THXCY-大型風(fēng)電場對草地植被生長影響遙感評估技術(shù)規(guī)程編制說明

團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)《大型風(fēng)電場對草原植被生長影響遙感評估技術(shù)規(guī)程》編制說明《大型風(fēng)電場對草原植被生長影響遙感評估技術(shù)規(guī)程》團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)制定組二〇二五年五月

目次TOC\o"1-2"\h\u一、任務(wù)來源 3二、編制的目的和意義 3三、編制原則和依據(jù) 3四、主要工作過程 41.成立標(biāo)準(zhǔn)編寫工作組 42.資料收集分析、技術(shù)準(zhǔn)備 43.標(biāo)準(zhǔn)編寫，形成技術(shù)規(guī)程草案 44.標(biāo)準(zhǔn)起草人及分工 5五、主要技術(shù)內(nèi)容確定的論據(jù) 5六、采用的國際標(biāo)準(zhǔn) 6七、與現(xiàn)行法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系 7八、重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù)無。 7九、標(biāo)準(zhǔn)作為強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)或推薦性標(biāo)準(zhǔn)的建議 7十、貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議 7十一、廢止現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議 7十二、其他應(yīng)予說明的事項(xiàng) 7

一、任務(wù)來源本技術(shù)規(guī)程由國家氣候中心、中國科學(xué)院植物研究所、內(nèi)蒙古氣候中心、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國電力國際發(fā)展有限公司、北京林業(yè)大學(xué)、國網(wǎng)數(shù)字科技控股有限公司聯(lián)合申報。在國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“風(fēng)光資源開發(fā)的生態(tài)影響及應(yīng)對技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范”項(xiàng)目支持下完成。二、編制的目的和意義2020年9月22日，習(xí)近平總書記在第七十五屆聯(lián)合國大會提出中國二氧化碳排放在2030年前達(dá)峰和在2060年前實(shí)現(xiàn)中和的目標(biāo)。隨后，我國逐步推進(jìn)“雙碳”政策與行動，印發(fā)了《2030年前碳達(dá)峰行動方案》《“十四五”可再生能源發(fā)展規(guī)劃》等一系列政策文件，鼓勵發(fā)展可再生能源。2022年1月，習(xí)近平總書記在中共中央政治局第三十六次集體學(xué)習(xí)時進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)“要把促進(jìn)新能源和清潔能源發(fā)展放在更加突出的位置”(新華社，2022)。為此，我國設(shè)立了風(fēng)電、太陽能發(fā)電總裝機(jī)容量的階段性目標(biāo)(國家發(fā)展改革委，2022)。風(fēng)能、太陽能等可再生能源的開發(fā)與利用已成為我國應(yīng)對氣候變化、健全能源安全保障體系和實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的重要戰(zhàn)略選擇。2010年以來，我國風(fēng)電裝機(jī)容量持續(xù)增加，2015年后增速加快，截至2023年我國的風(fēng)電裝機(jī)總量達(dá)328.4GW。我國風(fēng)電裝機(jī)主要分布在我國東北、西北和華北北部地區(qū)。我國北方大部分地區(qū)降水相對不足，植被較為稀疏，生態(tài)系統(tǒng)脆弱，如何科學(xué)有序地促進(jìn)大規(guī)模綠色能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境效應(yīng)的協(xié)調(diào)發(fā)展是現(xiàn)階段面臨的重要問題之一。