聚焦自然资源管理 实现地理国情监测新跨越

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“生态兴则文明兴,生态衰则文明衰。”这是习近平总书记关于生态文明的著名论断,既是对文明变迁的历史反思,也是对当今世界的现实观照。改革开放40年来,我国经济社会快速发展,一跃成为世界第二大经济体,与此同时,生态环境的压力也越来越沉重。对此,习近平总书记指出:“我们在快速发展中也积累了大量生态环境问题,成为明显的短板,成为人民群众反映强烈的突出问题。这样的状况,必须下大气力扭转。”党的十八大以来,以习近平同志为核心的党中央,深刻总结人类文明发展规律,将生态文明建设纳入中国特色社会主义“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局,推动中国绿色发展道路越走越宽广,引领中华民族在实现伟大复兴征程上阔步前行。

针对资源约束趋紧、生态系统退化、环境污染加重的严峻形势,测绘地理信息部门充分发挥技术和数据优势,全面开展地理国情普查,及时开展地理国情监测,为新时代生态环境保护和自然资源管理提供有力支撑。地理国情是指地表自然和人文地理要素的空间分布、特征及其相互关系,是基本国情的重要组成部分。2011年,李克强在考察中国测绘创新基地时指出:“未来20年依然是我国工业化城镇化加快发展的时期,也是地表自然、人文地理快速变化的时期,怎样实现我国的现代化、科学地推进工业化,地理国情监测至关重要”。2016年3月,发布的全国“十三五”规划提出开展地理国情常态化监测。2017年4月,新修订的《测绘法》明确要求开展地理国情监测。新时代,开展和加强地理国情监测不仅是经济社会发展和生态环境保护的迫切需求,也是《测绘法》赋予测绘工作者的法定职责。

2018年3月,自然资源部组建,作为国务院组成部门,为国家生态文明建设提供重要体制保障,开创了自然资源开发利用和保护工作新局面。地理国情信息作为生态文明建设的物质基础和基本要素,必将在自然资源开发利用和保护工作中承载更大作用。当前,亟须创新地理国情监测发展模式,整合地理国情信息与土地、水、草原、森林、湿地等相关信息资源,形成高度统一的数据平台,高效推进国家生态文明建设。

让我们先看看,近年来,地理国情监测都干了哪些事儿?

集客观性、可视化、可比性和先进性于一体的地理国情监测,已成为服务自然资源开发利用和保护的锐利武器

2017年4月24日,国务院新闻办公室举行新闻发布会,正式对全社会公布第一次全国地理国情普查公报。作为地理国情监测的本底,地理国情普查利用优于1米分辨率的航空航天遥感影像,收集整合多行业专题数据,通过室内分析判读、野外实地调查等方法,按照所见即所得的数据采集原则,首次获取了我国陆地国土的种植土地(包括水田、旱地、果园、茶园等9种类型)、林草覆盖(包括乔木林、灌木林、乔灌混合林、天然草地、人工草地等10种类型)、荒漠与裸露地(包括盐碱地表、泥土地表、沙质地表、砾石地表和岩石地表等)、铁路与道路、房屋建筑(区)等10个一级类、58个二级类和135个三级类共2.6亿个图斑构成的海量地理国情普查数据。此次普查,全面摸清了我国“山水林田湖草”等地表自然资源要素现状和空间分布,查清了我国人工设施空间分布情况,形成了地理国情普查数据库、地理国情发布与服务系统、地理国情分析报告和图件等成果,首次全面真实地绘制我国“地情图”。以地理国情普查数据为基础,结合专题统计数据,通过对我国各地区的种植土地、林草覆盖等主要地表资源的数量、空间分布以及可复用的后备地表资源情况进行综合分析,可为制定和实施国家发展战略与规划,优化国土空间开发格局和各类资源配置,建设资源节约型和环境友好型社会,提供重要的参考信息。

为充分发挥地理国情普查成果的作用,满足经济社会发展和生态文明建设的需要,按照“边普查、边监测、边应用”的工作要求,在国土空间开发、生态环境保护、资源节约集约利用、城市空间发展变化、区域总体发展规划和建立生态文明制度体系等方面开展了近100个地理国情监测示范,取得了一批重要监测成果。正是由于地理国情普查与监测数据成果的真实、可靠、准确,相关成果已经在自然资源开发利用、生态环境保护等诸多方面取得非凡成效。

