中国-东盟海域珊瑚礁白化热环境监测与预警\94 95保护沿海区域 中国退围还海和退围还湿动态监测\95 98 112 SDG15陆地生物 103防治荒漠化与土地退化 全球沙丘（地）动态监测\103 中国荒漠化治理碳汇效应\105 东北黑土退化现状与风险评估\106 地球大数据支持“非洲绿色长城”建设\107 108保护山区生态系统 中国山地生物多样性保护状况评估\108 109外来入侵物种防控管理 外来入侵物种风险评估与防控管理\109 SDG多指标交叉与综合 117SDG多指标交叉 中国SDG多指标间协同与权衡关系分析\117 119SDGs综合评估 122 总结与展望 124 数据源 127 缩略词 129 主要参考文献 132 报告编写组 中国典型区域SDGs综合评估\119 前言 2030年可持续发展议程从经济、社会和环境三个维度描绘了全球可持续发展的宏伟蓝图。但数据缺失、发展不均衡、目标间相互制约等问题也对可持续发展目标（SustainableDevelopmentGoals,SDGs）落实提出重大挑战。同时，气候变化影响加剧，新冠肺炎疫情延宕反复，地区紧张局势加剧，大幅增加了议程实施和实现的难度。2021年，习近平主席在第76届联合国大会上 提出全球发展倡议，以加快落实2030年可持续发展议程，推动实现更加强劲、绿色、健康的发展。 联合国《2021年可持续发展目标报告》明确指出，数据是重建和加快SDGs实现的资源，获取和掌握及时和高质量的数据比以往任何时候都更加重要。为此，联合国秘书长提出了《数据战略》，推动获得更为相关、更好分类和更加及时的数据，以跟踪、预测和加速落实可持续发展目标进展，使我们能够将数据和信息转化为洞察力，转变和优化发展决策过程。 随着全球范围内数字化进程加快，数据的国际可比性和可用性有所改善，但可持续发展目标数据的地理覆盖面与及时性在各个领域仍然存在差距，亟需创新方法来填补这些空白。集地球科学、信息科学和空间科技等交叉融合的地球大数据技术，具有宏观、动态监测能力，能大大提高数据获取能力，为SDGs实现提供重要支撑。 2020年9月22日，习近平主席在第75届联合国大会宣布中国将设立可持续发展大数据国际研究中心 （CBAS）。2021年9月6日，CBAS正式成立，这是全球首个以大数据服务联合国2030年可持续发展议程的国际科研机构。成立一年来，中心通过研建可持续发展大数据平台系统、发射并运行可持续发展科学卫星 （SDGSAT-1）、开展地球大数据服务可持续发展目标的技术方法研究，面向全球提供服务SDG指标监测和评估的数据、信息和服务，为联合国2030年议程的实施作出积极贡献。 2019~2021年，中国科学院连续三年牵头编制《地球大数据支撑可持续发展目标报告》，累积贡献64个 监测评估与示范研究案例，包括53套数据产品、33种方法模型和42个决策支持，展示了中国利用地球大数据技术支持全球和区域可持续发展议程的探索与实践。2022年度《地球大数据支撑可持续发展目标报告》 继续围绕零饥饿、清洁饮水和卫生设施、可持续城市和社区、气候行动、水下生物、陆地生物等六个可持续发展目标和多指标间的相互关联、权衡协调作用深入开展研究。同时，拓展经济适用的清洁能源（SDG7）目标，并针对不同区域类型特点，开展了SDGs区域综合示范研究。在此基础上，持续关注中国生态环境变化，在四年案例成果基础上集成创新，对56个环境类指标进行综合评估，监测中国可持续发展目标进展。 本报告组织科研院所、高校等40多家单位170余名科研人员进行撰写工作，汇聚了可持续发展大数据领域的最新研究成果。中国科学院领导和机关给予了大力支持，编写组同志们付出了艰辛劳动，在此一并表示衷心感谢。 可持续发展大数据国际研究中心主任联合国可持续发展目标技术促进机制10人组成员 （2018~2021） 执行摘要 前言 执行摘要 本报告利用地球大数据的优势和特点，围绕SDG2 零饥饿、SDG6清洁饮水和卫生设施、SDG7经济适用 的清洁能源、SDG11可持续城市和社区、SDG13气候 行动、SDG14水下生物和SDG15陆地生物七个可持续发展目标的25个具体目标及SDG多指标交叉与综合，形成42个研究案例，从数据产品、方法模型和决策支持三方面，展示了全球、区域、国家和典型地区四个尺度的SDG指标监测和评估成果，为决策部门提供科学参考，是大数据支撑SDGs落实的创新性实践。 在SDG2零饥饿方面，聚焦提高农业生产力和可持续粮食生产两个主题，在全球尺度，研制了2020年全球30m分辨率耕地复种指数分布产品；在中国尺度， 研制了中国农业耕层土壤碳密度时空变化和中国种植业县域碳排放数据产品；在典型地区尺度，研发了盐碱地识别算法与分级模型，实现了东北黑土盐碱地集中区近35年土壤盐渍化程度监测。