測(cè)繪地理信息賦能?chē)?guó)土空間生態(tài)修復(fù)——基于生態(tài)修復(fù)工作實(shí)踐與河北調(diào)研的思考
周遠(yuǎn)波 曹清華 姜杉鈺 王越先
測(cè)繪地理信息是重要的戰(zhàn)略性數(shù)據(jù)資源和新型生產(chǎn)要素，能夠有力支撐自然資源管理和服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)。在國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域，不僅可以精準(zhǔn)識(shí)別、及時(shí)追蹤生態(tài)問(wèn)題，而且能夠?yàn)樯鷳B(tài)科學(xué)保護(hù)和系統(tǒng)修復(fù)提供翔實(shí)的數(shù)據(jù)支撐。測(cè)繪地理信息賦能?chē)?guó)土空間生態(tài)修復(fù)，對(duì)于提升生態(tài)環(huán)境治理體系和治理能力現(xiàn)代化，促進(jìn)人與自然和諧共生具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
測(cè)繪地信賦能?chē)?guó)土空間生態(tài)修復(fù)的作用
結(jié)合近幾年測(cè)繪地理信息賦能?chē)?guó)土空間生態(tài)修復(fù)工作的實(shí)踐，其重要作用突出體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。
一、 提供強(qiáng)有力基礎(chǔ)服務(wù)和業(yè)務(wù)支撐
沒(méi)有科學(xué)依據(jù)，任何規(guī)劃、決策、政策都將成為無(wú)源之水、無(wú)本之木，成為沙漠上的樓閣。生態(tài)保護(hù)修復(fù)許多重大戰(zhàn)略問(wèn)題研究、政策制定和工作決策，都離不開(kāi)測(cè)繪地理信息數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。例如測(cè)繪地理信息部門(mén)牽頭組織實(shí)施的地理國(guó)情普查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，提供了高精度的全國(guó)陸域地表覆蓋即“生態(tài)狀況”，為2020年4月《全國(guó)重要生態(tài)系統(tǒng)保護(hù)和修復(fù)重大工程總體規(guī)劃（2021—2035年）》的編制提供了重要依據(jù)。
通過(guò)運(yùn)用測(cè)繪地理信息技術(shù)，準(zhǔn)確識(shí)別生態(tài)退化和損毀情況，客觀分析原因，也是科學(xué)制定生態(tài)修復(fù)方案、有效開(kāi)展生態(tài)修復(fù)的重要前提。例如，2023年河北省自然資源廳應(yīng)用測(cè)繪遙感解譯、現(xiàn)場(chǎng)核查、傾斜攝影、實(shí)景三維等測(cè)繪技術(shù)手段，獲取全省歷史遺留礦山、依法關(guān)閉礦山、在建生產(chǎn)礦山航空影像，摸清底數(shù)，制作形成實(shí)景三維模型、數(shù)字高程模型與數(shù)字正射影像圖，建立了全省礦山地質(zhì)環(huán)境和生態(tài)狀況的“一本賬”和“一張圖”，設(shè)立了“一礦一檔”，為有的放矢開(kāi)展生態(tài)修復(fù)治理提供了可靠的科學(xué)依據(jù)。
二、 服務(wù)項(xiàng)目科學(xué)實(shí)施和有效監(jiān)管
近年來(lái)，自然資源部門(mén)組織實(shí)施的生態(tài)保護(hù)修復(fù)重點(diǎn)工程主要包括：山水林田湖草沙一體化保護(hù)修復(fù)工程、礦山生態(tài)修復(fù)示范工程、重點(diǎn)海域海岸海洋生態(tài)修復(fù)工程和全域土地綜合整治試點(diǎn)工程。在上述項(xiàng)目實(shí)施中，運(yùn)用先進(jìn)的測(cè)繪地理信息技術(shù)，在立項(xiàng)前提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、進(jìn)行問(wèn)題識(shí)別，在實(shí)施過(guò)程中進(jìn)行質(zhì)量和效率監(jiān)測(cè)，在驗(yàn)收時(shí)開(kāi)展績(jī)效評(píng)價(jià)分析，在后期管護(hù)中進(jìn)行長(zhǎng)期監(jiān)控，貫穿于生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目全流程之中。
在助力自然資源部門(mén)對(duì)生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目進(jìn)行有效監(jiān)管方面，其作用更是舉足輕重。國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目著眼一定的區(qū)域和流域，范圍較廣，地形復(fù)雜，生態(tài)系統(tǒng)多樣，矛盾縱橫交錯(cuò)，項(xiàng)目實(shí)施監(jiān)管難度很大，采用傳統(tǒng)的監(jiān)管方式很難奏效。運(yùn)用現(xiàn)代化技術(shù)手段，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化管理的重要條件。