張繼賢,翟 亮
(1.中國測繪科學(xué)研究院,北京 100830)
關(guān)于常態(tài)化地理國情監(jiān)測的思考
張繼賢1,翟 亮1
(1.中國測繪科學(xué)研究院,北京 100830)
常態(tài)化地理國情監(jiān)測主要包括基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測和專題性地理國情監(jiān)測兩大方面。從常態(tài)化地理國情監(jiān)測的目標出發(fā),提出通過建立空天地眾源動態(tài)觀測網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)眾源數(shù)據(jù)動態(tài)獲取和觀測,開展基礎(chǔ)性、專題性地理國情監(jiān)測,建成地理國情信息時空數(shù)據(jù)庫,在其基礎(chǔ)上開展時空分析與數(shù)據(jù)挖掘,進行網(wǎng)絡(luò)化地理國情信息發(fā)布與服務(wù),形成地理國情監(jiān)測技術(shù)支撐體系和體制機制。
地理國情普查;常態(tài)化地理國情監(jiān)測;基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測;專題性地理國情監(jiān)測
“十二五”期間,由國家測繪地理信息局負責組織、中國測繪科學(xué)研究院牽頭編制完成了《地理國情監(jiān)測總體設(shè)計》和《地理國情監(jiān)測經(jīng)費預(yù)算》,并報財政部審批,中央財政從2012年起安排專項資金支持地理國情普查與監(jiān)測工作。根據(jù)國發(fā)[2013]9號文要求,國務(wù)院決定于2013~2015年開展第一次全國地理國情普查,旨在為開展常態(tài)化地理國情監(jiān)測奠定基礎(chǔ)。在開展地理國情普查的同時,為充分發(fā)揮地理國情普查成果的作用,滿足經(jīng)濟社會發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的需要,國家測繪地理信息局堅持“邊普查、邊應(yīng)用”的工作原則,堅持“以普查帶監(jiān)測促轉(zhuǎn)型”的戰(zhàn)略途徑,通過開展京津冀地區(qū)重要地理國情信息監(jiān)測,四川省重點生態(tài)功能區(qū)自然生態(tài)遙感監(jiān)測,青海湖、鄱陽湖和紅堿淖面積變化監(jiān)測、三江源自然保護區(qū)生態(tài)環(huán)境遙感監(jiān)測、全國省會城市城區(qū)空間擴展監(jiān)測等一系列工作,為常態(tài)化地理國情監(jiān)測奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)和工作基礎(chǔ)。
目前,能源資源相對不足、生態(tài)環(huán)境承載能力不強已成為我國的基本國情。地理國情是重要的基本國情,做好重大國情國力的動態(tài)監(jiān)測,是全面了解國情、把握國勢、制定國策的基礎(chǔ)性工作[1-3]。盡快開展常態(tài)化、業(yè)務(wù)化地理國情監(jiān)測工作,不僅具有深遠的意義,而且具有必要性和緊迫性。根據(jù)國家地理國情監(jiān)測工作規(guī)劃,常態(tài)化地理國情監(jiān)測將主要包括基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測、專題性地理國情監(jiān)測2個方面。圍繞這2個方面,本文明確了常態(tài)化監(jiān)測的目標,提出了常態(tài)化地理國情監(jiān)測體系的總體框架和主要建設(shè)內(nèi)容等。
常態(tài)化地理國情監(jiān)測是一項公益性、基礎(chǔ)性的國情調(diào)查工作,應(yīng)堅持全面監(jiān)測、重點突出、客觀真實、表述準確、整合資源、成果共享、邊測邊用、實時提供、科技引領(lǐng)、強化監(jiān)督等原則,加快推進地理國情監(jiān)測進法律、進職責、進規(guī)劃、進預(yù)算,構(gòu)建科學(xué)完備的常態(tài)化地理國情監(jiān)測體系[4-5]。
“十三五”期間,將在地理國情信息普查與監(jiān)測的基礎(chǔ)上,以地理國情常態(tài)化監(jiān)測為目的,建立空天地眾源動態(tài)觀測網(wǎng)絡(luò),實現(xiàn)眾源數(shù)據(jù)動態(tài)獲取和觀測,形成基礎(chǔ)性和專題性地理國情動態(tài)監(jiān)測能力;構(gòu)建地理國情時空信息數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)海量地理國情數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析能力,全面反映地理國情動態(tài)變化信息,揭示資源、生態(tài)、環(huán)境、人口、經(jīng)濟、社會等要素在地理空間上的內(nèi)在聯(lián)系和變化規(guī)律;建立地理國情服務(wù)云平臺,為政府、企業(yè)和公眾提供業(yè)務(wù)化和大眾化的地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)與成果服務(wù);形成常態(tài)化地理國情監(jiān)測體制和機制,滿足國家、部門和地方在生態(tài)文明建設(shè)、國土空間格局優(yōu)化等方面的迫切需求,為我國經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)可靠的地理國情信息支撐[6,7]。
