劉敏

（贛州市城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院江西贛州 341000）

國外地理國情監(jiān)測系統(tǒng)簡述

劉敏

（贛州市城鄉(xiāng)規(guī)劃設計研究院江西贛州 341000）

本文主要敘述歐盟、美國、日本、澳大利亞等國家和地區(qū)建立的相對成熟的地理國情監(jiān)測網(wǎng)絡、系統(tǒng)，通過對這些網(wǎng)絡、系統(tǒng)的研究，總結一些適用于我國國情，有益于我們建立自己的監(jiān)測網(wǎng)絡的經驗。

地理國情；監(jiān)測；網(wǎng)絡；系統(tǒng)

1 引言

迄今為止，歐美日等發(fā)達國家構建了許多監(jiān)測網(wǎng)絡、系統(tǒng)，對本國本地區(qū)的資源環(huán)境、氣候氣象的變化進行監(jiān)測，在這方面，我們國家還是比較落后的。因而，有必要針對歐美日等發(fā)達國家的地理國情監(jiān)測網(wǎng)絡、系統(tǒng)進行研究、分析，借助國外的先進檢測經驗和手段，加強我國的地理國情監(jiān)測網(wǎng)絡的建設。筆者擬針對歐盟、美國、日本、澳大利亞等國家和地區(qū)建立的相對成熟的地理國情監(jiān)測網(wǎng)絡、系統(tǒng)進行分析研究，總結一些適用于我國國情，有益于我們建立自己的監(jiān)測網(wǎng)絡的經驗。

2 發(fā)達國家主要的監(jiān)測系統(tǒng)

由于地球自身的變化及人們活動的影響，人類賴以生存的地球已經出現(xiàn)了極大的變化，特別在工業(yè)革命之后的二百多年內，人類認識和改造自然的能力越發(fā)的強大，因而給地球造成的影響也越發(fā)的明顯。探究、跟蹤并監(jiān)測甚至預報地球的氣候氣象變化和地理環(huán)境變化等，成為了人類科學家們的一項重要工作。由于西方的發(fā)達國家科學技術等的高度發(fā)展，許多發(fā)達國家已經建立一些地理國情監(jiān)測系統(tǒng)，下面農一進行介紹。

2.1 歐洲建立的地理國情監(jiān)測系統(tǒng)

2.1.1 歐盟建立的全球環(huán)境與安全監(jiān)測計劃（GMES，Global Monitoring for Environment and Security）

歐盟建立的全球環(huán)境與安全監(jiān)測計劃（GMES）于2003年正式啟動的，原計劃2011年～2013年試運行，2014年正式實施。全球環(huán)境與安全監(jiān)測計劃（GMES）主要完成了5項目標：包括對陸地進行監(jiān)測，對海洋進行監(jiān)測，對大氣進行監(jiān)測，以及相關的應急管理和安全服務。其中：陸地監(jiān)測、海洋監(jiān)測、大氣監(jiān)測主要是對陸海空進行全方位的立體形態(tài)的監(jiān)測，而應急管理則針對災難之后的處理，安全服務則是對相關狀態(tài)下歐盟的政策支持。

2.1.2 歐盟建立的GMES 2.0——哥白尼計劃

哥白尼計劃并不是一個獨立計劃，該計劃是歐盟委員會副主席兼企業(yè)與工業(yè)委員塔亞尼（TAJANI）于2012年12月11日在歐盟競爭理事會會議上由全球環(huán)境與安全監(jiān)測計劃（GMES）更名而來。哥白尼計劃并不是簡單地把全球環(huán)境與安全監(jiān)測計劃（GMES）進行替代，相對于全球環(huán)境與安全監(jiān)測計劃（GMES），哥白尼計劃更加注重滿足用戶需求，更加強調促進可持續(xù)發(fā)展、經濟增長和增加就業(yè)，以及保持歐洲對地觀測技術的獨立性和世界領先地位。

2.1.3 英國的全球干旱監(jiān)測網(wǎng)

