“雙碳”背景下的生態環境大數據應用探究

彭海劍 孫超 孫維

摘要：隨著大數據技術的發展，整合碳要素相關生態環境數據，深度挖掘數據價值，將為探索“雙碳”目標的實現路徑提供新的思路。本文首先概述了生態環境大數據的概念及特征，然后分別對“雙碳”背景下生態環境大數據的應用進行探究，最后通過應用方向的設計探討為“雙碳”目標的實現探索新路徑，以供參考。

關鍵詞：“雙碳”；生態大數據；生態碳匯；生態產品價值

2020年9月22日，在第七十五屆聯合國大會一般性辯論上，“碳達峰、碳中和”被高亮提及。我國明確提出，將提高我國自主貢獻度，采取更加有力的政策和措施，使二氧化碳排放力爭于2030年前達到峰值，努力爭取2060年前實現碳中和。實現碳達峰、碳中和是一場廣泛而深刻的經濟社會系統性變革，要把碳達峰、碳中和納入生態文明建設整體布局，拿出抓鐵有痕的勁頭，如期實現2030年前碳達峰、2060年前碳中和的目標。大數據技術的發展為“雙碳”目標的實現，創造了新的機遇。推進數據要素流通，實現數據共享，運用大數據技術，充分挖掘數據價值，推動行業技術創新，產業升級，減污降碳協同增效，將更好地助推“雙碳”目標的實現。我國碳排放實現路線圖，如圖1所示。

一、生態環境大數據概述

（一）生態環境大數據定義

隨著物聯網技術的發展，感知網絡的加密建設，大數據來源日益豐富。大數據在生態環境領域的應用日趨漸多，多年來積累了海量的生態環境數據。這些數據主要來自我國生態環境監測部門，其他來自與生態環境相關的不同部門和領域，種類復雜多樣、結構各異，其中有結構化的數據，也有非結構化的數據。

一般來說，生態環境大數據是指運用大數據理念、技術和方法，解決生態環境領域數據的采集與存儲、計算與應用等一系列問題，是大數據理論和技術在生態環境領域上的應用和實踐。

（二）生態環境大數據特征

生態環境大數據總體可歸納為4個基本特征。一是數據容量大。我國在環境監測、氣象水文監測、國土資源監測、遙感監測等領域每年都積累大量生態環境相關數據。例如，國家環境質量自動監測網自2000年初起建設運營，經過20余年的積累，匯總了海量的環境質量監測數據，數據量必然由TB級別向PB級別躍升。二是數據類型多。采集的環境數據類型包括網絡日志、分析報告、音頻、視頻、圖片、地理位置信息，等等，生態大數據主要涉及環保、氣象、水利、國土、農業等領域，同時，社會公眾對環境治理問題的密切關注，促使生態大數據概念拓寬到網絡通信領域。因此來說，在廣義上，生態環境大數據還包括社會統計數據和網絡抓取數據，這分別需要從數據庫、網站、論壇、App等途徑來收集，這些數據涉及生態環境問題的輿情監測。三是存取速度快。與傳統的數據挖掘技術不同，生態環境大數據多數為高速實時數據流，這是大數據區分傳統數據挖掘顯著的特征。四是應用價值高。生態環境大數據經過充分挖掘分析，在碳排放監測管理，溯源分析、預測預警、環保監察執法等方面具有很高的應用價值。

生態環境大數據的應用以問題為導向，通過尋找生態大數據之間的相關性，發現數據間的規律關系，找到問題產生的癥結，對問題進行分析總結，最終給予解決問題方式方法。我國對環境數據的處理主要形式為“收集—展示”的模式，對于大量生態環境大數據背后的潛在應用價值尚未完全挖掘，尤其在“雙碳”目標背景下，如何實現生態環境大數據的應用價值更值得探究。