風(fēng)電場建設(shè)營運(yùn)都會對周邊的植被產(chǎn)生一定的影響，包括建設(shè)期工程建設(shè)的影響和營運(yùn)期間對局地氣候改變導(dǎo)致對植被生產(chǎn)的間接影響。而“我國北方地區(qū)大型風(fēng)電場營運(yùn)對植被生長影響遙感評估技術(shù)導(dǎo)則”這一團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)的提出可為解決上述問題提供必要的技術(shù)支撐。本導(dǎo)則為科學(xué)評價我國北方大型風(fēng)電場植被生長影響的評估給出統(tǒng)一的評價方法和評估內(nèi)容，規(guī)范了大型風(fēng)電場對植被生長影響的評價工作，評估方法可直接服務(wù)于大型風(fēng)電站工程項(xiàng)目的生態(tài)效應(yīng)評估和生態(tài)友好型風(fēng)電場站營運(yùn)管理，對清潔能源開發(fā)利用和環(huán)境保護(hù)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重要實(shí)踐意義。三、編制原則和依據(jù)（1）科學(xué)性標(biāo)準(zhǔn)編制首先需要遵循科學(xué)性原則。編寫組搜集了整理了國內(nèi)外風(fēng)電場對局地植被及生態(tài)系統(tǒng)影響的研究論文，并且在我國西北地區(qū)多個風(fēng)電場開展實(shí)地調(diào)研，在此基礎(chǔ)上梳理形成草原區(qū)大型陸上風(fēng)電場對局地植被生長影響研究所需的相關(guān)數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)獲取及處理方法、對植被生長影響的分析方法以及主要評估結(jié)論等。在編制過程中，我們嚴(yán)格遵循國家相關(guān)法律法規(guī)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，確保標(biāo)準(zhǔn)的合法性和權(quán)威性。同時，充分考慮我國北方地區(qū)自然環(huán)境、氣候條件以及植被生長特性，力求使標(biāo)準(zhǔn)更加貼近實(shí)際，便于推廣和應(yīng)用。本導(dǎo)則可對風(fēng)電企業(yè)、氣象服務(wù)部門以及其他相關(guān)單位開展風(fēng)電場對植被生長影響相關(guān)的科研、業(yè)務(wù)和服務(wù)提供規(guī)范性的參考和指導(dǎo)。（2）適用性本導(dǎo)則旨在指導(dǎo)北方草原區(qū)大型風(fēng)電場對植被生長影響評估工作的開展以及風(fēng)電場對植被生長影響評估報告的編制，規(guī)范相關(guān)行業(yè)及企業(yè)在開展風(fēng)電場對植被生長影響評估中對所涉及的植被遙感數(shù)據(jù)和氣象觀測數(shù)據(jù)的應(yīng)用、評估區(qū)域的劃分方法、植被影響評估方法以及評估結(jié)論的得出均提出了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，對與開展風(fēng)電場生態(tài)效應(yīng)評估研究和風(fēng)電場生態(tài)影響評估業(yè)務(wù)服務(wù)等工作具有較強(qiáng)的實(shí)際指導(dǎo)意義。（3）可操作性本標(biāo)準(zhǔn)涉及的數(shù)據(jù)、方法都具有可操作性。其中植被遙感數(shù)據(jù)可以從多個網(wǎng)站獲取，遙感數(shù)據(jù)的處理及相關(guān)計(jì)算方法成熟；氣象數(shù)據(jù)可以從風(fēng)電場氣象監(jiān)測站或者國家氣象數(shù)據(jù)共享網(wǎng)獲??；植被生長影響分析所采用的變化趨勢及變化程度評估的計(jì)算方法科學(xué)易行，便于相關(guān)科研和業(yè)務(wù)服務(wù)人員應(yīng)用。四、主要工作過程1.