在国家层面,取得了京津冀地区10余年重点大气颗粒物(PM2.5和PM10)污染源空间分布、京津冀地区20年城市空间格局、三江源生态保护区管理、海南省“多规合一”信息化平台建设、国家级新区建设变化、海岸带开发利用变化、南水北调中线工程水源地环境动态监测、三峡地区地质环境变化、抚顺矿山地面沉降等监测成果。成果发布后,引起相关部门和地方政府的高度重视,其中京津冀地区的大气污染源分布、城市扩展、地表沉降等监测成果引起了中央领导同志高度关注;利用地理国情信息服务海南省“多规合一”试点,梳理发现各类规划冲突矛盾,科学划定基本生态保护红线,统筹城乡发展、优化产业、基础设施空间布局,实现“一张蓝图”,得到海南省政府的高度评价。

在省级层面,江苏、山西、四川、重庆等省(市)开展了自然生态空间监测,有效支撑了各地生态环境保护行动;浙江、四川、陕西、黑龙江、吉林、湖南、新疆等省(区)利用地理国情监测开展了领导干部自然资源资产离任审计试点,极大地提高了审计工作效率和精准程度;湖南省洞庭湖生态经济区、甘肃省丝绸之路经济带生态安全屏障、河北省麦收秸秆焚烧等地理国情监测成果得到各地政府充分肯定;浙江、山西、四川、黑龙江等省开展地理国情监测保障市县“多规合一”试点;重庆依托地理国情信息构建了重庆市综合市情系统;新疆、西藏、云南、内蒙古等省级政府利用地理国情成果推进生态文明建设、资源管理、维稳、应急等工作。

下面通过一些典型案例来进一步阐述地理国情监测在自然资源开发利用、生态环境保护等方面的作用和效果。

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☆案例1:京津冀协同发展重要地理国情监测

基于第一次全国地理国情普查成果和中、高分辨率卫星遥感影像,结合基础地理信息数据,以及交通、气象、人口、污染企业法人数据等相关部门专题数据资料,采用变化检测、内业解译和编辑、外业核查、综合分析等技术方法,获取了京津冀地区21.7万平方千米的多期大气颗粒物污染源、城市空间扩展、自然生态空间和地面沉降等的空间分布及变化信息。分析京津冀地区不同时期的重点大气颗粒物(PM2.5和PM10)污染源空间分布变化及其对人群健康的影响,城市空间扩展及其对社会发展的影响,自然生态环境状况及其变化,地面沉降速率及其影响和成因等,形成了一系列监测报告、图件和数据成果,充分掌握了该地区不同时期重要地理国情的变化过程。其中,京津冀地区大气颗粒物污染源空间分布监测直接为发改委宏观决策、京津冀地区大气环境治理提供数据支撑,自然生态空间监测为环保部水环境承载力分析评价试点提供技术服务保障,城市扩展监测技术直接应用于住建部门的规划实施评估与城市绿化统计等工作,地面沉降监测成果有效服务于城市规划、矿产和水务部门。京津冀协同发展重要地理国情监测技术及成果,为京津冀协同发展战略实施、生态文明建设和防灾减灾等提供了有力保障。

自然生态空间监测成果显示:2007年至2015年京津冀地区总体生境质量指数略有提高,表明近年来整体生境质量稍有改善,局部地区出现降低。2015年生境质量相比2007年明显下降区域,主要分布在唐山北部、沧州中部、石家庄与衡水交界处以及保定的东南部地区,空间分布格局以太行山-燕山山脉为界,山麓以北地区普遍较好。2007年至2015年,京津冀地区绝大多数城市的林草地覆盖率均呈增高趋势,其中承德、张家口、北京市的林草地覆盖率在50%以上。2007年至2015年京津冀地区各城市不透水地表面积均呈增长趋势,其中北京、天津、沧州、保定、唐山市的不透水地表面积增加量超过180平方千米以上。

☆案例2:全国海岸带开发利用变化监测

利用2015年、2016年优于2.5米的高分辨率卫星遥感影像,结合908专项调查、927工程海岸线修测成果,结合野外实地调查,对全国沿海11个省(自治区、直辖市)的海陆分界线及其陆域2000米地表覆盖变化进行监测。主要监测成果包括:2015年、2016年沿海11个省(自治区、直辖市)两期海陆分界线的空间分布数据,2015年、2016年陆域2000米地表覆盖数据,以及相关分析成果。

