二、建设内容
以生态环境部和中国气象局等现有的温室气体监测为基础，整合我国温室气体监测站点和平台，形成国际公认、方法统一、结果可比和数据共享的温室气体监测体系（见图5-2），具体建设内容包括“天空地海”一体化、涵盖温室气体浓度和典型排放源温室气体排放量的监测网络、监测质量保证/质量控制体系和多源温室气体监测数据集成与应用平台等。
图5-2 立体监测体系示意图
（一）碳监测网络布局
1.天基监测
监测范围：
全球、全国及城市尺度的卫星遥感监测。
监测指标：
监测二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）三种温室气体的柱浓度及垂直分布。
监测方法及频次：
卫星遥感反演及多源数据融合，每日监测。
2.空基监测
监测范围：
京津冀及华北地区重点工业园区的无人机遥感监测。
监测指标：
监测二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）三种温室气体的浓度及空间分布。
监测方法及频次：
无人机遥感短时低空自动监测，一季度一次。
3.地基监测
（1）陆域温室气体浓度监测
监测点位：
在中国气象局现有的1个全球本底站和6个区域站的基础上，继续开展温室气体浓度监测；在生态环境部现有11个已开展温室气体（CO2、CH4、N2O）监测的背景站中选择运维条件较好的福建武夷山站和山东长岛站两个站点开展温室气体全项试点监测，即新增氢氟化碳（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和六氟化硫（SF6）和三氟化氮（NF3）项目监测。选择具备客观条件的福建武夷山站、山东长岛站、湖北神农架站、内蒙古呼伦贝尔站、云南丽江站、青海门源站等背景站开展不同高度的温室气体浓度监测。
监测指标：
除湖北神农架站、内蒙古呼伦贝尔站、云南丽江站、青海门源站监测二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）之外，其他站点均监测二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、六氟化硫（SF6）、氢氟化碳（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和三氟化氮（NF3）等全项温室气体。
监测方法及频次：
均采用自动连续监测，获取全年的实时监测数据。
（2）地基遥感温室气体柱浓度及垂直分布监测
监测点位：
依托生态环境部现有的11个背景站，并在无云影响、卫星数据覆盖全、气溶胶光学厚度较大的城市区域新建温室气体地基遥感监测站点30个左右，开展温室气体柱浓度及垂直分布监测；拟将其中1个站点数据并入全球碳柱总量观测网（TCCON）。
监测指标：
二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、六氟化硫（SF6）、氢氟化碳（HFCs）、全氟化碳（PFCs）和三氟化氮（NF3）等七项温室气体。
监测方法及频次：
采用定点自动连续监测，获取全年的实时监测数据；结合激光雷达走航监测，走航监测至少覆盖春、夏、秋、冬四个季节。
（3）典型排放源温室气体排放量监测
监测范围：
选择典型行业开展温室气体排放量监测试点。
监测指标：
烟气CO2浓度和烟气流量。
监测方法及频次：
自动连续方法。
4.海基监测
（1）海洋大气温室气体浓度监测
监测点位：
渤海、黄海、东海、南海北部、南海南部以及北部湾海岛上各建立1～2个监测站。
监测指标：
海洋大气中的CO2、CH4和N2O浓度以及气象参数。
监测方法及频次：
自动连续监测，获取全年的实时监测数据。
（2）海水温室气体浓度监测
监测点位：
定点监测：在渤海、黄海、东海、南海北部、南海南部以及北部湾各建立1个监测站位。
走航监测：走航数据覆盖我国近海1°×1°的网格。
监测指标：
定点监测包括海水中CO2和CH4浓度、海水温度、盐度、溶解氧和pH等，走航监测包括海水中CO2、CH4和N2O浓度、海水温度、盐度、溶解氧和pH等。
监测方法及频次：
定点监测采用自动连续方法，获取全年的监测数据；走航监测N2O采用离散采样的方法，其他参数均采用自动连续方法，至少覆盖春、夏、秋、冬四个航次。
（3）极地区域温室气体监测
监测点位：
在南极和北极现有的监测站中增加极地区域海水和大气温室气体监测设备。
监测指标：
极地区域海水和大气的CO2、CH4和N2O浓度、气象参数、海水温度、盐度、溶解氧和pH等。
监测方法及频次：
海水N2O采用离散采样的方法，其他参数均采用自动连续的方法，每年至少开展一个月的监测。
（二）质量保证与质量控制
为提高监测质量，在系统总结国内外关于温室气体监测经验和方法的基础上，编制与国际接轨的规范化、标准化技术方法规范和标准。
建立与国际接轨的温室气体质量管理体系，主要包括：为监测体系提供标准气体和进行质量传递的温室气体标准气系列配置和标校系统；建立仪器设备适用性检测、仪器智能接口开发、监测数据有效性判别专家系统、标准器物的供应、保存、溯源解决方案等在内的自动监测质量保证体系；建立与国际接轨并适合我国实际情况、涵盖采样、运输、分析等监测全过程的实验室分析方法和一整套与之相配套的质量保证/质量控制措施。
在利用地基遥感监测网站点数据对反演结果进行比对验证的基础上，降低验证方案的不确定性，包括验证数据获取时间以及空间位置匹配的不确定性，建立科学的验证模型，分析误差来源，通过不断地更新迭代，逐步优化温室气体卫星遥感反演算法及排放量反演算法。在产品精度满足应用需求的基础上，加强大气温室气体遥感监测主要业务方向在监测方法、产品制作及产品验证技术等方面的标准规范建设，完善大气温室气体遥感监测标准规范体系，进而建立完善温室气体遥感监测应用技术等标准规范，提高温室气体卫星遥感产品质量，提升大气温室气体遥感监测业务化水平。
（三）数据集成与应用
温室气体监测数据在未来国家“双碳”目标实现的过程中起着重要的作用，对数据应用在“十四五”期间进行合理规划，使其能够在未来高效率、高质量的服务于企业碳排放管理，服务于国家“双碳”政策以及国际履约与合作的相关工作。
在现有温室气体数据化的基础上，完善温室气体监测数据收集、存储数据库，建立可用于大数据分析的信息化平台；整合温室气体监测数据来源，建立国家气候变化相关部门数据相互交流和共享机制，打破温室气体数据共享壁垒；逐步完成具有远程质量控制功能的质量管理系统，实现对数据的实时质量控制；借助地理信息系统，陆地、海洋生态系统，气候观测系统等现有研究成果，完善用于分析温室气体地域分布、生态系统碳源汇以及与气候变化相关的数据模型；促进生态学、气候学、环境学以及海洋学等多学科融合，形成多学科并举研究温室气体监测数据的局面。