成立標(biāo)準(zhǔn)編寫工作組國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃“風(fēng)光資源開發(fā)的生態(tài)影響及應(yīng)對技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用示范”項(xiàng)目啟動后，課題組開展了北方地區(qū)大型陸上風(fēng)電場對植被生長影響調(diào)研分析和實(shí)地調(diào)查等工作；國家氣候中心提出編制《北方地區(qū)大型陸上風(fēng)電場對草原植被生長影響遙感評估技術(shù)規(guī)程》的意向。2024年6月，國家氣候中心牽頭，以課題成員為核心，成立了標(biāo)準(zhǔn)編寫工作小組。工作組首先廣泛學(xué)習(xí)并汲取了其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的編寫經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)真學(xué)習(xí)了GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》，并邀請相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定和編寫專家介紹標(biāo)準(zhǔn)起草和制定的要求和注意事項(xiàng)，同時制定了標(biāo)準(zhǔn)編制的工作計(jì)劃、編寫大綱，明確任務(wù)分工和各階段時間節(jié)點(diǎn)。資料收集分析、技術(shù)準(zhǔn)備編寫組深入分析、梳理提煉并總結(jié)討論了我國北方地區(qū)清潔能源開發(fā)利用對植被影響，特別是風(fēng)電場開發(fā)建設(shè)對植被、氣候、生態(tài)環(huán)境影響等相關(guān)研究成果、學(xué)術(shù)論文、標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)政策，全面掌握了風(fēng)電場開發(fā)建設(shè)對植被影響評估的主要方法、數(shù)據(jù)和技術(shù)要點(diǎn)等；隨后，編寫組結(jié)合北方地區(qū)植被實(shí)際狀況，對數(shù)據(jù)和技術(shù)方法進(jìn)行了細(xì)致的分析和整理，并對制定標(biāo)準(zhǔn)所涉及的內(nèi)容、范圍、適用性和科學(xué)性進(jìn)行了深入研討。標(biāo)準(zhǔn)編寫，形成技術(shù)規(guī)程草案2024年9月，編寫組內(nèi)部組織了系列研討，將初稿中設(shè)定的部分內(nèi)容進(jìn)行了優(yōu)化，細(xì)化了適用范圍、評估時空范圍、技術(shù)流程、資料收集與處理，規(guī)范了初稿排版格式。2024年10月，編寫組織邀請相關(guān)專家對標(biāo)準(zhǔn)的初稿提出修改意見；編寫組結(jié)合專家意見修改完善，于2025年3月，形成了《北方地區(qū)大型陸上風(fēng)電場對草原植被生長影響遙感評估技術(shù)規(guī)程》征求意見稿；2025年5月完成《編制說明》。由北京華夏草業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略聯(lián)盟組織國內(nèi)相關(guān)專家對《北方地區(qū)大型陸上風(fēng)電場對草原植被生長影響遙感評估技術(shù)規(guī)程》征求意見稿及編制說明進(jìn)行會議評審。標(biāo)準(zhǔn)起草人及分工本標(biāo)準(zhǔn)起草人：於琍、路鵬、常蕊、王陽、楊司琪、張承明、楊秀春、田秋英、耿學(xué)文、劉亮、胡明。本標(biāo)準(zhǔn)起草過程中，於琍整體負(fù)責(zé)，構(gòu)思了標(biāo)準(zhǔn)的整體框架，撰寫了標(biāo)準(zhǔn)初稿和編寫說明；路鵬參與調(diào)研和數(shù)據(jù)收集整理工作，負(fù)責(zé)征集反饋意見；常蕊、王陽、楊司琪參與調(diào)研和初稿編寫；張承明、楊秀春、田秋英負(fù)責(zé)評估技術(shù)部分內(nèi)容的撰寫，耿學(xué)文、劉亮、胡明參與調(diào)研、數(shù)據(jù)收集以及編寫討論。五、主要技術(shù)內(nèi)容確定的論據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)編寫的關(guān)鍵技術(shù)、數(shù)據(jù)需求和評估方法主要來自國家氣候中心團(tuán)隊(duì)研究結(jié)果和參考他人研究結(jié)果總結(jié)得出。