“雙碳”背景下的生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)應(yīng)用探究

彭海劍 孫超 孫維

摘要：隨著大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展，整合碳要素相關(guān)生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)，深度挖掘數(shù)據(jù)價值，將為探索“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)路徑提供新的思路。本文首先概述了生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的概念及特征，然后分別對“雙碳”背景下生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的應(yīng)用進(jìn)行探究，最后通過應(yīng)用方向的設(shè)計探討為“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)探索新路徑，以供參考。

關(guān)鍵詞：“雙碳”；生態(tài)大數(shù)據(jù)；生態(tài)碳匯；生態(tài)產(chǎn)品價值

2020年9月22日，在第七十五屆聯(lián)合國大會一般性辯論上，“碳達(dá)峰、碳中和”被高亮提及。我國明確提出，將提高我國自主貢獻(xiàn)度，采取更加有力的政策和措施，使二氧化碳排放力爭于2030年前達(dá)到峰值，努力爭取2060年前實現(xiàn)碳中和。實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經(jīng)濟(jì)社會系統(tǒng)性變革，要把碳達(dá)峰、碳中和納入生態(tài)文明建設(shè)整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實現(xiàn)2030年前碳達(dá)峰、2060年前碳中和的目標(biāo)。大數(shù)據(jù)技術(shù)的發(fā)展為“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)，創(chuàng)造了新的機(jī)遇。推進(jìn)數(shù)據(jù)要素流通，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)，充分挖掘數(shù)據(jù)價值，推動行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新，產(chǎn)業(yè)升級，減污降碳協(xié)同增效，將更好地助推“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)。我國碳排放實現(xiàn)路線圖，如圖1所示。

一、生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)概述

（一）生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)定義

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，感知網(wǎng)絡(luò)的加密建設(shè)，大數(shù)據(jù)來源日益豐富。大數(shù)據(jù)在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用日趨漸多，多年來積累了海量的生態(tài)環(huán)境數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)主要來自我國生態(tài)環(huán)境監(jiān)測部門，其他來自與生態(tài)環(huán)境相關(guān)的不同部門和領(lǐng)域，種類復(fù)雜多樣、結(jié)構(gòu)各異，其中有結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)，也有非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)。

一般來說，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)是指運(yùn)用大數(shù)據(jù)理念、技術(shù)和方法，解決生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域數(shù)據(jù)的采集與存儲、計算與應(yīng)用等一系列問題，是大數(shù)據(jù)理論和技術(shù)在生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域上的應(yīng)用和實踐。

（二）生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)特征

生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)總體可歸納為4個基本特征。一是數(shù)據(jù)容量大。我國在環(huán)境監(jiān)測、氣象水文監(jiān)測、國土資源監(jiān)測、遙感監(jiān)測等領(lǐng)域每年都積累大量生態(tài)環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)。例如，國家環(huán)境質(zhì)量自動監(jiān)測網(wǎng)自2000年初起建設(shè)運(yùn)營，經(jīng)過20余年的積累，匯總了海量的環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)量必然由TB級別向PB級別躍升。二是數(shù)據(jù)類型多。采集的環(huán)境數(shù)據(jù)類型包括網(wǎng)絡(luò)日志、分析報告、音頻、視頻、圖片、地理位置信息，等等，生態(tài)大數(shù)據(jù)主要涉及環(huán)保、氣象、水利、國土、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域，同時，社會公眾對環(huán)境治理問題的密切關(guān)注，促使生態(tài)大數(shù)據(jù)概念拓寬到網(wǎng)絡(luò)通信領(lǐng)域。因此來說，在廣義上，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)還包括社會統(tǒng)計數(shù)據(jù)和網(wǎng)絡(luò)抓取數(shù)據(jù)，這分別需要從數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)站、論壇、App等途徑來收集，這些數(shù)據(jù)涉及生態(tài)環(huán)境問題的輿情監(jiān)測。三是存取速度快。與傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)不同，生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)多數(shù)為高速實時數(shù)據(jù)流，這是大數(shù)據(jù)區(qū)分傳統(tǒng)數(shù)據(jù)挖掘顯著的特征。四是應(yīng)用價值高。生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)經(jīng)過充分挖掘分析，在碳排放監(jiān)測管理，溯源分析、預(yù)測預(yù)警、環(huán)保監(jiān)察執(zhí)法等方面具有很高的應(yīng)用價值。

生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的應(yīng)用以問題為導(dǎo)向，通過尋找生態(tài)大數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)間的規(guī)律關(guān)系，找到問題產(chǎn)生的癥結(jié)，對問題進(jìn)行分析總結(jié)，最終給予解決問題方式方法。我國對環(huán)境數(shù)據(jù)的處理主要形式為“收集—展示”的模式，對于大量生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)背后的潛在應(yīng)用價值尚未完全挖掘，尤其在“雙碳”目標(biāo)背景下，如何實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的應(yīng)用價值更值得探究。

