中國有多少棵樹？過去，這個問題沒人說得清�，F(xiàn)在，答案就在今年發(fā)布的中國第一張“樹密度地圖”中——截至2020年，全國約有1426億棵樹，相當(dāng)于14億多人每人“擁有”100棵樹。這些數(shù)據(jù)，是我和團(tuán)隊花10年時間，一起“數(shù)”出來的。

為什么要數(shù)清中國的樹？始于現(xiàn)實的迫切需要。我國是人工林面積最大的國家，但過去對森林資源的統(tǒng)計更多停留在蓄積量等宏觀層面。新時代以來，隨著綠色發(fā)展成共識、“雙碳”目標(biāo)的提出，我們對森林的認(rèn)識不能再止于“大概其”的輪廓，而需要一本更精準(zhǔn)的“綠色賬本”，算清單木級碳儲量、生物多樣性支撐能力等。綠化需宜林則林、宜灌則灌、宜草則草，有準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)才會有科學(xué)的決策，知道哪里該種樹、種什么樹、種多少樹。比如，東部人工林“太密”需要間伐，西部部分林地“太疏”可以補(bǔ)植。數(shù)清家底，才能養(yǎng)好每一棵樹，種好下一棵樹。

數(shù)樹，也源于一次“不服氣”的觸動。曾經(jīng)，《自然》雜志刊發(fā)過一篇論文，估算全球有3.04萬億棵樹，可涉及中國的數(shù)據(jù)并不充分。彼時我和團(tuán)隊已在森林里扎根3年多，積累了不少資料。我覺得，中國森林不該是國際研究的“模糊地帶”，他們能做，我們也能做，而且一定會比他們做得更準(zhǔn)、更好。

中國這么大，960多萬平方公里土地上，如何數(shù)清楚棵棵樹木？重點是要找到合適的方法，用好科技賦能。20年前，我見過外國學(xué)者為測樹高，親自爬到樹上，甚至在樹上過夜。欽佩之余，我也在思考，測繪科研不僅需要求實的精神，更要掌握革新的工具。抓著新技術(shù)的扶手往上走，才能越走越輕松，走通許多往昔走不通的路。經(jīng)過多次嘗試，我發(fā)現(xiàn)激光雷達(dá)是破解難題的鑰匙，“折返跑”的激光脈沖能準(zhǔn)確勾勒出樹木高度、形狀和具體位置，掃描一片樹林僅需十幾分鐘。

實踐中，我們進(jìn)一步打磨出“天地一體”的“雙眼”觀測體系，像做CT一樣來數(shù)樹。一只“眼睛”在空中，無人機(jī)搭載傳感器，每秒可射出上百萬個激光脈沖；一只“眼睛”在地面，大家攜帶設(shè)備在林下隨走隨掃。俯視、平視、仰視各角度兼具，激光、圖像、視頻多維度互補(bǔ)，原本“看不清、數(shù)不準(zhǔn)”的森林逐步由潑墨寫意變?yōu)楣すP細(xì)描，愈發(fā)清晰。目前，我們研發(fā)的激光雷達(dá)軟硬件已在130多個國家與地區(qū)得到應(yīng)用。

10年間，我們走遍7.6萬多個樣方，采集了400多太字節(jié)的數(shù)據(jù)。什么概念？如果一張電子照片大小按5兆字節(jié)算，這相當(dāng)于超8000萬張的體量。干好如此龐大的工程，是一個不斷迎接挑戰(zhàn)、戰(zhàn)勝挑戰(zhàn)的過程。比如，森林地表起伏，怎樣測量不在同一水平面上的樹高？我們研發(fā)仿地飛行算法，可令無人機(jī)飛行高度隨地形起伏調(diào)整。做完“CT”，如何分析海量的森林“片子”？我們探索智能單木分割算法，讓系統(tǒng)能自動把樹木從復(fù)雜林冠中“揪”出來，形成樹密度地圖。逢山開路，遇水架橋�？蒲袕臎]有萬事俱備的理想狀態(tài)，成果總是在行動中創(chuàng)造條件“闖”出來的。

做科研，要耐得住寂寞，靜得下心氣。我的辦公室里，珍藏著一本2007年出版的《中華人民共和國植被圖》。這本細(xì)化到幾百個群系、精確到每個樹種的地圖集，是先輩們翻山越嶺，日復(fù)一日徒步林間，拿尺子、鉛筆測繪出來的。如今，技術(shù)在進(jìn)步，工具在迭代，但腳踏實地的科研本色從未改變。數(shù)樹過程中，不是沒有質(zhì)疑，甚至不少人認(rèn)為這是不可能完成的任務(wù)。做科研就要有一股子闖勁沖勁，“一樓”或許滿是雜聲，但越到“高樓層”干擾的聲音就會越小。

最讓我難忘的，是在西藏找到亞洲第一高樹的場景。當(dāng)時，大家橫渡湍急的易貢藏布江后，來到了那棵102.3米的巨柏下方。相比于欣喜和驚嘆，自己更多感受到的是一股油然而生的震撼與敬畏。它不只是樹，更是活著的歷史，是大自然給予我們的一種深刻啟示。林木之間，自有力量。未來，我會繼續(xù)奮斗在野外測繪一線，不斷完善我國自然生態(tài)的數(shù)字化“賬本”，努力為守護(hù)好這片綠色根基作出更多貢獻(xiàn)。

作者系北京大學(xué)博雅特聘教授、地球與空間科學(xué)學(xué)院遙感與地理信息系統(tǒng)研究所所長，人民日報記者劉發(fā)為采訪整理