我國北方草原區(qū)總面積超過3億公頃，主要分布在我國北方和西部地區(qū)，植被以草本、灌木及半灌木為主。草原生態(tài)系統(tǒng)是我國北方重要的生態(tài)系統(tǒng)類型，也是我國陸上風(fēng)能資源最豐富的地區(qū)，風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，對我國清潔能源供給和能源結(jié)構(gòu)改善具有重要意義。然而，北方地區(qū)草地植被覆蓋率低，人類活動干擾嚴(yán)重，生態(tài)系統(tǒng)脆弱度高，需要有科學(xué)規(guī)范的評估方法開展風(fēng)電場建設(shè)及運(yùn)營對局地植被生長的影響，進(jìn)而為風(fēng)電場及其周邊植被恢復(fù)和生態(tài)保護(hù)提供參考。風(fēng)電工程擾動對區(qū)域植被的影響，不僅在于建設(shè)期對局地群落植被的影響，更重要的是在運(yùn)行期間，是一個復(fù)雜而多變的過程，涉及多個時間和空間尺度。風(fēng)電場建設(shè)會不可避免地破壞地面原有的生態(tài)系統(tǒng)。施工過程中的挖土、道路建設(shè)、平整土地以及電纜工程建設(shè)必然會對區(qū)域內(nèi)的植被造成直接的破壞性的影響。其次，施工過程中，一些機(jī)械設(shè)備對地表植被的碾壓會破壞植物的生長環(huán)境。但隨著生態(tài)修復(fù)和植物恢復(fù)工程的開展，植被可能會逐漸恢復(fù)。風(fēng)電場的運(yùn)營也可能對植被產(chǎn)生長期影響。目前的研究表明，風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動產(chǎn)生的湍流加強(qiáng)了近地面的大氣垂直混合，對局地的溫度、降水、蒸散發(fā)、風(fēng)速風(fēng)向等多個氣象要素產(chǎn)生影響，改變了局地氣候，進(jìn)而影響到風(fēng)電場及周邊一定范圍內(nèi)植被的生長，而且這種影響是長期和持續(xù)性的，具體的影響程度和影響范圍需要針對性的進(jìn)行評估確定，是一個涉及多個學(xué)科的復(fù)雜問題。目前，已有多種方法和技術(shù)被用于風(fēng)電場影響范圍的確定，包括幾何分析法、數(shù)值模擬法、生態(tài)學(xué)調(diào)查法和生態(tài)影響評估模型法等。通過遙感技術(shù)對風(fēng)電場局地的植被生長情況進(jìn)行評估能夠更加直觀地對風(fēng)電場進(jìn)行綜合環(huán)境評價，實(shí)現(xiàn)對風(fēng)電場影響范圍的快速、準(zhǔn)確評估，分析風(fēng)電場對生態(tài)環(huán)境的影響程度，更好地平衡風(fēng)電場與生態(tài)環(huán)境的關(guān)系，為風(fēng)電場的規(guī)劃、建設(shè)和環(huán)境管理提供重要的參考依據(jù)。為了監(jiān)測和評估風(fēng)電場的影響，廣泛采用風(fēng)場范圍內(nèi)生態(tài)環(huán)境要素與其周圍控制區(qū)域（緩沖區(qū)）之間的差異比較進(jìn)行（Zhouetal.2012,Slawskyetal.2015,Tangetal.2017）。一般要求風(fēng)場區(qū)域基于1km*1km的像素提取，以確保每個像素至少包含一個風(fēng)力渦輪機(jī)。緩沖區(qū)設(shè)定為1km*1km像素，通常位于風(fēng)場外5到9公里處，以避免因風(fēng)力渦輪機(jī)的擾動影響。風(fēng)機(jī)尾流效應(yīng)產(chǎn)生的湍流在下風(fēng)方向上擴(kuò)散數(shù)公里，因此緩沖區(qū)應(yīng)位于尾流范圍之外，但不應(yīng)離風(fēng)場過遠(yuǎn)，以確保氣候背景相同。李國慶，張春華等在研究中對內(nèi)蒙古灰騰梁風(fēng)電場及該電廠50km緩沖區(qū)內(nèi)的植被生長情況進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)風(fēng)電場運(yùn)行對植被的生長產(chǎn)生了明顯的影響，但影響范圍和強(qiáng)度是不均勻的。