清华发起并联合举办首届非洲大陆地表覆盖制图研讨会

访清华地表制图团队:遥感非洲绘出“你的模样”

遥感非洲:绘出“你的模样”

来源:《中国科学报》2017-06-14 冯丽妃


5月中旬,从南非第37届国际环境遥感大会归来后,宫鹏心底多了一份底气:目前清华大学所做的全球地表覆盖图精度依然领先欧美十个百分点左右。“8年抗战,我们基本上走在世界的前面。”这让担任清华大学地球系统科学系主任的他引以为傲。

正是过硬的技术让宫鹏带领的全球地表覆盖制图团队在2009年把目光从国内投向国际,并聚焦遥感基础较为薄弱、地表覆盖类型比较复杂的非洲。如今,经过数年的开拓合作,清华大学地学系与非洲多国的合作已初见成效。

“种花种草,等待国家挑选。”这是宫鹏常说的一句话。在“一带一路”背景下,他的一个目标是在推进与兄弟国家合作的同时,“提高中国人对世界的了解”。

领航世界 走进非洲

2009年,时任中科院遥感所遥感科学国家重点实验室主任的宫鹏带领合作团队,完成了我国首张全国湿地分布遥感制图。这为我国湿地资源变化监测提供了重要依据,也让宫鹏产生了绘制全球地表覆盖图的决心。

“中国陆地面积是世界陆地面积的1/15,因此我们有能力做全球制图。而且利用全球250个陆地生态系统通量塔的地表覆盖属性对欧美全球地表覆盖制图产品进行验证,我发现他们的总体准确度均未超过42%。”宫鹏认为这是一个让中国人在遥感制图方面走在世界前列的机会。他的目标是将全球制图的空间分辨率提高一个数量级,把当时最高的300米分辨率做到30米;同时使其在精度上至少提高10%。

2011年,宫鹏带领团队率先做出了拥有世界最高空间分辨率的全球地表覆盖图,其总体准确度达到64%以上,使中国人的全球遥感制图首次领先世界。

随后,为进一步优化全球制图中荒漠干旱区及植被和裸地过渡带的地表覆盖分类结果,宫鹏团队在2013年发起并推动了以非洲为对象的快速遥感制图。这一活动得到了联合国环境规划署和美国地质调查局的辅助以及19个非洲国家和组织的响应,并成立了非洲土地覆盖制图工作组。2014年,工作组建立了高分辨率非洲土地覆盖数据库,这对了解非洲土地资源、陆地生物栖息地和环境指征具有重要意义。

2016年,清华大学再次在概念上创新,牵头首次完成大洲尺度遥感动态地表覆盖制图样本库。“这是首个针对非洲的动态、多季节样本库,将最初版的FROM-MP在非洲地区总体准确率从69%提高到77%。”该图制作者之一赵圆圆博士介绍说。

培养人才 “助力”造血

在宫鹏看来,中国与非洲最好的合作是提高其“自我造血”能力,而人才培养是其中的一个关键。

“来清华大学读博我一点也不后悔。”曾经拒绝了美国名校offer的夸梅·哈克曼告诉《中国科学报》记者。哈克曼是清华大学首位加纳籍博士生,2012年师从宫鹏攻读生态学方向的博士。如今,4年的在华求学生涯已经让他“崭露头角”。其间,他已发表了5篇论文,其中包括3篇SCI论文。因表现优异,他今年还被推选为联合国生物多样性与生态系统服务政府间平台的加纳代表。

据介绍,加纳是世界上典型的云层覆盖最为密集的地区之一。在清华大学支持下,哈克曼用半年时间收集了1500多张第一手的地面照片资料验证遥感制图。

今年6月毕业后,哈克曼打算回国到大学任教,他希望在“一带一路”背景下继续推动双方的科学合作与交流。“科学对于非洲未来的发展非常重要,可以为政府提供决策支持。而现在非洲很多大学的前沿学科规模很小,资源也非常少。”他说,“回到祖国后,我还会做遥感数据收集,还要和清华大学的师长和朋友一起合作,制出更多更好的图。”

一直以来,在吸引第三世界国家优秀人才留学方面,欧美国家都是我国的强劲竞争者。“随着我们国家遥感监测技术发展越来越快,我相信会把非洲的优秀学生源源不断地吸引过来。”宫鹏说。

落地非洲 “授之以渔”

“授人以鱼”不如“授人以渔”。除了把非洲的青年人才引进来,宫鹏还带领团队走出去,让中国的技术在非洲落地开花。

今年1月,该团队到肯尼亚、乌干达和埃塞俄比亚等东非三国调研,并展示了自主研发的FROM-MP系统。“这个系统中包含了清华地学系积累的30米分辨率全球遥感影像资料,可以支持非洲研究人员用采集的样本做自己的产品。”地学系副教授白玉琪告诉记者,“现在,合作方已经能够进行样本的创建、维护和共享,下一步是进行地表分类及制图。”为了提高FROM-MP系统在非洲乃至全球访问的稳定性及便捷性,他们计划在非洲建立本地化的服务器,让基础设施落地非洲,并在当地培训技术人员,推动长效合作。

