今年1月,自然资源部发布《自然资源调查监测体系构建总体方案》(以下简称《总体方案》),明确了自然资源调查监测工作的任务书、时间表,为加快建立自然资源统一调查、评价、监测制度,健全自然资源监管体制,切实履行自然资源统一调查监测职责提供了重要遵循和行动指南。

    什么是自然资源调查监测体系?为什么要构建这一体系?如何解决技术支撑方面存在的难题?如何借助信息化手段发挥调查监测成果最大作用和效益?在自然资源部9月14日召开的新闻发布会上,自然资源部有关负责人、中国工程院院士陈军等对此进行了解读。

    意义重大适应生态文明建设和自然资源管理需要

    长期以来,我国自然资源调查监测存在概念不统一、内容有交叉、指标相矛盾等问题,成果难以满足推进国家治理体系和治理能力现代化的迫切要求。《深化党和国家机构改革方案》明确,将土地、矿产、海洋、森林、草原、湿地、水资源调查职责整合到新组建的自然资源部。党的十九届四中全会明确提出“加快建立自然资源统一调查、评价、监测制度”。

    “我们认为,自然资源统一调查监测不是对现有各类调查监测的简单延续和物理拼接,而是要适应生态文明建设和自然资源管理的需要,按照科学、简明、可操作要求,进行改革创新和系统重构。”部相关负责人进一步解释,“比如水资源调查监测,过去主要侧重于满足开发利用需要,更多关注的是地表、地下液态水的动态变化,现在要支撑生态文明建设,要提升对水资源生态价值的认识,从传统可供人类直接利用的水拓展到自然生态系统中固、液、气各种形态的水,将冰川、冻土、土壤水等纳入水资源调查范畴。这样才能适应山水林田湖草整体保护、系统修复和综合治理的需要。”

    按照这一思路,自然资源部在广泛调研、专家研讨和征求意见基础上,形成了新形势下自然资源调查监测的路线图、任务书、时间表。

    据介绍,构建自然资源统一调查监测体系,是对原有各项调查的系统重构,主要从三方面考虑:一是坚持目标导向。以服务生态文明建设和支撑自然资源管理为目标,从科学性和系统性入手,遵循自然资源演替规律和生态系统内在机理,对地表、地上和地下的各类自然资源科学组织,分层分类进行管理。在地表覆盖的基础上,叠加各类管理信息,形成真实反映自然资源利用状况的准确数据,满足自然资源管理的需要。

    二是强化问题导向。首先针对数出多门问题,对各项调查监测进行统一规划和顶层设计;其次是解决自然资源统一调查和专业管理的关系,如海岸带、滨海湿地和沿海滩涂,在不同部门管理中采用不同名称,实际范围上存在交叉,就需要统一开展调查;再次是解决自然资源在同一区位重叠的问题,设置了自然资源立体时空模型来进行描述和表达;最后是解决统一的顶层标准问题,确保自然资源调查在顶层掌控、不重不漏。

    三是突出结果导向。注重调查制度、方法与技术手段的综合运用,集成现代遥感、测绘等高技术手段,突出调查成果的信息化表达和综合展示,保证成果真实准确可靠。在工作组织上,按照“总—分—总”方式组织实施,即总体组织上要坚持统一的总体设计和规划等“六个统一”,对各级、各专业的调查监测工作分工实施,最后成果要总归口,进行统一汇交和集成,形成完整的调查监测结果。

    在自然资源调查监测体系中,地表基质调查是最具创新特色的内容。“地表基质范围覆盖固体地球表面,包括陆域和海域全部国土空间。其本身既是自然资源的一部分,又是多门类自然资源之间相互作用和密切联系的纽带,对自然资源整体保护、系统修复以及综合治理都至关重要。”部相关负责人介绍,“比如要合理开发利用土地资源,做到宜耕则耕、宜林则林、宜草则草,就需要准确掌握地表基质类型,特别是地球物理化学性质,以支撑山水林田湖草的系统治理。”

    “地表基质数据主要通过地质、海洋、土壤等综合调查获取,待条件成熟时,我们将组织开展全国地表基质调查。”该负责人说。

    技术融合确保调查数据真实准确

    技术体系是自然资源调查监测体系构建的一项重要内容。中国工程院院士陈军介绍,近年来,大数据、人工智能、5G、区块链、知识图谱、空间信息等高新技术的迅猛发展和交叉融合,为构建自然资源调查监测体系提供了必要的技术支撑和保障条件。

    首先,在数据获取方面:一是航天卫星遥感可实现大范围、高分辨率影像数据的定期覆盖,目前由自然资源部牵头在轨运行的国产公益性遥感卫星达到18颗,形成了大规模、高频次、业务化卫星影像获取能力和数据保障体系,能支持周期性的调查监测;二是各种无人机航空遥感平台可以支撑局域的精细调查与动态监测;三是基于“互联网”和手持终端的巡查工具,能实现地面场景的快速取证、样点监测。综合利用这些先进观测与量测技术,构建“天—空—地—网”一体化的技术体系,可以大幅度提升调查效率,逐步解决足不出户的实时变化发现与监测问题。