英國的全球干旱監(jiān)測網(wǎng)是一個免費的、實時監(jiān)測全球旱情嚴重程度的網(wǎng)站。該網(wǎng)站由倫敦大學學院本菲爾德災害研究中心創(chuàng)建和維護。全球干旱監(jiān)測網(wǎng)提供了當前全球范圍的水文旱災情況，網(wǎng)站每月更新，數(shù)據(jù)空間分辨率為100 km。用戶通過交互界面可選擇旱情評估的時間范圍(1～36個月)，顯示用戶定義區(qū)域內受旱災影響的人數(shù)，以及選擇是否顯示城市名稱、河流和湖泊等。通過網(wǎng)站發(fā)布的產品可以預警潛在的食物、水和健康問題。

2.2 美國建立的地理國情監(jiān)測系統(tǒng)

2.2.1 美國國家生態(tài)觀測網(wǎng)（NEON，National Ecological Observatory Network）

2000年，美國國家基金委員會(NSF)提出了建立一個針對美國國家層面所面臨的重大環(huán)境問題的國家級網(wǎng)絡系統(tǒng)，即美國國家生態(tài)觀測網(wǎng)(NEON)。該系統(tǒng)主要是在區(qū)域至大陸尺度上開展全面、綜合的觀測和研究，深入認識環(huán)境變化實質，預測環(huán)境變化趨勢，保證美國的生物和生態(tài)安全。按照美國國家生態(tài)觀測網(wǎng)(NEON)的設計，整個美國被細致的劃為20個生態(tài)氣候區(qū)，在這20個生態(tài)氣候區(qū)內設置許多觀測站點，包括固定站點及流動站點，這些站點將觀測數(shù)據(jù)傳回，對這些數(shù)據(jù)進行分析，進而完成監(jiān)測的過程。美國國家生態(tài)觀測網(wǎng)(NEON)可以對從分子遺傳等微觀領域一直到整個生態(tài)系統(tǒng)的宏觀領域的空間大尺度觀測分析，也可以從秒到地質年代的時間大尺度分析；同時其將建立一個大容量、超高速的現(xiàn)代化計算體系；并且美國國家生態(tài)觀測網(wǎng)(NEON)可以使得科學家們共享這些數(shù)據(jù)進行其他科學分析工作，因而美國國家生態(tài)觀測網(wǎng)(NEON)在對美國的生物和生態(tài)方面具有重要的價值。

2.2.2 地理分析和動態(tài)監(jiān)測計劃

所謂的地理分析和動態(tài)監(jiān)測計劃（GAM）是美國地質調查局（United States Geological Survey，又譯作美國地質勘探局）于2002年啟動的，為期5年的國情監(jiān)測計劃。該計劃主要實施的是針對美國所面臨的的環(huán)境、生態(tài)、資源等方面的挑戰(zhàn)的監(jiān)測。GAM從2002年實施以來，從空間和時間的尺度上對美國的土地覆蓋狀況進行了卓有成效的監(jiān)測與評估工作。GAM完成了國家土地覆蓋數(shù)據(jù)庫（NLCD），對美國的土地覆蓋現(xiàn)狀與趨勢、生態(tài)效益和氣候變化、社會脆弱性、生態(tài)地理、生態(tài)系統(tǒng)恢復和物候等方面都進行了深入的研究。同時，地理分析和動態(tài)監(jiān)測計劃由于涉及了對美國國土的土地覆蓋狀況的深入調查研究，因而美國的部分其他部門也參與了該項目，主要包括了隸屬于美國內務部的土地管理局、國家公園服務局、漁業(yè)和野火服務局以及土地復墾局，還包括環(huán)境保護局、森林服務局、海洋和大氣管理局(NOAA)、航空航天局(NASA)等其他部門。

2.3 日本建立的地理國情監(jiān)測系統(tǒng)

眾所周知，日本作為一個島國，又處于環(huán)太平洋地震帶區(qū)域，是一個自然災害頻繁發(fā)生的國家。在日本，發(fā)生的影響國民經濟、社會生活的自然災害主要包括了地震、海嘯、臺風、洪水、火山噴發(fā)、暴雨等。在日本，由日本官方測繪機構——地理信息局（GSI）負責減災管理工作，同時與減災相關的各類信息也由地理信息局（GSI）負責。GSI針對本國的自然災害監(jiān)測進行了廣泛而大量的工作，特別的，由于日本處于環(huán)太平洋地震帶，地震頻發(fā)。GSI針對日本本島到全國各地的地殼監(jiān)測工作尤其細致，包括：