例如2022年，河北省自然資源廳自主研發(fā)了河北省生產(chǎn)礦山生態(tài)修復(fù)監(jiān)測(cè)監(jiān)管數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)，以無(wú)人機(jī)航測(cè)和人工野外信息采集為基礎(chǔ)，以大數(shù)據(jù)智能化統(tǒng)計(jì)分析和立體三維數(shù)據(jù)應(yīng)用為技術(shù)支撐，實(shí)現(xiàn)了生態(tài)現(xiàn)狀適時(shí)獲取、數(shù)據(jù)綜合分析、野外監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸、開(kāi)展監(jiān)測(cè)預(yù)警等功能，把生產(chǎn)礦山生態(tài)修復(fù)存在的各類問(wèn)題數(shù)字化、精準(zhǔn)化，全面動(dòng)態(tài)掌握礦山生態(tài)修復(fù)情況，改以往粗放型監(jiān)督為精細(xì)化監(jiān)管，督促生產(chǎn)礦山“邊開(kāi)采、邊治理、邊恢復(fù)”，努力做到山上山下、地上地下、礦內(nèi)礦外的綜合治理。
三、 為生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)的空間本底
生態(tài)問(wèn)題往往表象在地上、根子在地下，對(duì)鹽漬化、石漠化、水土流失等土地退化和生態(tài)損毀問(wèn)題，如果不研究地上與地下、地理與地質(zhì)等關(guān)系，找不到問(wèn)題癥結(jié)所在，就無(wú)法對(duì)生態(tài)問(wèn)題進(jìn)行源頭治理。此外，滑坡、崩塌、泥石流、地面陷落、海水入侵、空洞塌陷等災(zāi)害，無(wú)不與地下相關(guān)要素有關(guān)。如果沒(méi)有先進(jìn)的調(diào)查、監(jiān)測(cè)、感應(yīng)裝備和技術(shù)，災(zāi)害防治就是紙上談兵、畫(huà)餅充饑。
在地理國(guó)情普查和自然資源調(diào)查所形成“一張圖”的基礎(chǔ)上，開(kāi)展地下基本國(guó)情調(diào)查，正是測(cè)繪地理信息用武之地、發(fā)揮作用之時(shí)。測(cè)繪地理信息的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和經(jīng)驗(yàn)積累將會(huì)在挖掘地下生態(tài)問(wèn)題上發(fā)揮重要作用，為生態(tài)修復(fù)提供科學(xué)的空間本底。當(dāng)前，測(cè)繪地理信息等部門(mén)具備比較全面的基礎(chǔ)資料積累，有比較成熟的技術(shù)運(yùn)用，有比較完備的信息化平臺(tái)，只要在現(xiàn)有基礎(chǔ)上繼續(xù)在廣度上、深度上、精度上下功夫，就能夠在地下實(shí)景三維建模、地下數(shù)字深程模型等方面取得新突破，更好助力自然資源部門(mén)全面履行核心職責(zé)。
河北太行山美景。 張仲增 攝
測(cè)繪地信支撐國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)的方向
測(cè)繪地理信息是重要的數(shù)字基礎(chǔ)設(shè)施，打造數(shù)字生態(tài)文明空間基底，是測(cè)繪地理信息工作的職責(zé)使命，也是支撐國(guó)土生態(tài)修復(fù)重要的發(fā)展方向。
一、 探索實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目的全生命周期管理
測(cè)繪地理信息作為準(zhǔn)確獲取自然生態(tài)信息的先進(jìn)技術(shù)手段和空間信息資源，在國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)中發(fā)揮著無(wú)可替代的作用。將地理信息系統(tǒng)技術(shù)、遙感技術(shù)、監(jiān)測(cè)技術(shù)、傳感技術(shù)等現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)融為一體，一方面可以實(shí)現(xiàn)對(duì)場(chǎng)地環(huán)境的調(diào)查，獲取到生態(tài)環(huán)境的真實(shí)數(shù)據(jù)信息，并對(duì)待修復(fù)區(qū)域進(jìn)行分析，制定修復(fù)計(jì)劃、方案以及修復(fù)技術(shù)；另一方面，還能夠?qū)ι鷳B(tài)修復(fù)的過(guò)程進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化的施工過(guò)程監(jiān)管，提高生態(tài)修復(fù)的質(zhì)量和效率，強(qiáng)化對(duì)生態(tài)修復(fù)成果的分析和評(píng)估。例如河北省自然資源廳在礦山生態(tài)修復(fù)過(guò)程中，將多時(shí)序三維模型融合激光雷達(dá)數(shù)據(jù)運(yùn)用到生態(tài)修復(fù)全周期管理中，通過(guò)多期影像比對(duì)，對(duì)項(xiàng)目全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管，在竣工驗(yàn)收方面發(fā)揮三維矢量化、可統(tǒng)計(jì)分析的優(yōu)勢(shì)，更精準(zhǔn)量化各類工程量狀況，為項(xiàng)目驗(yàn)收提供技術(shù)支撐，確保生態(tài)修復(fù)的效果。