随着技术的发展和合作的深入,宫鹏计划进一步提高遥感观测的精度,将全球地表覆盖图的分辨率再提高一个数量级,从了解土地覆盖向土地利用转变,并进一步保护生物多样性。“我们有一个大的目标:掌握第一手的全球地表覆盖、土地利用资源等情况,用我们擅长的科学技术服务国家。”宫鹏说。

编辑:藤子

与其他地区相比,非洲大陆在气候变化面前尤其脆弱。近年来,中国相关领域的科学家们在科研、人才培养等方面积极行动,助力非洲国家应对气候变化。

与其他地区相比,非洲大陆在气候变化面前尤其脆弱。近年来,中国相关领域的科学家们在科研、人才培养等方面积极行动,助力非洲国家应对气候变化。

  清华新闻网7月2日电
6月25日至27日,清华大学地球系统科学研究中心作为发起单位,与联合国环境保护署、美国内政部、非洲区域资源发展制图中心、美国联邦地质调查局,在非洲肯尼亚首都内罗毕联合举办了首届非洲大陆地表覆盖制图研讨会。会议主要围绕技术先进国家如何同非洲各国家合作,实现数据、技术、人才共享,完成精度更高的非洲地表覆盖制图,以及如何运用制图产品在政府决策中发挥更大的导向作用展开讨论。包括19个非洲参会国家在内的来自世界各地的120多位专家、学者参加了会议。

5月中旬,从南非第37届国际环境遥感大会归来后,宫鹏心底多了一份底气:目前清华大学所做的全球地表覆盖图精度依然领先欧美十个百分点左右。“8年抗战,我们基本上走在世界的前面。”这让担任清华大学地球系统科学系主任的他引以为傲。

日前,将近60位中国科学家和非洲同行在位于肯尼亚首都内罗毕的联合国环境规划署,就“气候变化、生态系统与生计”主题交流讨论。联合国环境署副执行主任易卜拉欣·蒂亚乌认为,中国在应对气候变化方面拥有先进的技术、设备和经验,通过知识分享、技术转移等方式,中国可以为非洲国家应对气候变化提供极大的帮助。

日前,将近60位中国科学家和非洲同行在位于肯尼亚首都内罗毕的联合国环境规划署,就“气候变化、生态系统与生计”主题交流讨论。联合国环境署副执行主任易卜拉欣·蒂亚乌认为,中国在应对气候变化方面拥有先进的技术、设备和经验,通过知识分享、技术转移等方式,中国可以为非洲国家应对气候变化提供极大的帮助。

会议建立了中国作为重要参与单位的非洲地表覆盖制图网络,清华大学被确认为本次会议成果的网络发布机构。会上,联合国早期预警与评估部和非洲区域发展资源制图中心也与清华达成了合作意向。

正是过硬的技术让宫鹏带领的团队在2009年把目光从国内投向国际,并聚焦遥感基础较为薄弱、地表覆盖类型比较复杂的非洲。如今,经过数年的开拓合作,清华大学地学系与非洲多国的合作已初见成效。

近年来,气候变化对整个非洲大陆的影响凸显:刚果频发泥石流灾害,津巴布韦洪灾严重,索马里持续干旱,肯尼亚今年的雨季比往年推迟了两个月。

近年来,气候变化对整个非洲大陆的影响凸显:刚果频发泥石流灾害,津巴布韦洪灾严重,索马里持续干旱,肯尼亚今年的雨季比往年推迟了两个月。

  联合国环境保护署总部早期预警与评价部主任皮特·吉鲁斯在致辞中对清华大学加入非洲制图表示欢迎,并表达了希望与清华建立长期的合作伙伴关系的愿望。

“种花种草,等待国家挑选。”这是宫鹏常说的一句话。在“一带一路”背景下,他的一个目标是在推进与兄弟国家合作的同时,“把中国人对世界的了解提高起来”。

肯尼亚环境部长朱迪·瓦克洪古对记者说:“非洲在气候变化面前特别脆弱,70%的非洲人口依赖雨水灌溉的农业。气候变化对粮食安全和老百姓生计有着严重影响。”

肯尼亚环境部长朱迪·瓦克洪古对记者说:“非洲在气候变化面前特别脆弱,70%的非洲人口依赖雨水灌溉的农业。气候变化对粮食安全和老百姓生计有着严重影响。”

  会上,清华地球科学中心主任宫鹏教授、副教授尼古拉斯·克林顿等作了3场报告。其中,宫鹏所作的关于清华大学全球地表覆盖自动制图的演讲是本次会议唯一一个技术主题报告。

领航世界 走进非洲

在联合国环境署和中国国家自然科学基金委员会及中国科学院的共同推动下,一批中国科学家开始研究以“气候变化、生态系统与生计”为主题的相关课题,其中一部分与非洲直接相关,比如赞比西河流域气候变化下农业发展对粮食安全与水资源的影响、撒哈拉沙漠南缘向草原过渡的萨赫勒地区土地使用与地表覆盖的驱动机制等。

在联合国环境署和中国国家自然科学基金委员会及中国科学院的共同推动下,一批中国科学家开始研究以“气候变化、生态系统与生计”为主题的相关课题,其中一部分与非洲直接相关,比如赞比西河流域气候变化下农业发展对粮食安全与水资源的影响、撒哈拉沙漠南缘向草原过渡的萨赫勒地区土地使用与地表覆盖的驱动机制等。