二、“雙碳”背景下生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)應(yīng)用探究

（一）基于生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的碳監(jiān)測綜合管理服務(wù)應(yīng)用

我國碳交易市場是以碳排放配額為商品，促使碳排放企業(yè)實現(xiàn)碳排放權(quán)交易，通過碳排放權(quán)的交易達(dá)到控制碳排放總量的目的。相關(guān)部門按照規(guī)定向碳排放企業(yè)分配碳排放配額，將碳排放企業(yè)納入碳排放配置管理清單。通過市場實現(xiàn)碳排放配額的交易，在控制碳排放總量的基礎(chǔ)上，激勵企業(yè)碳減排技術(shù)的發(fā)展。我國現(xiàn)有碳排放交易平臺只是提供了一個交易場所，未涉及相關(guān)部門、企業(yè)、個人關(guān)于碳監(jiān)測、碳統(tǒng)計、碳評價等方面的服務(wù)。

基于生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)，通過系統(tǒng)開發(fā)設(shè)計，可以面向相關(guān)部門提供“雙碳”目標(biāo)進(jìn)程評估、碳統(tǒng)計核查、低碳企業(yè)評價等服務(wù)，面向企業(yè)、個人提供碳賬戶、碳信用評價管理等服務(wù)，通過信息化手段提升控碳、降碳方面的能力，增強(qiáng)企業(yè)、民眾的減碳意識，為國家宏觀政策制定提供技術(shù)支撐，充分發(fā)揮行業(yè)、企業(yè)的能動性，完善現(xiàn)有統(tǒng)計核算體系，提高數(shù)據(jù)質(zhì)量，支撐目標(biāo)指標(biāo)的分解及考核。

在碳監(jiān)測綜合管理服務(wù)方面，應(yīng)用方向主要有以下六個方面：一是碳監(jiān)測評估展示。搜集碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)，展示碳排放情況及對減污降碳協(xié)同治理成效展示。二是碳統(tǒng)計核算。建立碳統(tǒng)計核算方法學(xué)庫，構(gòu)建統(tǒng)一的碳統(tǒng)計核算評價體系，用于碳的定量分析。三是碳賬戶企業(yè)管理系統(tǒng)?；谔己怂銟?biāo)準(zhǔn)規(guī)范，采集企業(yè)能源消耗、生成過程消耗等數(shù)據(jù)，促進(jìn)主管部門更好地執(zhí)行監(jiān)管，幫助企業(yè)更好地實現(xiàn)碳管理。四是碳排放趨勢預(yù)測與預(yù)警。對碳排放相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行搜集分析，實現(xiàn)對企業(yè)碳排放超標(biāo)預(yù)警和碳排放趨勢預(yù)測。五是低碳認(rèn)證服務(wù)。以“摸清居民生活碳排放，激勵居民生活碳減排”為核心工作目標(biāo)，建設(shè)居民生活碳排放領(lǐng)域的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，確定數(shù)據(jù)分析模型，開展低碳認(rèn)證的居民生活領(lǐng)域碳減排應(yīng)用，促進(jìn)企業(yè)、居民實現(xiàn)自發(fā)減排。六是碳信用評價管理。根據(jù)金融機(jī)構(gòu)的碳信用評價結(jié)果，為企業(yè)綠色貸款提供金融支持。

（二）基于生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的生態(tài)碳匯應(yīng)用

提升生態(tài)系統(tǒng)碳匯增量是實現(xiàn)碳達(dá)峰、碳中和目標(biāo)的重要手段之一，通過植樹造林、植被恢復(fù)等措施，有效發(fā)揮草原、森林、濕地等為主體的生物固碳作用，可以有效提升生態(tài)碳匯能力，減少溫室氣體在大氣中濃度的活動，減緩全球氣候變暖。

基于生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)，通過數(shù)字化管理的手段，對各類碳匯實施精準(zhǔn)監(jiān)測、有效管理，并發(fā)揮市場機(jī)制手段展開碳匯交易、促進(jìn)碳匯發(fā)展。通過打造碳匯數(shù)字平臺可以覆蓋可視化展示、核算、評價、評估、交易等諸多功能，完善、準(zhǔn)確、有效的生態(tài)碳匯數(shù)字平臺搭建，將在保障生態(tài)碳匯資源監(jiān)測、評估、項目建設(shè)方面發(fā)揮支撐作用，將會對“雙碳”目標(biāo)的實現(xiàn)發(fā)揮重要作用。