1、通過對全國各地的固定GPS點進行了持續(xù)監(jiān)測工作。

2、通過對地震、火山等高發(fā)區(qū)域進行移動監(jiān)測，而且在該項目中，這些移動監(jiān)測站點相當稠密。

3、通過對沿高速公路設置的17000余個高程點的嚴密形變監(jiān)測，迅速發(fā)現(xiàn)地殼的垂直變化，從而完成對地震的監(jiān)測與預報工作。

2.4 其他國家建立的地理國情監(jiān)測系統(tǒng)

其他國家也建立了許多地理國情監(jiān)測系統(tǒng)，這里主要介紹一下亞太地區(qū)環(huán)境革新戰(zhàn)略項目中的環(huán)境綜合監(jiān)測子項目。環(huán)境綜合監(jiān)測子項目（IEM）是亞太地區(qū)環(huán)境革新戰(zhàn)略項目（APEIS）的3個子項目之一，旨在建立和發(fā)展一個綜合性的環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，對亞太地區(qū)的環(huán)境破壞、環(huán)境退化和生態(tài)脆弱區(qū)進行長期有效的監(jiān)測。如圖1所示，該圖描述了IEM的幾個主要監(jiān)測中心示意圖。而圖2則描述了IEM的生態(tài)系統(tǒng)綜合評價與管理框架。

圖1 IEM監(jiān)測示意圖

圖2 IEM的生態(tài)系統(tǒng)綜合評價與管理框架

3 國外先進經驗的啟示

由于我國對地理國情監(jiān)測的發(fā)展起步較晚，至今為止我們沒有建立比較全面、權威的監(jiān)測系統(tǒng)。而現(xiàn)實中，建立自己的地理國情監(jiān)測系統(tǒng)迫在眉睫，刻不容緩。因而我們要正視自己的缺點，尋找不足。歐美等發(fā)達國家建立的地理國情監(jiān)測系統(tǒng)由于著十幾年的發(fā)展探索，基本上都已經摸索出一套適合自己國情的監(jiān)測方案、方法。我們建立自己國家的國情監(jiān)測系統(tǒng)，首先必須符合我國國情，其次必須吸取先進國家的監(jiān)測經驗，再次必須在監(jiān)測手段上有所創(chuàng)新。特別是我國地大物博卻資源分布極其不均勻，人均資源占有量在世界上排在末端，因而在監(jiān)測系統(tǒng)的首要目標不是為了監(jiān)測而監(jiān)測，是為了發(fā)現(xiàn)問題，保護資源環(huán)境。這是建立我國的地理國情監(jiān)測系統(tǒng)的第一原則。

4 小結

由于地球自身的變化及人們的改造影響，我們人類賴以生存的地球已經出現(xiàn)了極大的變化，特別在工業(yè)革命之后的二百多年內，人類認識和改造自然的能力越發(fā)的強大，因而給地球造成的影響也越發(fā)的明顯。因而，探究、跟蹤并監(jiān)測甚至預報地球的大型氣候氣象變化，地理環(huán)境變化等成為了人類科學家們的一項重要工作。20世紀，隨著人造地球衛(wèi)星的成功發(fā)射，人類第一次能夠脫離地球從太空觀測地球，當前的高空間、高光譜、多時相、全天候和全天時的空天地遙感對地觀測技術，將人類賴以生存的地球作為一個整體進行觀測和研究，實現(xiàn)了“巡天遙看一千河”的夢想，也使地理國情監(jiān)測成為可能。我國現(xiàn)在正在開展地理國情普查工作，而對國外的地理國情監(jiān)測系統(tǒng)的研究，就是為了普查之后開展監(jiān)測網(wǎng)絡、系統(tǒng)的建立做準備工作。

［1］喬朝飛.國外地理國情監(jiān)測概況與啟示［J］.測繪通報, 2011,(11):81-83