中国道路中国梦·每一个人都是主角
为中国1426亿棵树建“绿色账本”
郭庆华
关于中国究竟有多少棵树，在过去，对于这个问题，是没有人能够说得清楚的。而如今，答案在今年所发布的中国第一张“树密度地图”里：截止到2020年，全国大概有1426亿棵树，这就好比14亿多的每一个人各自“拥有”100棵树。这些具体的数据呢，是我跟团队耗费10年时间，一同“数”出来的。
为何要去数清楚中国的那些树呢？这起始于现实当中迫切存在的某种需要。我国身为人工林面积最大的那个国家，然而过去对于森林资源的统计更多是停留在蓄积量等宏观方面的层面。自新时代开始以来，伴随绿色发展成为一种共识，“双碳”目标被提出来，我们对于森林的认知不能够再仅仅停留在“大概其”的那种轮廓上面，而是需要一本更为精准的“绿色账本”，去算清楚单木级别的碳储量、生物多样性支撑能力等等之类的情况。进行绿化需要按照宜林则林、宜灌则灌、宜草则草的原则来做，有了准确的数据才会产生科学的决策，才能明确哪里应该种树，应当种什么树，要种多少树。比如，东部的人工林存在着过于密集的状况，从而需要进行间伐操作，而西部的部分林地呈现出过于稀疏的情形，能够实施补植措施。要将家底清点清楚，才能够把每一棵树养护得很好，进而把下一棵树种植得很好。
数树，也是源于一次“不服气”所带来的触动。曾经，《自然》杂志发表过一篇论文，该论文对全球树木数量进行了估算，得出全球有3.04万亿棵树的结论，然而其中涉及中国的数据却并不充足。那个时候，我和团队已经在森林里扎根长达3年多的时间，期间积累了许多资料。我认为，中国的森林不应该成为国际研究中的“模糊地带”，既然他们可以进行研究，那么我们同样能够做到，并且必定会比他们做得更加准确、更加出色 。
中国面积这般广大，在那960多万平方公里的土地之上，怎样才可以把一棵棵树木给数明白呢？关键之处在于要寻觅到恰当合适的方法途径，充分运用好科技所赋予的能量助力。20年之前，我曾看见外国的学者为了测量树的高度，亲自攀爬至树上，甚至于在树上度过夜晚。在满怀钦佩之情的同时，我也在进行思索，测绘科研不但需要具备实事求是的精神品质，更为重要的是要掌握能够带来革新变化的工具手段。紧紧抓住新技术所提供的支撑向上前行，才能够在前行的道路上越来越感到轻松自如，从而打通许多过去无法走通的道路。经多次尝试，我发觉激光雷达是解开难题的关键所在，“折返跑”的激光脉冲能够精准勾勒出树木的高度，能够精准勾勒出树木的形状，还能够精准勾勒出树木的具体位置，扫描一片树林仅仅只需十几分钟 。
实际上，我们又进一步精心雕琢出那所谓“天地一体”的“双眼”观测体系，如同进行 CT 检测那般去数树木。其中一只“眼睛”处于空中，由无人机搭载着传感器，每秒能够发射出上百万个激光脉冲；另一只“眼睛”在地面，众多人员携带设备在林下行走过程中随时完成扫描。俯视这一视角、平视当下角度、仰视上面角度均都具备，激光这种方式、图像呈现形式、视频展示手段多维度相互补充，原本之前“看不清、数不准”的森林渐渐慢慢从写意的泼墨状态朝工笔描绘转变，变得越发清晰起来。当下，我们所研发的激光雷达软硬件已经在 130 多个国家各个地区获得应用标点符号。
在这10年的时间当中，我们走过了7.6万多个样方，收集了400多太字节的数据。这是什么概念？要是一张电子照片的大小按照5兆字节来计算的话，这就等同于超过8000万张的数量。将如此庞大的工程做好，是一个持续迎接挑战、战胜挑战的进程。比如说，森林地表存在起伏，那怎样去测量不在同一个水平面上的树高？我们研制了仿地飞行算法，能够让无人机的飞行高度依据地形起伏进行调整。做完“CT”之后，要怎样去分析海量的森林“片子”？借助智能单木分割算法，我们开展探索，使系统能够自动从复杂林冠里将树木“揪”出，并形成树密度地图。科研过程中，遇到山我们要开辟道路，碰到水就要搭建桥梁。一切科研事宜从来不存在那种万事俱备的堪称理想的状态，最终成果总是在积极行动的进程中，依靠创造各种条件以“闯”的方式得来的。
搞科研，得耐得住那份寂寞，还得静得下心气才行。我的办公室当中，有一本被珍藏着的《中华人民共和国植被图》，它是在2007年出版的。这本地图集可是细化到了几百个群系，而且精确到了每个树种。它是先辈们历经翻山越岭，一天又一天地徒步在林间，拿着尺子、铅笔去测绘制作而成的。现如今，技术不断在进步，工具不断在迭代，然而脚踏实地的科研本色却从来都没有改变过。在数树的这个过程里，并不是没有受到质疑，甚至有不少人觉得这是根本不可能完成的任务。搞科研就得有那种特别冲的闯劲跟干劲，“一楼”大概到处都是杂乱的声响，然而越往“高楼层”去，干扰的声音就会愈发变小 。
最为令我难以忘怀的，乃是关乎在西藏寻觅到亚洲第一高树的那般情景。那时，大伙横渡过水流湍急的易贡藏布江之后，抵达了那棵高度为一百零二点三米的巨柏之下。相较于欣喜以及惊叹而言，自身更多所体会到的是由衷而生的震撼与敬畏之情。它并非仅仅只是一棵树，更是处于存活状态的历史，是大自然赋予我们的一种深刻的启示。在林木相互之间，存在着自身的力量。在未来，我会持续在野外测绘的第一线奋力拼搏，持续不断地去完善我国自然生态的数字化“账本”，竭尽全力为守护好这片绿色的根基贡献出更多的力量。
作者身为北京大学博雅特聘的教授并担任地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所的所长，由本报记者刘发加以采访整理 。
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