中國網/中國發展門戶網訊 2030 年之前確保所有人擁有“清潔飲水和衛生設施”（SDG 6）是聯合國 17 個可持續發展目標（SDGs）之一。然而，根據聯合國水機制（UN Water）發布的最新評商業空間室內設計估報告，在新冠肺炎疫情暴發之前，世界就已經偏離了 SDG 6 的正確軌道。當前，全世界仍有 22 億人生活在沒有安全管理的飲用水和衛生設施的環境中。許多飲用水源正在枯竭，水污染在加劇，而高耗水工豪宅設計業、農業和能源行業還在持續增長，以滿足不斷擴大的人口的需求。為了應對和解決這些現存的挑戰，亟待迅速改變過去指導水管理政策和投資的經濟、工程和管理框架，并通過發揮創造力、提升研究與創新能力，制定可持續保護和開發水資源的全新解決方案，確保科學和公平地用水，以便重新帶領世界走上實現可持續水資源管理目標的道路。
2020 年 7 月 9 日，在聯合國可持續發展高級別政治論壇期間，“SDG 6 全球加速框架”（The SDG 6 Global Acceleration Framework）在聯合國 11 個專門機構和 40 個國際組織代表共同見證下正式啟動。該加速框架動員聯合國各機構、各國政府、民間社會、私營部門和其他利益攸關方參與 5 個跨領域的“加速器”——融資、數據和信息、能力發展、創新、治理，以推動解決當前全球存在的清潔飲水和衛生設施問題的進展（圖 1）。在這 5 個“加速器”中，數據和信息是指通過數據生產、驗證、標準化和信息交換（包括利用禪風室內設計連貫一致的數據、創新的方法和工具）來優化涉水指標的監測和評估。
根據《2021 年度 SDG 6 進展摘要報告》（Summary Progress Update 2021: SDG 6 — Water and sanitation for all），聯合國成員國平均擁有 SDG 6 指標體系中約 2/3 的數據，有 38 個成員國擁有的數據不到指標的一半。雖然這些指標數據對于評估全球 SDG 6 總體進私人招待所設計展情況是有效的，但在國家和國家以下空間尺度范圍內的政策、決策和規劃方面還需要更詳細的數據。因大直室內設計此，迫切需要通過發展技術和體制能力及基礎設施，進一步提高國別尺度監測 SDG 6 的能力。
SDG 6監測評估數據現狀
根據最新的評估，SDG 6 的 11 個指標（表 1）中，SDG 6.1.1、SDG 6.2.1、SDG 6.3.1 和 SDG 6.3.2 仍處于有方法無有效數據狀態（Tier II）；其余的指標雖然有方法也有數據，但因大部分數據依賴于各成員國報送或確認，受各自監測能力手段和管理處理方式差異等的影響，很多指標數據仍處于缺失或不連續狀態。
SDG 6.1.中醫診所設計1 和 SDG 6.2.1 監測評估的數據來源為獨立住戶調查或成員國監管機構統計結果。根據世界衛生組織和聯合國兒童基金會飲用水和衛生設施聯合監測方案 2017 年的報告，幾乎所有國家都提供了基本飲用水和衛生服務數據，其中有 96 個國家提供了安全管理的飲用水和衛生服務數據。
SDG 6.3 由 2 個指標組成。SDG 6.3.1 監測評估的數據主要來源于國家職能部門（如水、衛生、環境、公共服務、統計等）調查和統計的廢水產生和處理總量。然而，目前關于產生和處理的廢水量等數據仍相對缺乏，多數國家對工業廢水排放的監測能力不足；一些國家也不單獨報告家庭產生的生活廢水量，只能通過進入家庭的供水總量進行估算。SDG 6.3.2 監測評估的數據主要來源于現場測量和室內測試獲取的河流、湖泊和地下水的水質數據。各國和地區可以選擇對水質評估和管理具有代表性和重要意義的河流、湖泊和地下水來進行監測。目前，許多發達國家已經建立了長期的水質監測項目，但大多數國家仍然未能形成定期的水質數據監測報告。
SDG 6.4 要求提高用水效率，確保淡水的可持續開采和供應，解決水資源短缺問題，它包括 SDG 6.4.1 和 SDG 6.4.2 2 個指標。指標計算所需的數據是由成員國指定機構在國家一級收集的技術（節水）或經濟（增加值）的行政數據，這些數據來自統計年鑒、水資源公報和灌溉管理制度等。數據的獲取通過聯合國糧農組織（FAO）全球水與農業信息系統（AQUASTAT）和水與農業統計調查問卷來收集。在2010—2020 年統計調查周期內，AQUASTAT 系統中收錄的 168 個國家中有 99 個國家上報了數據。