    其次,在信息提取方面:大数据、人工智能、北斗定位等技术的快速发展与融合应用,使基于影像的地表覆盖及变化信息高精度自动化提取成为可能;基于多源数据的定量遥感反演技术,为提取森林蓄积量等相关自然资源参数提供了先进手段。

    再其次,在存储管理与分析应用方面:地理空间分析、区块链、知识图谱等技术的交叉融合,不仅可以解决资源—资产—资本信息的时空建模和一体化管理等难题,克服调查监测过程中的信息汇聚与协同处理等困难;还可以用于支撑自然资源生命共同体的分析评价,揭示自然资源“格局—过程—服务”的地域分异、形成机理及演化规律,实现从调查监测成果数据到知识服务的跨越。

    目前,各项技术虽正在自然资源调查监测评价中应用并发挥重要作用,但“核心要素信息的自动化提取”仍是自然资源调查监测的主要技术瓶颈问题。陈军院士表示:“今后,我们仍急需通过各项先进技术的融合与创新,解决制约调查监测的‘卡脖子’技术问题,设计面向自然资源‘两统一’管理的调查监测技术体系。”

    为此,陈军院士团队将创新开展三方面工作:一是组织跨学科的科技攻关,突破核心要素信息的自动化提取与验证、重要自然资源参数的遥感反演、自然资源时空信息一体化建模、自然资源知识服务模型等关键技术,形成实用技术方法、技术解决方案及工具软件或系统。

    二是按照构建统一自然资源调查监测体系的任务及要求,从技术架构、数据构成、信息提取、系统组成、主要功能、技术指标、服务运行等方面,开展技术体系设计研究,确定统一时空信息模型、分层调查监测技术、成果集成与分析方法等,满足当前自然资源调查监测业务的急需。

    三是通过专题性或综合性应用试点试验,完善技术流程和方法,形成功能齐全的自然资源调查监测技术体系,为实现自然资源全要素、全流程、全覆盖的动态感知、精准认知、科学管控提供高效技术支撑。

    信息化保障支撑调查成果共享服务

    信息化是自然资源调查监测体系构建的重要支撑。推进自然资源调查监测成果的共享与应用,支撑自然资源管理、政府部门应用、社会公众需求是信息化建设的重要目标。

    部网信办负责人介绍,将从四方面加强信息化支撑体系建设:一是建设互联互通、安全高效的自然资源“一张网”,实现包括涉密内网、业务网、互联网和应急通信网在内的网络联通,保障自然资源部门内部各单位横向、各级自然资源管理部门纵向以及与其他政府部门、社会公众间数据持续稳定的汇聚、分发、交换与传输,为自然资源调查监测成果共享与应用提供分类的网络通路。

    二是建立自然资源三维立体“一张图”,真实反映自然地理格局和自然资源现实状况。按照自然资源分层分类模型,以数字高程模型数据为基底,融合基础调查、专项调查和各种监测信息,集成叠加自然地理格局、自然条件以及国土空间规划、自然资源管理等相关数据,形成包括地表基质层、地表覆盖层、业务管理层在内的自然资源三维立体“一张图”,并通过各种自然资源调查监测建立起“一张图”的动态更新机制,保障自然资源部系统、其他政府部门、社会公众对调查监测成果的需求。

    三是建立统一的国土空间基础信息平台,形成对自然资源“一张图”的分布式综合管理、应用支撑和共享服务机制。在部内应用方面,通过各业务系统的互联互通和统一数据服务,支撑各项自然资源日常管理工作;在部门共享应用方面,通过接口服务、数据交换、主动推送等方式,实现与其他政府部门业务协同,努力解决“数据孤岛”和重复建设问题;在社会化服务方面,将建立自然资源调查监测成果发布机制。利用互联网(电子政务外网)为社会公众提供调查监测成果数据服务。鼓励科研机构、企事业单位利用调查监测成果开发研制多形式多品种数据产品,满足社会公众的广泛需求。

    四是利用包括调查监测成果在内的“一张图”,通过国土空间基础信息平台构建自然资源调查评价、政务服务、监管决策三大应用体系。在自然资源调查评价应用体系中,建立充分应用现代对地观测、人工智能、物联网等技术的调查监测系统,推进二维调查走向三维调查,提升调查监测的准确性、时效性;在政务服务应用体系中,建立基于调查监测成果底图的政务事项在线一体化智能审批(审查)系统,提升审查的科学性、准确性及效率;在监管决策应用体系中,以调查监测成果为基础,利用大数据的技术,形成“用数据监管、用数据决策”的管理模式。

    部网信办相关负责人表示:“为充分发挥自然资源调查监测成果最大的作用和效益,我们将依托国土空间基础信息平台对‘一张图’进行统一管理、提供统一服务,形成‘一张底版、一套数据、一个平台’。”