垃圾填埋场作为全球第三大人为甲烷排放源，其排放量占全球人为甲烷排放总量的18%，对其进行精确监测显得尤为重要。中国科学院空天信息创新研究院（空天院）近日宣布，程天海研究员团队利用高分辨率卫星遥感技术，成功开发出一种新方法，能够精确量化垃圾填埋场的甲烷排放，并对全球垃圾填埋场进行了系统性评估。
这一研究成果近日在国际权威学术期刊《自然-气候变化》上发表。程天海研究员指出，传统的甲烷排放监测方法主要依赖于地面测量和模型估算，但这些方法存在覆盖范围有限、精度不足、成本高昂等问题。相比之下，卫星遥感技术能够在全球范围内以更高的时空分辨率统一量化垃圾填埋场的甲烷排放，这是传统方法所无法比拟的。
在研究过程中，程天海团队使用了具有30米空间分辨率和10纳米光谱分辨率的遥感卫星，结合先进的匹配滤波算法和积分质量增强法，成功识别并量化了全球102个垃圾填埋场的甲烷羽流及其排放速率，共检出367个有效羽流。这一新方法不仅提高了垃圾填埋场的监测精度与广度，更为全球甲烷排放监测提供了全新的解决方案。
研究团队还对全球两类垃圾填埋场进行了深入研究：一类是未采取封闭或严格防护措施的露天垃圾场，另一类是经过科学设计、建设和运营的卫生垃圾场。通过卫星反演结果与实地验证的机载测量数据集进行交叉验证，研究结果显示，填埋场的甲烷排放受管理方式影响显著，露天垃圾场的甲烷排放平均强度是卫生垃圾场的4.8倍。
论文第一作者、空天院博士研究生童浩然表示，这是首次从全球尺度系统评估了不同填埋管理方式下的甲烷排放差异。研究还发现，当前广泛使用的全球大气研究排放数据库低估了高排放露天垃圾场的排放量，平均低估约5倍。这一发现为修正当前排放数据库的偏差提供了科学依据。
基于这一研究成果，研究团队呼吁国际社会加强垃圾填埋设施的管理和完善，同时建议建立全球卫星监测数据共享平台，以确保资源有限的国家也能平等获取关键的排放数据，共同推进全球温室气体减排进程。他们相信，通过整合多源卫星数据，这一新方法将为实现全球垃圾填埋场的规模化、连续监测提供有效技术路径，并有望构建不同气候条件下的甲烷排放数据库，显著提升垃圾填埋场气体排放模型的准确性。
论文审稿专家对这一成果给予了高度评价，认为其具有重要科学价值和应用前景，提供了一个全新视角，使垃圾填埋场监测能够获得更清晰、更全面的数据。他们指出，这一成果代表了遥感技术在固体废弃物领域的潜在突破，展现出高技术、跨学科融合的创新价值，有望推动垃圾填埋场监测模式的转变，从过去的孤立、零散测量方式升级为类似天气预报的大规模、连续性监测体系。