SDG 6.5.1 和 SDG 6.5.2 為水資源綜合管理指標，評價的是管理政策、法律法規、舉措工具及效益等；其數據來源為各個成員國水資源管理部門組織的問卷調查統計和上報結果。在 2020 年的評估中，聯合國 193 個成員國中有 185 個國家上報了水資源綜合管理執行情況評估數據；而在國家統計系統中，提供了 154 個有跨界流域的國家的數據。
SDG 6.6.1 指標包括與水有關的生態系統的空間范圍（Sub-Indicator 1）、湖泊和人工水體水質（Sub-Indicator 2）、河流及三角洲流量（Sub-Indicator 3）、涉水生態系統質量（Sub-Indicator 4）、地下含水層水量（Sub-Indicator 5）5 個二級指標。得益于衛THE R3 寓所星對地觀測技術的發展，已有不少全球和區域尺度產品支持Sub-Indicator 1 和 2 的年度監測與評估。Sub-Indicator 3—5 依賴于現場觀測資料的獲取或者模型模擬結果，因此只有部分國家可以提供較為全面的數據。
SDG 6.a.1 和 SDG 6.b.1 同樣是資金投入和管理政策類指標，數據的獲取通過各成員國負責機構組織填報由 UN Water 提供的全球衛生和飲用水分析和評估（GLAAS）調查問卷表來完成。根據 2017 年的統計結果，全球僅 50%—80% 的成員國提供了有效的數據。
地球大數據技術在 SDG 6 指標監測綠裝修設計評估中的應用
SDG 6 單指標監測與評估
如前文所述，SDG 6 下的所有指標都屬于有明確的定義和監測評估方法的范疇。對于大部分反映基礎設施建設、資金投入、管理政策變化方面的指標，監測和評設計家豪宅估方法改進和發展的重點是優化、完善調查與統計報表內容和填報方式兩個方面，相關研究工作主要由聯合國各分支管理機構在推進。對于其他指標，則可利用以空間對地觀測為主的地球大數據技術進行優化和提升。目前，美國國家航空航天局（NASA）、歐洲航天局（ESA）和中國國家航天局（CNSA）的各種空間對地觀測計劃及相關的技術手段正在支撐 SDG 6.1、SDG 6.3—6.6 和 SDG 6.a 的監測與評估。這些空間技術手段通過遠程感知、定期重訪、快速信息提取來實現高時空分辨率的監測，可以節省資金、節約時間，同時提供更為準確和全面的評估結果。
重力衛星、光學和雷達衛星數據可以應用于水資源獲取和高效利用（SDG 6.1 和 SDG 6.4）監測與評估。例如，重力衛星（GRACE 和 GRACE-FO）通過監測地球重力變化來評估大范圍地下水動態變化，并據此評估水資源短缺情況及指導采取必要的應對行動 ；綜合利用陸地衛星（Landsat 5/7/8）和哨兵衛星（Sentinel-1/2）可以獲取地表水體的分布范圍及變化情況，這些數據可以用來指導水庫水資源的分配調度。
對地觀測技術應用于水質監測（SDG 6.3）正成為一個熱點研究領域。Landsat 系列衛星影像和 Sentinel-2 影像，結合 Sentinel-3 海洋和陸地彩色成像光譜儀（OLCI）、中分辨率成像光譜儀（MODIS）和可見光紅外成像輻射儀（VIIRS）等傳感器影像，可以監測總懸浮物（TSS）、葉綠素 a、藻藍蛋白和藍藻。通過監測因這些物質引發的水色變化來監測水體濁度和藻華等，從而反映水質的優良情況。不過空間技術無法完全取代觀測，因此需要實測數據對算法進行標定后方能用于水質狀況的監測評價。
衛星遙感的實時、客觀和公開共享的特性在指導和促進各國水資源綜合管理（SDG 6.5）方面具有重要作用新古典設計，特別在有跨界河流的國家之間的協調管理方面。對于有跨界流域的國家來說，掌握客觀準確的監測數據，是支撐水資源分配和水環境保護與跨境補償談判的前提基礎；而在這些區域，觀測基礎都比較薄弱，衛星遙感技術就有了巨大的優勢。