二、“雙碳”背景下生態環境大數據應用探究

（一）基于生態環境大數據的碳監測綜合管理服務應用

我國碳交易市場是以碳排放配額為商品，促使碳排放企業實現碳排放權交易，通過碳排放權的交易達到控制碳排放總量的目的。相關部門按照規定向碳排放企業分配碳排放配額，將碳排放企業納入碳排放配置管理清單。通過市場實現碳排放配額的交易，在控制碳排放總量的基礎上，激勵企業碳減排技術的發展。我國現有碳排放交易平臺只是提供了一個交易場所，未涉及相關部門、企業、個人關于碳監測、碳統計、碳評價等方面的服務。

基于生態環境大數據，通過系統開發設計，可以面向相關部門提供“雙碳”目標進程評估、碳統計核查、低碳企業評價等服務，面向企業、個人提供碳賬戶、碳信用評價管理等服務，通過信息化手段提升控碳、降碳方面的能力，增強企業、民眾的減碳意識，為國家宏觀政策制定提供技術支撐，充分發揮行業、企業的能動性，完善現有統計核算體系，提高數據質量，支撐目標指標的分解及考核。

在碳監測綜合管理服務方面，應用方向主要有以下六個方面：一是碳監測評估展示。搜集碳排放相關數據，展示碳排放情況及對減污降碳協同治理成效展示。二是碳統計核算。建立碳統計核算方法學庫，構建統一的碳統計核算評價體系，用于碳的定量分析。三是碳賬戶企業管理系統。基于碳核算標準規范，采集企業能源消耗、生成過程消耗等數據，促進主管部門更好地執行監管，幫助企業更好地實現碳管理。四是碳排放趨勢預測與預警。對碳排放相關數據進行搜集分析，實現對企業碳排放超標預警和碳排放趨勢預測。五是低碳認證服務。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，建設居民生活碳排放領域的數據標準及基礎數據庫，確定數據分析模型，開展低碳認證的居民生活領域碳減排應用，促進企業、居民實現自發減排。六是碳信用評價管理。根據金融機構的碳信用評價結果，為企業綠色貸款提供金融支持。

（二）基于生態環境大數據的生態碳匯應用

提升生態系統碳匯增量是實現碳達峰、碳中和目標的重要手段之一，通過植樹造林、植被恢復等措施，有效發揮草原、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。

基于生態環境大數據，通過數字化管理的手段，對各類碳匯實施精準監測、有效管理，并發揮市場機制手段展開碳匯交易、促進碳匯發展。通過打造碳匯數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、準確、有效的生態碳匯數字平臺搭建，將在保障生態碳匯資源監測、評估、項目建設方面發揮支撐作用，將會對“雙碳”目標的實現發揮重要作用。

在生態碳匯方面，應用方向主要有以下五個方面：一是可視化展示。實現對植被生長的全方位可視化觀察，精準地實現對自然生態系統碳匯潛力變化的監測。二是計量核算。建立國內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。通過工程信息統計，從財務、經濟、環境影響等方面綜合評價生態碳匯工程效益，優化國土空間規劃和用途管控，合理安排生態碳匯投入，實現生態系統固碳經濟效能最大化。四是增匯評估。依托數據智慧中臺的模型分析，對增匯效果進行智能綜合評估，為制訂科學的生態碳匯方案建議和生態碳匯技術標準提供決策支撐。五是生態碳匯交易。通過提供開發、測算、交易、登記生態碳匯等一站式服務，促進生態產品轉化為生態碳匯交易產品，推動生態數字人民幣發行，激發生態碳匯交易熱情，推動低碳經濟發展，為產業升級開辟新途徑。

（三）基于生態環境大數據的生態產品價值開發應用

生態產品價值實現作為“綠水青山就是金山銀山”核心理念的實踐，以多元化手段實現其生態價值轉化，對改善生態環境、實現經濟發展具有積極意義。在市場實現路徑方面，目前農林產品、副產品等權屬明晰的生態產品可直接交易，而權屬還不夠明晰，未來若通過先進的技術手段辨明權屬的生態產品（碳匯、水權等）則可通過權屬進行交易。

