中国这么大，960多万平方公里土地上，如何数清楚棵棵树木？北京大学博雅特聘教授、地球与空间科学学院遥感与地理信息系统研究所所长郭庆华讲述如何通过科技赋能，绘就我国自然生态的数字化“账本”。

中国有多少棵树？过去，这个问题没人说得清。现在，答案就在今年发布的中国第一张“树密度地图”中——截至2020年，全国约有1426亿棵树，相当于14亿多人每人“拥有”100棵树。这些数据，是我和团队花10年时间，一起“数”出来的。

为什么要数清中国的树？始于现实的迫切需要。我国是人工林面积最大的国家，但过去对森林资源的统计更多停留在蓄积量等宏观层面。新时代以来，随着绿色发展成共识、“双碳”目标提出，我们对森林的认识不能再止于“大概其”的轮廓，而需要一本更精准的“绿色账本”，算清单木级碳储量、生物多样性支撑能力等。绿化需宜林则林、宜灌则灌、宜草则草，有准确的数据才会有科学的决策，知道哪里该种树、种什么树、种多少树。比如，东部人工林“太密”需要间伐，西部部分林地“太疏”可以补植。数清家底，才能养好每一棵树，种好下一棵树。

数树，也源于一次“不服气”的触动。曾经，《自然》杂志刊发过一篇论文，估算全球有3.04万亿棵树，可涉及中国的数据并不充分。彼时我和团队已在森林里扎根3年多，积累了不少资料。我觉得，中国森林不该是国际研究的“模糊地带”，他们能做，我们也能做，而且一定会比他们做得更准、更好。

中国这么大，960多万平方公里土地上，如何数清楚棵棵树木？重点是要找到合适的方法，用好科技赋能。20年前，我见过外国学者为测树高，亲自爬到树上，甚至在树上过夜。钦佩之余，我也在思考，测绘科研不仅需要求实的精神，更要掌握革新的工具。抓着新技术的扶手往上走，才能越走越轻松，走通许多往昔走不通的路。经过多次尝试，我发现激光雷达是破解难题的钥匙，“折返跑”的激光脉冲能准确勾勒出树木高度、形状和具体位置，扫描一片树林仅需十几分钟。

实践中，我们进一步打磨出“天地一体”的“双眼”观测体系，像做CT一样来数树。一只“眼睛”在空中，无人机搭载传感器，每秒可射出上百万个激光脉冲；一只“眼睛”在地面，大家携带设备在林下随走随扫。俯视、平视、仰视各角度兼具，激光、图像、视频多维度互补，原本“看不清、数不准”的森林逐步由泼墨写意变为工笔细描，愈发清晰。目前，我们研发的激光雷达软硬件已在130多个国家与地区得到应用。

10年间，我们走遍7.6万多个样方，采集了400多太字节的数据。什么概念？如果一张电子照片大小按5兆字节算，这相当于超8000万张的体量。干好如此庞大的工程，是一个不断迎接挑战、战胜挑战的过程。比如，森林地表起伏，怎样测量不在同一水平面上的树高？我们研发仿地飞行算法，可令无人机飞行高度随地形起伏调整。做完“CT”，如何分析海量的森林“片子”？我们探索智能单木分割算法，让系统能自动把树木从复杂林冠中“揪”出来，形成树密度地图。逢山开路，遇水架桥。科研从没有万事俱备的理想状态，成果总是在行动中创造条件“闯”出来的。

做科研，要耐得住寂寞，静得下心气。我的办公室里，珍藏着一本2007年出版的《中华人民共和国植被图》。这本细化到几百个群系、精确到每个树种的地图集，是先辈们翻山越岭，日复一日徒步林间，拿尺子、铅笔测绘出来的。如今，技术在进步，工具在迭代，但脚踏实地的科研本色从未改变。数树过程中，不是没有质疑，甚至不少人认为这是不可能完成的任务。做科研就要有一股子闯劲冲劲，“一楼”或许满是杂声，但越到“高楼层”干扰的声音就会越小。