監測和評估濕地、河流、地下水含水層和湖泊等涉水生態系統是對地觀測技術最能發揮作用的可持續發展目標方向——空間心理學SDG 6.6。利用 Landsat 5/7/8、Sentinel-1/2 和國產高分系列衛星（GF 1/2/6）等的衛星影像，基于大數據云計算平臺、機器學習與深度學習等方法，可以準確獲取涉水生態系統分布范圍隨時間的變化情況。例如，歐洲聯合研究中心（JRC退休宅設計）構建的全球 1985—2019 年“地表水數據集”（Global Surface Water）為各國提供了評估 SDG 6.6.1 指標進展的統一來源的標準數據。
SDG 6 指標監測評估集成應用
在聯合國水資源 SDG 6 數據門戶網站上，綜合利用站點監測、問卷調查、統計上報和空間觀測等多源數據，通過數據和圖表給出了各成員國（或地區）11 個涉水指標的最新進展情況。然后，由于許多國家的監測站網稀疏、數據獲取上報延時，無法為監測和評估提供實時有效數據，在全球層面還無法準確地給出各國關于廢水處理、水質狀況、用水效率和涉水健康住宅生態系統狀況等方面的準確評價。綜合利用空間對地觀測、地面觀測站網、移動互聯網等多源空間數據，以及集成耦合機器學習、深度學習和云計算技術的地球大數據分析技術為解決這些數據缺失、不全、不及時等問題提供了解決思路和途徑。
“水觀測門戶網”（Space4Water Portal）
2016 年，聯合國外層空間事務處（UNOOSA）與蘇爾坦·本·阿卜杜勒-阿齊茲王子國際水資源獎（PSIPW）簽署諒解備忘錄，以合作促進其共同目標，特別是利用空間對地觀測技術增加獲取和可持續管理水的機會和能力。通過這一合作，UNOOSA 開發并推出了一個以空間信息技術綠設計師促進水管理為重點的門戶網站——“水觀測門戶網”。
“水觀測門戶網”是一個多方利益攸關者平臺，用于就空間技術和與水有關的主題進行跨學科知識交流。它為空間技術和涉水相關的利益攸關方服務，旨在加強技術提供與管理應用方之間的聯系。其主要服務內容為連接活躍樂齡住宅設計在該領域的組織，分享有關項目、倡議、衛星觀測任務、軟件、能力建設和培訓材料、會議、研討會及新聞和出版物的信息，信息以用戶友好的格式進行分類和公開共享。
“淡水生態系統探測平臺” （Freshwater Ecosystems Explorer）
“淡水生態系統探測平臺”是由聯合國環境規劃署（UNEP）聯合歐洲聯合研究中心和谷歌公司共同搭建的一個服務于 SDG 6.6.1 監測和評估的公共數據平臺。它提供準確、最新、高分辨率的地理空間數據，并通過圖表方式給出了聯合國各成員國及全球其他特別行政單元淡水生態系統隨時間變化的程度。該平臺通過提供支持、推動保護和恢復淡水生態系統的數據，使各國能夠跟蹤實現 SDG 6.6 部分指標的進展情況無毒建材。
目前，該平臺中收錄了針對 SDG 6.6.1 Sub-Indicator 1 和 2 監測評估的永久和季節性地表水、水庫、濕地、紅樹林和水質等數據集，相關的數據可以根據國家、地區和流域等單元進行可視化或下載。其中，永久和季節性地表水、水庫數據來源于歐洲聯合研究中心發展的“地表水數據集”及衍生產品，濕地數據集由 DHI-GRAS 公司提供，紅樹林數據集使用的是“全球紅樹林觀測”（Global Mangrove Watch）產品 ，湖泊濁度和營養狀態指數數據來自歐盟“哥白尼土地服務計劃”（Copernicus Global Land Service）。
中國科學院利用地球大數據技術支撐SDG 6監測評估的實踐
2018 年至今，中國科學院戰略性先導科技專項（A 類）“地球大數據科學工程”（CASEarth）積極探索地球大數據服務聯合國《變革我們的世界：2030 年可持續發展議程》的落實，重點是實現地球大數據向 SDGs 相關應用信息的轉客變設計化、為 SDGs 落實提供決策支持、構建地球大數據支持 SDG 指標體系和集成、從地球系統的角度研究各目標間的關聯和耦合 。根據地球大數據的優勢和 SDG 指標體系的特點，SDG 6“清潔飲水和衛生設施”作為五大 SDGs 實踐應用目標之一被遴選出來并開展先期案例研究。