二、 建立常態(tài)化的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)預(yù)警體系
2023年《中共中央 國(guó)務(wù)院關(guān)于全面推進(jìn)美麗中國(guó)建設(shè)的意見(jiàn)》提出“加快建立現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)體系，健全天空地海一體化監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，加強(qiáng)生態(tài)質(zhì)量監(jiān)督監(jiān)測(cè)，推進(jìn)生態(tài)環(huán)境衛(wèi)星載荷研發(fā)”。國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)是一項(xiàng)長(zhǎng)期性、動(dòng)態(tài)化的工程，需要全面掌握和監(jiān)控生態(tài)修復(fù)區(qū)域的動(dòng)態(tài)變化情況。因此，要綜合運(yùn)用遙感、地理信息系統(tǒng)、人工智能和大數(shù)據(jù)空間綜合分析等技術(shù)，對(duì)國(guó)土空間進(jìn)行全范圍、高質(zhì)量監(jiān)測(cè)，提供全空間、全時(shí)態(tài)數(shù)據(jù)保障，實(shí)現(xiàn)對(duì)自然資源和生態(tài)環(huán)境變化情況的動(dòng)態(tài)化了解和掌握，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量、高效率、高水平的生態(tài)修復(fù)監(jiān)測(cè)分析、綜合評(píng)價(jià)、階段性成果發(fā)布及重大環(huán)境問(wèn)題預(yù)警，進(jìn)行年度監(jiān)測(cè)成果發(fā)布和環(huán)境問(wèn)題預(yù)警。例如河北省自然資源廳在礦山生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域建立起省、市、縣、鄉(xiāng)4級(jí)地質(zhì)環(huán)境動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)體系，實(shí)現(xiàn)橫向到邊、縱向到底，全方位全天候的動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系，系統(tǒng)掌握和監(jiān)控各類地質(zhì)環(huán)境問(wèn)題的現(xiàn)狀和變化情況。
三、 不斷豐富和拓展測(cè)繪地理信息應(yīng)用場(chǎng)景
面對(duì)融入自然資源管理的時(shí)代要求，測(cè)繪地理信息工作既需要外視以明確服務(wù)方向和服務(wù)方式，還需要內(nèi)察以調(diào)整自身的結(jié)構(gòu)和模式，通過(guò)外合需求、內(nèi)調(diào)結(jié)構(gòu)，共促轉(zhuǎn)型升級(jí)，不斷豐富和拓展應(yīng)用場(chǎng)景。針對(duì)國(guó)土生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域，測(cè)繪地理信息的服務(wù)支撐需要由礦山、河流、海洋、鄉(xiāng)村等重點(diǎn)區(qū)域生態(tài)修復(fù)和土地整治向山水林田湖草沙系統(tǒng)治理轉(zhuǎn)變，由被動(dòng)應(yīng)對(duì)生態(tài)問(wèn)題向主動(dòng)作為生態(tài)修復(fù)工作轉(zhuǎn)變，從通用基礎(chǔ)性的支撐轉(zhuǎn)向面向生態(tài)修復(fù)業(yè)務(wù)的專項(xiàng)支撐。例如河北省自然資源廳通過(guò)傾斜攝影實(shí)景三維建模技術(shù)與人工智能技術(shù)在礦山生態(tài)修復(fù)治理工作中的不斷實(shí)踐，總結(jié)了一套包括影像采集—模型制作—指標(biāo)提取—定量分析—三維應(yīng)用的技術(shù)流程，創(chuàng)新應(yīng)用到山水林田湖草沙一體化保護(hù)和修復(fù)、海洋修復(fù)、全域土地綜合整治等工作中。
測(cè)繪地信服務(wù)國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)的建議
圍繞自然資源部“兩統(tǒng)一”職責(zé)，結(jié)合國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)需求，測(cè)繪地理信息應(yīng)進(jìn)入高精化軌道，把握智能化方向，發(fā)揮新型生產(chǎn)要素作用，推動(dòng)高質(zhì)量產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
一、 以國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)產(chǎn)學(xué)研用為切入點(diǎn)，推動(dòng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)革命性突破