基于以上数据分析发现， 2020年全球约85.2%的耕地为单季种植模式，如能将实际复种水平提升到潜在水平有望增加2.3亿t粮食产量，相当于当前全球粮食总产量的6.4%。中国东北黑土区西部（世界三大苏打盐碱地之一）通过“盐碱地植被修复工程”、“吉林西部重大工程”等系列工程，盐碱地面积自2000年以来减少了63.3%，促进了粮食增产。2015 ~2020年，中国农田耕层土壤有机碳增加了3.4%；近10年中国单位农业产值碳排放强度呈下降趋势，江淮地区、江汉平原和四川盆地单位面积碳排放量较高。 在SDG6清洁饮水和卫生设施方面，围绕改善水环境、提高用水效率、水资源综合管理和水生态系统变化四个主题，综合站点观测、统计调查和遥感监测等 多源数据，开展了中国省级尺度SDG6目标进展监测与评估，研究发现，中国地下水环境改善显著，农业用水效率显著提高，总体用水紧张程度呈下降趋势，水资源 管理工具优化提升明显，水库水面积呈增加趋势，地下水储量减少速率呈下降趋势。但从省级行政区域的角度，受不同地区自然地理条件、资源禀赋、以及经济发展水平的影响，各项指标的实现情况存在显著的空间差异。经济发达地区多面临水环境和水生态方面的挑战，经济欠发达地区的用水效率则普遍偏低。研究成果有助于摸清中国各省级行政区落实SDG6进程、明确问题与差距，以及制定和改进实现SDG6目标的加速策略。 在SDG7经济适用的清洁能源方面，聚焦电力供应、可再生能源和国际能源合作三个主题，在全球尺度，研制了全球建筑通电状况遥感监测数据产品；在中 国尺度，研制了中国光伏电站遥感监测数据集、中国能源国际合作项目对发展中国家SDG7影响数据集和中国太阳能利用国际培训统计数据集，调查了中国可再生能源发展现状，评估了中国在可再生能源和国际能源合作等三个指标的进展。基于以上数据分析发现，2020年全球通电建筑面积较2014年增加显著，通电建筑面积占比 提高近2个百分点；中国绿色低碳能源转型进展显著， 2021年，中国可再生能源装机和发电量分别是2015年 的2.12倍和1.79倍；中国能源国际合作帮助发展中国家 实现SDG7目标，增加了80个国家的人均用电量，中 国太阳能国际培训受培训国家（地区）已达133个。 在SDG11可持续城市和社区方面，聚焦城镇化进程监测与评估、世界遗产保护、城市灾害与应对、城市绿色空间以及社区尺度SDG11指标综合监测五个 主题，在中国尺度，研制了地级市SDG11.5监测指标数据集、中国社区功能分类数据产品，实现SDG11四个指标的计算和评估；在全球尺度，研制了全球典型城市建成区数据集、世界遗产边界矢量数据、全球极端天气气候灾害损失数据集、全球绿度变化趋势数据集。基于以上数据分析发现，2000~2020年全球城镇化协调发展 总体向好；2015~2020年，世界文化遗产地土地覆盖变化普遍小于1%，保护态势总体良好；《仙台框架》的实施在全球和中国均取得一定成效；中国以全球19%的 城市建成区面积贡献了全球28%的城市显著变绿区域，中国城市增绿受益人口占全球受益总人口约47%；中国SDG11.1、SDG11.2、SDG11.3实现情况在社区尺度上总体向好。 在SDG13气候行动方面，聚焦灾害监测与减灾行动、气候变化长期预警、全球陆/洋碳汇估算、气候变化教育四个主题，在中国尺度，研制了土壤水分含量、 防灾减灾政策数据产品，调查了气候变化教育现状，实现SDG13气候行动四个指标的计算和评估；在全球尺度，研制了高温热浪分布、海洋热量/盐度数据集、全球陆地/大洋碳汇系列数据产品。基于以上数据分析发现，中国耕地在2021年夏秋季节遭受了较为严重的涝渍害，但通过科学田间管理并未影响粮食产量；中国及其省级政府通过颁布系列政策已经建立起较为完善的减灾体系；中国气候变化教育体系相对完善，仍需加强课程设计与实践活动。全球陆地不断升温，高温热浪频率和强度增加，海洋热含量也在不断增加，盐度差异、垂向层结有加剧分化的趋势；全球陆地、大洋的碳汇近20年来有明显增加的趋势。 在SDG14水下生物方面，聚焦减少海洋污染、保护海洋生态系统、保护沿海区域三个主题，在中国尺度，研制了1978~2019年中国东部近海营养盐 浓度分布、2016年和2020年中国滨海滩涂空间分布、2010~2020年中国近海湿地台风防护价值、2010~2020年中国沿海退围还海和退围还湿动态监测等数据产品，提出了绿潮生物量多源遥感反演模型；在区域尺度，提出了三维珊瑚礁白化热环境计算模型方法，研发了中国-东盟海域珊瑚礁白化热环境预警系统。基于以上产品、模型和系统应用分析发现，近十余年中国近海营养盐浓度显著降低，其中陆源氮、磷入海量的减少是中国近海溶解无机氮和溶解无机磷浓度