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碳汇简单的说就是指森林(更准确的是是生态系统)吸收并储存二氧化碳的多少，碳汇功能是重要的生态基本功能之一，而碳汇监测则是用于判断森林固碳能力的一种手段，对于环境保护有重要的意义。从某种程度来说，事实准确的碳汇监测本身也是在监测我国双碳目标的完成情况。

但碳汇监测这项工作却并不容易。过去，想要实现系统、准确地衡量森林固碳能力，需要森林调查员跋山涉水，深入山林中实地进行树高和树木胸径测量，同时还需要结合大量的环境数据进行系统分析，耗时耗力。这也就导致了传统的碳汇监测，信息更新周期长，并且因为各种环境限制，数据误差也较大。这也是目前碳汇监测工作存在的一个重点难题。

为了解决这个难题，我国于2015年正式启动了陆地生态系统碳监测卫星(以下简称“碳星”)研制计划，准备借助天基遥感手段来解决碳汇监测难题。而就在最近，随着碳星进行太空在轨测试，原本困扰我们的碳汇监测难题也或将迎刃而解。

尽管碳星2015年才启动研制，但背后的技术攻关，却已经有了10年的进程，其中包括了碳星的核心技术“星载激光雷达总体技术”。激光雷达是实现卫星与地面物体距离测量的重要手段，对于解决卫星测量森林高度起到关键性作用。高分七号卫星上便搭载有激光测高仪载荷。但碳星对于激光雷达的要求更高。由于森林树高参差不齐，而碳汇测量对于测量数据的精确度有非常高的要求，因此需要保证测点密度来提升测量数据的全面性。为了解决这一需求，碳星激光雷达的研究团队进行了半年仿真分析，最终才确定了5波束40赫兹重频的激光雷达方案。

那么碳星的星载激光雷达性能有多强大呢？据了解，碳星一共载荷5个测距激光器，每个激光器的发射频次均达到每秒40次，结合中控的协调，碳星具备了每秒发射测量激光200次的能力。

此外，碳星上海配备有“多角度、多光谱”遥感相机、超光谱探测仪和多角度偏振成像仪，能够满足树木的几何拍摄以及叶绿素荧光和大气气溶胶的探测需要。

当然这些只是功能性上的突破，碳星另一个重要突破是体积重量上的压缩。由于火箭运载对于卫星的重量有很大的限制，但是强大的载荷显然会使得卫星的重量增加，因此想要把强大的碳星送上天，就需要先给它“减肥”。为了实现这一点，卫星布局进行了大规模的调整，除了合并共用结构来节省空间外，更进一步优化了零件材料。

换言之，“碳星”开启碳汇监测天基遥感时代的背后，实际上是众多技术实现突破的共同成果，它是众多技术共同突破的结晶，也值得我们为之骄傲。

关键词： 激光雷达 测量数据 系统分析