國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)任務(wù)的多樣化和復(fù)雜性以及生態(tài)修復(fù)工程的緊迫性都對(duì)修復(fù)技術(shù)的效率和質(zhì)量提出了很高的要求。當(dāng)前，我國(guó)國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)技術(shù)還存在一定短板，適應(yīng)新的需求不斷地融入信息化、智能化技術(shù)是必然的發(fā)展趨勢(shì)。測(cè)繪地理信息領(lǐng)域科技密集、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)的特征突出，需要錨定科技創(chuàng)新，要由“彎道超車(chē)”改為“換道超車(chē)”，以生態(tài)修復(fù)項(xiàng)目為切入點(diǎn)，以產(chǎn)學(xué)研用緊密結(jié)合，盡快補(bǔ)上短板、解決“卡脖子”難題，強(qiáng)化提升國(guó)土生態(tài)系統(tǒng)修復(fù)測(cè)繪地理信息關(guān)鍵技術(shù)、生態(tài)系統(tǒng)綜合管控技術(shù)、生態(tài)監(jiān)測(cè)評(píng)估與預(yù)警技術(shù)等，加大對(duì)國(guó)產(chǎn)技術(shù)裝備研發(fā)和軟件開(kāi)發(fā)等方面的投入，努力實(shí)現(xiàn)由跟跑到齊跑和領(lǐng)跑。
二、 完成數(shù)據(jù)等生產(chǎn)要素創(chuàng)新性配置，強(qiáng)化服務(wù)國(guó)土生態(tài)修復(fù)等自然資源工作
5G、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能、區(qū)塊鏈等新一代信息技術(shù)，以及中間件技術(shù)（主要解決分布式環(huán)境下數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)訪問(wèn)、應(yīng)用調(diào)度、系統(tǒng)構(gòu)建和系統(tǒng)集成、流程管理等問(wèn)題）及標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口等的發(fā)展，都為各平臺(tái)間的數(shù)據(jù)共享與訪問(wèn)鋪平了道路。同時(shí)，衛(wèi)星遙感、地理信息系統(tǒng)、北斗導(dǎo)航定位等技術(shù)的快速發(fā)展，為國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)所需相關(guān)數(shù)據(jù)的快速獲取提供了可靠的空間信息源。當(dāng)前，要在大量信息資源物理匯總的基礎(chǔ)上，著力推進(jìn)其化學(xué)合成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)部信息資源高度集成、外部各類信息深度融合，打造數(shù)字生態(tài)文明空間基底。同時(shí)，要挖掘和培養(yǎng)專業(yè)人才，提升人工數(shù)據(jù)處理分析能力，做好相關(guān)數(shù)據(jù)信息的保密工作。最終要形成強(qiáng)大的信息資源庫(kù)和數(shù)據(jù)信息的有效配置，服務(wù)國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)等自然資源工作。
三、 把握國(guó)土空間生態(tài)修復(fù)市場(chǎng)巨大潛力，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)根本性轉(zhuǎn)型升級(jí)
地理信息產(chǎn)業(yè)作為戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，已成為我國(guó)數(shù)字經(jīng)濟(jì)新的增長(zhǎng)極。測(cè)繪地理信息工作一方面要緊緊圍繞自然資源部“兩統(tǒng)一”主責(zé)主業(yè)，強(qiáng)化支撐保障，創(chuàng)新地理信息公共產(chǎn)品和服務(wù)；另一方面，要不斷增強(qiáng)發(fā)展活力、積蓄發(fā)展動(dòng)力、拓展發(fā)展空間，積極探索產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)。當(dāng)前，各地在習(xí)近平生態(tài)文明思想指引下，堅(jiān)持生態(tài)優(yōu)先、綠色發(fā)展，在生態(tài)修復(fù)方面的投入日益增加，加之社會(huì)資本的加持，企業(yè)市場(chǎng)主體作用的發(fā)揮，全國(guó)生態(tài)修復(fù)市場(chǎng)的規(guī)模和潛力是巨大的，這對(duì)地理信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展而言是重要的切入點(diǎn)，有必要在新技術(shù)的推動(dòng)下，按照需求導(dǎo)向和目標(biāo)導(dǎo)向，提質(zhì)增效、實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展，在生態(tài)修復(fù)領(lǐng)域?qū)⒌乩硇畔a(chǎn)業(yè)真正做強(qiáng)做大。
（作者周遠(yuǎn)波系自然資源智庫(kù)咨詢委員、自然資源部生態(tài)修復(fù)司原司長(zhǎng)，曹清華系自然資源部咨詢研究中心黨委副書(shū)記，姜杉鈺系自然資源部咨詢研究中心助理研究員，王越先系河北省自然資源廳生態(tài)修復(fù)處副處長(zhǎng)。）
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