监测结果显示:2016年全国海陆分界线(不含港澳台)长度约为18550千米。2015年至2016年,新开发利用岸线长度约为96千米,退养还海修复岸线长度约为19千米。2015年至2016年,海岸带陆地地表覆盖类型约有10%发生了转换,呈现自然地表减少,人工地表增加的趋势。

☆案例3:典型湖泊与冰川监测

利用多期的遥感影像数据、历史基础地理信息数据,结合野外实地调绘资料及有关专题数据,全国各地先后开展了青海湖、红碱淖、洞庭湖以及祁连山大雪山等典型生态环境变化监测。

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⒈ 青海湖水面面积变化监测

青海湖是我国最大的内陆湖和咸水湖,也是青藏高原东北部的重要水汽源,其面积演变反映着青藏高原整体生态环境的变化趋势。1974年至2004年,青海湖面积从4477.53平方千米减少到4223.73平方千米,减少了253.8平方千米。2004年以来,青海湖面积持续增加,2012年9月达到峰值4367.45平方千米,但与1974年相比,青海湖面积还是减少了约2.46%。

⒉ 红碱淖水面面积变化监测

红碱淖地处陕蒙交界处,是中国最大的沙漠淡水湖。通过提取近60年红碱淖水域面积信息,并对其进行变化分析,可以发现:1976年红碱淖水域面积达到峰值,从1976年开始至2015年红碱淖水域面积总体呈减少趋势。近60年来,红碱淖水面面积先增后减,从55.5平方千米减少至28.7平方千米,减少了48.3%,总体呈减少趋势。

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⒊ 洞庭湖生态经济区地理国情监测

1896年至2016年的120年间,洞庭湖面积呈先减后趋稳定的变化趋势。1998年之前处于萎缩状态,面积从5146.71平方千米减少到2700.55平方千米,减少了近一半。2010年至2016年洞庭湖区存在两处非法围垸,总面积23.06平方千米,分别位于南洞庭湖的赛湖洲和目平湖的天星洲。

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⒋ 祁连山大雪山地区冰川变化监测

大雪山地区是祁连山西段最大的冰川分布区,也是疏勒河重要的水源地之一。在我国已有的两次冰川编目基础上,甘肃省充分利用地理国情普查和监测成果,通过遥感和实地调查等技术手段对祁连山大雪山地区的冰川分布及变化进行监测,发现自2004年以来,大雪山冰川面积持续萎缩,总面积减少了7.45平方千米,平均退缩率为每年2%,部分大冰川分裂为小冰川,冰川破碎化程度不断增加。短期来看,冰川快速退缩使得疏勒河径流量不断增加,为流域中下游河西走廊绿洲地区带来更多水资源;但长远来看,随着冰川规模进一步缩小,冰川融水量达到顶点后会快速减少,将会严重影响和制约中下游地区经济发展和生态安全。

☆案例4:地理国情监测服务城市规划与开发

北京市利用地理国情普查与监测成果中房屋建筑等数据,与城市规划用地数据进行匹配和比对,准确得到了违法用地、违法建筑的总量和空间分布。比如,未经审批的工业仓储建筑是违法建筑的重要来源,也是疏解非首都功能的重点对象。通过统计和汇总使用性质为工业仓储的房屋建筑,与北京城市规划的工业仓储规划用地数据进行匹配和对比,就能初步得出违法工业仓储用地和建筑总量,厘清违法工业仓储建筑清理工作的重点和难点。2017年,北京市以行政区划、环路、主干线道路、主要河流为统计单元,对全市1.64万平方千米范围内的所有疑似违法建筑的数据、总建筑量、分布特点进行统计分析,相关成果已经提交至北京市严厉打击违法用地违法建设专项行动指挥部办公室,为打击违法用地违法建筑工作部署提供了客观的数据支撑。

开发园区是区域加速工业化进程的重要载体和带动区域经济发展的强大引擎。武汉市针对全市的三个国家级开发区,从实施国家创新和区域创新的战略高度建立评价指标体系,开展开发区土地节约集约利用现状与综合评价,包括土地利用强度、投入与产出、用地结构、土地利用效率等方面。依据开发区总体规划和控制规划,开展各类用地数量、类型、空间分布、产业结构等的统计分析,进行开发区发展目标与功能定位、用地规模与结构、用地布局与配套设施等方面的对比分析,实现了对开发园区用地现状及规划实施情况进行对比分析和评价。

☆案例5:地理国情监测服务“多规合一”