在生態(tài)碳匯方面，應(yīng)用方向主要有以下五個方面：一是可視化展示。實現(xiàn)對植被生長的全方位可視化觀察，精準(zhǔn)地實現(xiàn)對自然生態(tài)系統(tǒng)碳匯潛力變化的監(jiān)測。二是計量核算。建立國內(nèi)外通用的碳匯交易計量、核算及價值評估體系。三是工程效益評價。通過工程信息統(tǒng)計，從財務(wù)、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境影響等方面綜合評價生態(tài)碳匯工程效益，優(yōu)化國土空間規(guī)劃和用途管控，合理安排生態(tài)碳匯投入，實現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)固碳經(jīng)濟(jì)效能最大化。四是增匯評估。依托數(shù)據(jù)智慧中臺的模型分析，對增匯效果進(jìn)行智能綜合評估，為制訂科學(xué)的生態(tài)碳匯方案建議和生態(tài)碳匯技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提供決策支撐。五是生態(tài)碳匯交易。通過提供開發(fā)、測算、交易、登記生態(tài)碳匯等一站式服務(wù)，促進(jìn)生態(tài)產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為生態(tài)碳匯交易產(chǎn)品，推動生態(tài)數(shù)字人民幣發(fā)行，激發(fā)生態(tài)碳匯交易熱情，推動低碳經(jīng)濟(jì)發(fā)展，為產(chǎn)業(yè)升級開辟新途徑。

（三）基于生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的生態(tài)產(chǎn)品價值開發(fā)應(yīng)用

生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)作為“綠水青山就是金山銀山”核心理念的實踐，以多元化手段實現(xiàn)其生態(tài)價值轉(zhuǎn)化，對改善生態(tài)環(huán)境、實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有積極意義。在市場實現(xiàn)路徑方面，目前農(nóng)林產(chǎn)品、副產(chǎn)品等權(quán)屬明晰的生態(tài)產(chǎn)品可直接交易，而權(quán)屬還不夠明晰，未來若通過先進(jìn)的技術(shù)手段辨明權(quán)屬的生態(tài)產(chǎn)品（碳匯、水權(quán)等）則可通過權(quán)屬進(jìn)行交易。

采用“互聯(lián)網(wǎng)+”模式，在“雙碳”目標(biāo)背景下，整合生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)，提供“線上、線下”服務(wù)，可以建成集生態(tài)資源監(jiān)測、生態(tài)資源核算、生態(tài)資源賬戶管理、生態(tài)產(chǎn)業(yè)開發(fā)、生態(tài)資源交易、綠色低碳產(chǎn)品推廣、綠色金融服務(wù)為一體的大數(shù)據(jù)系統(tǒng)，服務(wù)生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)全過程，形成生態(tài)產(chǎn)品價值服務(wù)鏈，實現(xiàn)生態(tài)資源共有、共享。

在生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)方面，應(yīng)用方向主要有以下六個方面：一是生態(tài)資源監(jiān)測。為生態(tài)資源的核算、確權(quán)登記、財政轉(zhuǎn)移支付提供第三方權(quán)威數(shù)據(jù)，識別“雙碳”目標(biāo)背景下的潛在生態(tài)環(huán)境治理項目。二是目標(biāo)考核管理。為生態(tài)補(bǔ)償標(biāo)準(zhǔn)的制定和生態(tài)資源的深度挖掘提供數(shù)據(jù)支撐和科學(xué)依據(jù)，合理評估生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值。三是生態(tài)產(chǎn)業(yè)開發(fā)。建立生態(tài)產(chǎn)業(yè)、生態(tài)企業(yè)、生態(tài)項目和生態(tài)技術(shù)信息庫，為相關(guān)部門和企業(yè)提供項目、技術(shù)、知識產(chǎn)權(quán)信息管理及對接服務(wù)。四是生態(tài)資源交易。服務(wù)碳排放權(quán)、用能權(quán)、節(jié)能量、水權(quán)、林權(quán)等環(huán)境權(quán)益的交易，以及森林、土地、礦產(chǎn)、水域等自然資源的出讓、租賃等價值變現(xiàn)。五是綠色低碳產(chǎn)品認(rèn)證。基于生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)，建立綠色低碳產(chǎn)品認(rèn)證體系。六是綠色金融服務(wù)。利用大數(shù)據(jù)、區(qū)塊鏈等前沿技術(shù)，將生態(tài)產(chǎn)品資產(chǎn)和傳統(tǒng)金融產(chǎn)品結(jié)合實現(xiàn)生態(tài)價值向經(jīng)濟(jì)價值的轉(zhuǎn)化，為綠色低碳生態(tài)產(chǎn)業(yè)發(fā)展和招商引資作出貢獻(xiàn)。

三、“雙碳”背景下生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)應(yīng)用建設(shè)的建議

（一）加快碳監(jiān)測碳交易的法律法規(guī)體系建設(shè)