經過 2019 和 2020 年的實踐，CASEarth 共組織開展案例研究 16 項——2019 年 5 項，2020 年 11 項；根據研究區域劃分，中國案例 8 項，“一帶一路”沿線案例 8 項。研究涉及的目標包括SDG 6.1、SDG 6.3、民生社區室內設計SDG 6.4 和 SDG 6.6。所有案例中，在數據產品上有創新貢獻的案例有 17 個，如：基于地球大數據的全國大型湖泊時間序列透明度數據集（2000—2019 年，時間頻率為每月 1 期，空間分辨率為 1 km）、高精度濕地變化數據集（2015—2018年，空間分辨率為 30 m）身心診所設計、“一帶一路”沿線大型水體透明度時空分布數據集（2015 年、2018 年，空間分辨率為 500 m）、長時序列地表水體動態分布數據集會所設計（2000—2018 年，空間分辨率為 250 m）、長時序全球農作物水分利用效率數據集（2000—2019 年，空間分辨率為 1 km）等；在方法模型上有創新貢獻的案例有 9 個，如：基于水體色度指數的普適性強的透明度反演方法、基于多源遙感數據時空數據融合遊艇設計并結合本地作物生長過程的農作物水分利用效率評估方法等；在決策支持上有貢獻的案例有 12 個。
SDG 6 指標監測評估的問題與建議
存在的問題
雖然，在聯合國明確的指標體系及評估方法框架下，聯合國機構及各個成員國所屬研究團體通過項目合作、經驗和數據分享，在監測和評估 SDG 6 方面取得了長足的進步；但正如本文開篇所述，全世界在涉水數據獲取和知識發現方面的能力水平與實際監測評估工作的需求之間還存在著很大的差距，總結起來主要為 2 個方面的問題。
仍缺乏穩定可持續生產的高精度指標數據集。盡管以 NASA、ESA 和中國科學院空天信息創新研究院等為代表的空牙醫診所設計間對地觀測研究機構研究發展了大量關于地表水分布、水質、濕地變化等時空連續數據集，但受資金保障和人員隊伍變動，以及數據和算法標準不統一等影響，還缺乏針對特定養生住宅指標的、客觀loft風室內設計準確的、可持續生產供應的標準數據集產品。
缺乏集數據獲取、指標計算、目標評估為一體的運行化系統。當前，國內外與 SDG 6 相關的門戶網站和數據平臺功能定位為單向的數據和信息侘寂風成果展示，以及數據查詢與下載。因此，用戶在獲取到數據老屋翻新后，還需根據評估指標推薦的算法開展單獨的數據處理與分析。對于大部分非專業用戶而言，無法有效地利用好這些數據和信息。因此，亟待設計和研發流程簡單、具有數據獲取、指標計算和目標進展評估全部功能于一體的運行化系統。
建議
面對上述問題，CASEarth 針對地球大數據可有效支撐天母室內設計的 SDG 6.3、SDG 6.4、SDG 6.6 設計了包括遙感影像數據處理、專題產品生產和可持續發展指標計算功能于一體的系統架構，并完成了原型系統試驗研究，如：用于衛星遙感影像標準化處理的 DataBank 系統、可用于地表水分布自動提取和地表水分布變化分析的地球大數據挖掘分析云服務系統 EarthDataMiner等。這些研究為進一步擴展和綜合集成 SDG 6 監測評估目標和指標奠定了基礎。將來為實現國家、省級、市級、縣級等尺度空間范圍內 SDG 6 進展監測與評估，需做好以下 2 個方面的基礎工作。
建立面向 SDG 6 全目標指標體系監測評估的標準化統計報表與技術指南。參考 UN Water 綜合監測計劃關于國家尺度 SD親子空間設計G 6 指標監測的方法指南，針對省、市和縣級行政單元數據管理機構與政策實際及數據時空分辨率的要求，制定面向 SDG 6 全目標指標體系監測評估的標準化統計報表與技術指南，以方便各級政府部門及科研支撐機構能在統一的標準下組織或參與監測評估工作。
搭建服務于國家、省級、市級和縣級行政區 SDG 6 監測評估應用的系統平臺。參照建立的面向 SDG 6 全目標指標體系監測評估的標準化統計報表與技術指南，設計開發包含 SDG 6 所有指標集的基礎數據收集調查、指標監測數據集生產、指標狀態評估、成果展示與報告自動生成等功能于一體的系統平臺，以服務于國日式住宅設計家、省級、市級和縣級行政區 SDG 6 監測與評估應用實踐。（作者：盧善龍，可持續發展大數據國際研究中心；賈立、 盧靜，中國科學院空天信息創新研究院； 蔣云鐘、田雨，中國水利水電科學研究院 ； 王宗明， 中國科學院東北地理與農業生態研究所； 段洪濤、沈明，中國科學院南京地理與湖泊研究所。《中國科學院院刊》供稿）。
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