海南省利用地理国情普查和监测成果,通过统一坐标系统、数据格式和技术标准,建立各类规划间的分类对照表,梳理城乡建设规划、土地利用规划、生态环境保护规划和林地规划等各类规划之间的矛盾,为规划间的冲突融合及矛盾解决提供了真实、客观的依据,形成全岛覆盖、规划协调的规划底图。在此基础上开展科学规划,形成了海南省总体规划“一张蓝图”。

在海南省总体规划编制完成后,“多规合一”进入到依规审批项目和开展规划监管阶段。基于地理国情监测工作,定期获取卫星影像数据,发现地表覆盖现状变化,为项目审批和规划监管提供可靠的数据源。同时,基于地理国情监测成果开展海南省总体规划监管,通过对地理国情监测数据的动态变化图斑进行比对和分析,可发现未批先建、征而未用、少批多占等违反规划现象,为“多规合一”规划监管系统和移动执法系统提供可靠的数据支持,为维护规划的权威性和打击违规建设行为提供了强有力的保障。

☆案例6:地理国情监测服务领导干部自然资源资产离任审计

新疆维吾尔自治区充分利用地理国情监测数据优势,对收集到的审计试点区域各部门提供的行业数据进行处理,参考试点区域2015年地理国情普查数据,叠加2012年和2015年试点区域遥感影像数据,进行比对分析,提取审计疑似问题的图斑数据。审查了耕地保护落实情况,土地开发利用情况,矿产资源总体规划的执行情况,林业覆盖区林地现状情况及退耕还林项目实施情况,天然草原面积变化情况和空间分布情况,生态功能区内是否存在人工建筑、人类活动痕迹情况等。探索出一套领导干部自然资源资产离任审计测绘地理信息工作流程和技术方法,为全面开展地理国情监测服务保障领导干部自然资源资产离任审计工作打下了坚实基础。

持续保持地理国情监测技术先进性,扩大地理国情监测应用服务领域

新时代,面对自然资源管理的职责和使命,地理国情监测应该如何精准发力?最重要也是最直接的是加大科技创新力度,持续保持技术先进性,扩大地理国情监测应用服务领域。近年来,测绘地理信息部门开展了国家级地理国情监测总体设计、技术体系构建、地理国情监测与分析等工作,解决了监测内容指标体系缺失、成果应用不广等难题,攻克了由多源观测数据、基础和专题地理信息到地理国情知识转换过程中的数据处理与智能解译、信息提取与变化检测、综合统计与分析、地理国情解释与评价、动态可视化等关键技术,形成一系列技术规程、自主软件系统、监测报告、监测数据库等成果,为常态化地理国情监测提供了技术支撑。

目前,针对我国自然资源开发利用和保护工作的新需求,必须尽快突破一批关键技术,例如,时间、空间和属性一体化的自然资源高精度调查技术,大数据支撑下的自然资源开发利用动态监测技术,大区域、多尺度自然生态空间质量综合分析与评估技术,自然资源承载能力监测与预警技术,自然资源生态价值统一核算技术等。与此同时,还需面向自然资源开发利用和保护、空间规划体系建立与实施等,构建统一的各类资源调查与监测标准体系,实现监测对象、内容指标和分析评价方法等协调一致。

在上述工作的基础上,不断提升地理国情监测的应用服务水平和能力,形成统一的共建共享数据平台,为国家和各地区掌握自然资源变化情况和规律、评估自然资源承载力、建立健全自然资源资产产权制度和用途管制制度、细化与实施主体功能区规划、建立国土空间开发保护制度、建立国家公园体制等,提供基础数据、技术服务和决策支持。

地理空间是生态文明建设的物质基础、空间载体和基本要素,地理国情是重要的基本国情。做好我国自然资源的数量、类别、性质、空间分布等动态监测,是全面了解我国自然资源状况、遏制自然资源资产流失、应对当前生态危机的重大任务。地理国情监测可以客观、公正地监测和分析地表自然和人文地理要素变化,及时发现和纠正决策执行中偏离决策目标的行为,保障决策目标任务的有效落实,促进自然资源开发利用的保护和监管,并能够为空间规划体系建立与实施监督等提供事实依据。新时代,自然资源开发利用和保护为地理国情监测应用提供了主战场,为更好地发挥地理国情信息在生态文明建设中的重要作用提供了更广阔的舞台。让我们站在崭新的历史起点,不断加强创新,进一步提升地理国情监测的应用价值和水平。

(作者单位:中国测绘科学研究院)

(中国测绘2018年第3期)