加快加強(qiáng)碳監(jiān)測法律法規(guī)建設(shè)，健全碳排放監(jiān)測核查體系的政策法規(guī)，為加強(qiáng)碳排放數(shù)據(jù)質(zhì)量管理提供堅強(qiáng)法治保障，保障碳排放數(shù)據(jù)的真實準(zhǔn)確，是實現(xiàn)碳排放權(quán)交易的基礎(chǔ)。建立完善的碳交易法律法規(guī)，充分體現(xiàn)碳排放交易規(guī)范的權(quán)威性、穩(wěn)定性和透明度，利于碳排放交易制度推行，同時可有效保障碳排放權(quán)交易市場規(guī)范運(yùn)行。

（二）加快構(gòu)建碳排放監(jiān)測體系

目前，我國只在重點城市、重點行業(yè)設(shè)置了140多個各類監(jiān)測點位，碳排放監(jiān)測體系建設(shè)處于初步階段，遠(yuǎn)不足以支撐碳排放監(jiān)測需求。因此，加快構(gòu)建覆蓋重點行業(yè)、城市、區(qū)域的碳監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)編制，對客觀評價溫室氣體排放水平，支撐碳市場的運(yùn)轉(zhuǎn)和編制國家溫室氣體排放清單具有重要意義。

（三）建立統(tǒng)一規(guī)范的碳排放動態(tài)核算體系

目前，沒有建立碳排放動態(tài)核算體系，缺少統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，這對于推進(jìn)碳達(dá)峰、碳中和工作計量考核相當(dāng)不力。建立健全統(tǒng)一的、規(guī)范的碳排放數(shù)據(jù)監(jiān)測計量、核算、報告、核查等技術(shù)規(guī)范體系，實現(xiàn)碳排放及相關(guān)數(shù)據(jù)信息化存證溯源、不可篡改和加密，實現(xiàn)數(shù)據(jù)在線交叉驗證，強(qiáng)化數(shù)據(jù)在線核查、異常數(shù)據(jù)精準(zhǔn)識別和預(yù)警。碳排放核算是開展產(chǎn)品生命周期碳足跡核算和綠色產(chǎn)品評估認(rèn)證的前提，是碳排放貿(mào)易發(fā)展重要保障。

（四）加快構(gòu)建碳排放監(jiān)測體系深化碳數(shù)據(jù)要素高效共享

碳中和是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，根據(jù)調(diào)研，雖然“雙碳”應(yīng)用系統(tǒng)的構(gòu)建以生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)為主，但是碳數(shù)據(jù)要素涉及多地域、多行業(yè)。因此，相關(guān)部門應(yīng)制定政務(wù)數(shù)據(jù)共享協(xié)調(diào)機(jī)制，為實現(xiàn)跨地域、跨層級、跨部門實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享提供依據(jù)，推動碳數(shù)據(jù)要素精準(zhǔn)高效共享。

（五）加大碳達(dá)峰碳中和工作的財政支撐

無論是碳監(jiān)測體系的構(gòu)建，還是“雙碳”生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺的建設(shè)，以及碳金融市場的穩(wěn)定發(fā)展都需要強(qiáng)大的財政資金作支撐。因此，加強(qiáng)財政資源統(tǒng)籌，優(yōu)化財政支出結(jié)構(gòu)，加大對碳達(dá)峰碳中和工作的支持力度，不斷提升財政資源配置效率和財政支持碳達(dá)峰碳中和資金使用效益有助于推動碳中和目標(biāo)順利實現(xiàn)。

四、結(jié)語

綜上所述，隨著大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，碳監(jiān)測體系的完善，“雙碳”全要素數(shù)據(jù)的不斷積累，數(shù)據(jù)共享管理辦法的制定，信息“孤島”現(xiàn)象將會消除，數(shù)據(jù)資源將真正實現(xiàn)互聯(lián)互通，通過充分挖掘生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)價值，可以實現(xiàn)二氧化碳排放智能化精準(zhǔn)管控，保障碳交易市場規(guī)范運(yùn)行，為“雙碳”目標(biāo)實現(xiàn)的政策制定和決策管理提供輔助支撐。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙芬，張麗云，趙苗苗，等．生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)平臺架構(gòu)和技術(shù)初探[J]．生態(tài)學(xué)雜志，2017，36（03）： 824-832．

[2]何振超．生態(tài)環(huán)境大數(shù)據(jù)的概念、框架和應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2021，（2）： 135-136．

[3]孫博文，彭緒庶.生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)模式關(guān)鍵問題及制度保障體系[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2021，37（06）：13–19.

[4]陳健鵬，高世楫.我國促進(jìn)生態(tài)產(chǎn)品價值實現(xiàn)相關(guān)政策進(jìn)展 [J].發(fā)展研究，2020（02）： 57–69.

[5]常杪，馮雁，郭培坤，等.環(huán)境大數(shù)據(jù)概念、特征及在環(huán)境管理中的應(yīng)用[J]. 中國環(huán)境管理，2015，（06）： 26-30.