風(fēng)電場運(yùn)行對風(fēng)電場區(qū)域內(nèi)/外植被的影響機(jī)制是不同的，風(fēng)電場區(qū)域內(nèi)不利于植被的生長，而上/下風(fēng)區(qū)域卻有利于植被的生長。上/下風(fēng)區(qū)退化趨勢大體一致，尤其在15km～20km緩沖區(qū)內(nèi)，上風(fēng)區(qū)的退化比例高于下風(fēng)區(qū)，但是在20km～30km范圍，下風(fēng)區(qū)退化比例卻明顯高于上風(fēng)區(qū)，表明在20km～30km緩沖區(qū)內(nèi)，風(fēng)電場的運(yùn)行會加快下風(fēng)區(qū)域內(nèi)植被的退化。相對于旁風(fēng)區(qū)，下風(fēng)區(qū)植被在0km～20km是退化減緩的，在20km～30km緩沖區(qū)內(nèi)是退化加快的。有研究將風(fēng)電擾動區(qū)劃分為直接擾動區(qū)和間接擾動區(qū)，通過遙感解譯的植被凈初級生產(chǎn)力（NPP）以及植物群落物種多樣性對植被生長和恢復(fù)情況進(jìn)行評價，研究風(fēng)電場對局地植被生長情況進(jìn)行評估。在百兆瓦風(fēng)電場單元中，雖然直接擾動區(qū)所占比例不大(不到4%)，但對植被影響程度高，自然植被被完全破壞；而且直接擾動區(qū)呈點(diǎn)狀且分散式分布，影響面積雖小但涉及范圍較廣，加劇了植被恢復(fù)的難度。有學(xué)者在GEE平臺上使用MODIS的日MOD09GQ數(shù)據(jù)計(jì)算植被指數(shù)日數(shù)據(jù)，并將其作為研究物候變化的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)源，通過比較風(fēng)電場建成后較未建前不同區(qū)域的草地物候變化與對照區(qū)的差異，分析風(fēng)電場對不同類型草地植被物候的影響，通過比較相關(guān)性和風(fēng)機(jī)在空間分布上的關(guān)系得到風(fēng)機(jī)影響物候變化的原因。陸上風(fēng)電場對植被生長的影響已經(jīng)受到關(guān)注，并且大規(guī)模風(fēng)電場在不同階段對植被生長的影響已經(jīng)在多個實(shí)證研究中得到證實(shí)，但由于陸上風(fēng)電場的范圍、海拔、氣候等環(huán)境以及下墊面植被、土壤等生態(tài)因素差異較大，風(fēng)電場對植被影響的評估方法不一致、數(shù)據(jù)不規(guī)范、評估內(nèi)容不統(tǒng)一。從評估技術(shù)方法上，主要可分為基于野外實(shí)測調(diào)查評估和基于遙感數(shù)據(jù)的分析評估，兩類方法的適用性不同。野外實(shí)測主要是在風(fēng)電場的不同擾動區(qū)設(shè)置樣地，在生長季進(jìn)行物種組成、生長狀況、生物量等數(shù)據(jù)的觀測，通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析風(fēng)電場（風(fēng)機(jī)）對植物區(qū)系、生產(chǎn)力、覆蓋度、物種多樣性等方面的影響（馬松堯等，2019；李智蘭，2015）?；趯?shí)測的影響評估適用于風(fēng)機(jī)尺度或小型的風(fēng)電場對植被生長影響評估，并且評估的時段一般較短。總體而言，衛(wèi)星遙感是最便捷的植被動態(tài)監(jiān)測手段，可以突破自然和人為條件限制，高效、低成本的進(jìn)行大面積的動態(tài)監(jiān)測和評估。目前多數(shù)陸上大型風(fēng)電場對植被生長影響評估都是基于遙感數(shù)據(jù)開展的，遙感數(shù)據(jù)不論是從空間分辨率還是時間尺度上都能提供較好的支撐。此外，遙感數(shù)據(jù)的處理和分析方法也易于掌握，針對植被生長變化也形成常規(guī)的評估方法（李國慶等，2016；李明磊等，2017；Tangetal.,2017）。六、采用的國際標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)領(lǐng)域無國際標(biāo)準(zhǔn)和國外標(biāo)準(zhǔn)。七、與現(xiàn)行法律法規(guī)和強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系遵照我國相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)