采用“互聯網+”模式，在“雙碳”目標背景下，整合生態環境大數據，提供“線上、線下”服務，可以建成集生態資源監測、生態資源核算、生態資源賬戶管理、生態產業開發、生態資源交易、綠色低碳產品推廣、綠色金融服務為一體的大數據系統，服務生態產品價值實現全過程，形成生態產品價值服務鏈，實現生態資源共有、共享。

在生態產品價值實現方面，應用方向主要有以下六個方面：一是生態資源監測。為生態資源的核算、確權登記、財政轉移支付提供第三方權威數據，識別“雙碳”目標背景下的潛在生態環境治理項目。二是目標考核管理。為生態補償標準的制定和生態資源的深度挖掘提供數據支撐和科學依據，合理評估生態系統服務價值。三是生態產業開發。建立生態產業、生態企業、生態項目和生態技術信息庫，為相關部門和企業提供項目、技術、知識產權信息管理及對接服務。四是生態資源交易。服務碳排放權、用能權、節能量、水權、林權等環境權益的交易，以及森林、土地、礦產、水域等自然資源的出讓、租賃等價值變現。五是綠色低碳產品認證。基于生態環境大數據，建立綠色低碳產品認證體系。六是綠色金融服務。利用大數據、區塊鏈等前沿技術，將生態產品資產和傳統金融產品結合實現生態價值向經濟價值的轉化，為綠色低碳生態產業發展和招商引資作出貢獻。

三、“雙碳”背景下生態環境大數據應用建設的建議

（一）加快碳監測碳交易的法律法規體系建設

加快加強碳監測法律法規建設，健全碳排放監測核查體系的政策法規，為加強碳排放數據質量管理提供堅強法治保障，保障碳排放數據的真實準確，是實現碳排放權交易的基礎。建立完善的碳交易法律法規，充分體現碳排放交易規范的權威性、穩定性和透明度，利于碳排放交易制度推行，同時可有效保障碳排放權交易市場規范運行。

（二）加快構建碳排放監測體系

目前，我國只在重點城市、重點行業設置了140多個各類監測點位，碳排放監測體系建設處于初步階段，遠不足以支撐碳排放監測需求。因此，加快構建覆蓋重點行業、城市、區域的碳監測網絡編制，對客觀評價溫室氣體排放水平，支撐碳市場的運轉和編制國家溫室氣體排放清單具有重要意義。

（三）建立統一規范的碳排放動態核算體系

目前，沒有建立碳排放動態核算體系，缺少統一標準，這對于推進碳達峰、碳中和工作計量考核相當不力。建立健全統一的、規范的碳排放數據監測計量、核算、報告、核查等技術規范體系，實現碳排放及相關數據信息化存證溯源、不可篡改和加密，實現數據在線交叉驗證，強化數據在線核查、異常數據精準識別和預警。碳排放核算是開展產品生命周期碳足跡核算和綠色產品評估認證的前提，是碳排放貿易發展重要保障。

（四）加快構建碳排放監測體系深化碳數據要素高效共享

碳中和是一項復雜的系統工程，根據調研，雖然“雙碳”應用系統的構建以生態環境大數據為主，但是碳數據要素涉及多地域、多行業。因此，相關部門應制定政務數據共享協調機制，為實現跨地域、跨層級、跨部門實現數據共享提供依據，推動碳數據要素精準高效共享。

（五）加大碳達峰碳中和工作的財政支撐

無論是碳監測體系的構建，還是“雙碳”生態環境大數據平臺的建設，以及碳金融市場的穩定發展都需要強大的財政資金作支撐。因此，加強財政資源統籌，優化財政支出結構，加大對碳達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峰碳中和資金使用效益有助于推動碳中和目標順利實現。

四、結語

綜上所述，隨著大數據應用技術的不斷發展，碳監測體系的完善，“雙碳”全要素數據的不斷積累，數據共享管理辦法的制定，信息“孤島”現象將會消除，數據資源將真正實現互聯互通，通過充分挖掘生態環境大數據價值，可以實現二氧化碳排放智能化精準管控，保障碳交易市場規范運行，為“雙碳”目標實現的政策制定和決策管理提供輔助支撐。

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