緊密圍繞常態(tài)化地理國情監(jiān)測的總體目標,圖1描述了常態(tài)化地理國情監(jiān)測總體框架,將通過建設(shè)空天地眾源動態(tài)觀測網(wǎng)絡(luò),開展基礎(chǔ)性、專題性地理國情監(jiān)測,建成地理國情信息時空數(shù)據(jù)庫,在其基礎(chǔ)上開展時空分析與數(shù)據(jù)挖掘,進行網(wǎng)絡(luò)化地理國情信息發(fā)布與服務(wù),形成地理國情監(jiān)測技術(shù)支撐體系和體制機制,為常態(tài)化地理國情監(jiān)測奠定堅實基礎(chǔ)。
2.1 空天地眾源動態(tài)觀測網(wǎng)絡(luò)
圖1 常態(tài)化地理國情監(jiān)測總體框架
2.2 基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測
基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測將實現(xiàn)全國范圍內(nèi)各種自然和人文地理要素動態(tài)變化的經(jīng)常性、規(guī)律性監(jiān)測。基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測是指以第一次全國地理國情普查成果,尤其是地表覆蓋和重要地理國情要素普查成果作為本底,以年度監(jiān)測為手段,結(jié)合各種自然和人文地理要素的自然變化規(guī)律和周期、社會經(jīng)濟發(fā)展需求制定監(jiān)測內(nèi)容與指標,達到及時、準確反映全國各種自然和人文地理要素動態(tài)變化及其特點、規(guī)律的目的。
基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測主要利用優(yōu)于2.5 m的高分辨率航空航天遙感影像,通過變化發(fā)現(xiàn)、信息提取、實地調(diào)查與核查、內(nèi)業(yè)編輯等技術(shù)手段,實現(xiàn)地理國情變化信息的快速、準確獲取,按照多種地理統(tǒng)計單元,進行地理國情變化信息統(tǒng)計與分析,形成基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測成果。
1)地表覆蓋變化監(jiān)測。全覆蓋并無縫隙地監(jiān)測全國耕地、園地、林地、草地、水域、荒漠與裸露地表、房屋建筑(區(qū))、道路、構(gòu)筑物、人工堆掘地等地表覆蓋類型的位置、范圍、面積、類型等變化信息[7,8]。
2)重要地理國情要素變化監(jiān)測。按照實體要素方式采集的地理國情要素內(nèi)容包括道路、構(gòu)筑物、人工堆掘地、水域和地理單元,監(jiān)測全國地理國情要素的變化類型、長度、面積及空間分布變化等信息。
3)監(jiān)測周期?;A(chǔ)性地理國情監(jiān)測按照年度進行,即每年對全國的地表覆蓋和重要地理國情要素進行一次監(jiān)測。
周密和張靜坤(2014)指出理解并認同CLIL教學(xué)模式的理念是非常重要的。CLIL教學(xué)中經(jīng)常用到是支架式語言教學(xué)技巧scaffolding,即教師采取一定的步驟幫助學(xué)生從而使得他們能夠理解新內(nèi)容,培養(yǎng)新技巧。支架式教學(xué)可以幫助學(xué)生培養(yǎng)相關(guān)學(xué)科的聽說讀寫技能。專業(yè)課教師還需要掌握一定的諸如此類的外語教學(xué)方法,比較可行的做法是這部分教師也參加主要針對高校英語教師的暑期英語教師能力培訓(xùn)。
2.3 專題性地理國情監(jiān)測
圍繞國土空間格局優(yōu)化、資源節(jié)約利用、生態(tài)文明建設(shè)等推動人與自然和諧發(fā)展的相關(guān)專題,充分利用地理國情普查成果,結(jié)合存檔基礎(chǔ)地理信息成果、航空航天遙感影像數(shù)據(jù)和相關(guān)的社會經(jīng)濟人文地理國情數(shù)據(jù),開展精細化、抽樣化、快速化的專題性地理國情監(jiān)測[4,6]。
1)國土空間開發(fā)監(jiān)測。以地理國情普查成果為基礎(chǔ),結(jié)合基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和社會經(jīng)濟統(tǒng)計資料,利用近年來的多源、多期高分辨率遙感影像數(shù)據(jù),以主體功能定位為依據(jù),主要對優(yōu)化開發(fā)區(qū)(主要是對城市建成區(qū)發(fā)展、工業(yè)用地和城郊農(nóng)業(yè)用地變化、公共服務(wù)設(shè)施空間分布、基礎(chǔ)設(shè)施的空間分布進行監(jiān)測)、重點開發(fā)區(qū)(主要監(jiān)測國土利用變化、公共服務(wù)設(shè)施空間分布、基礎(chǔ)設(shè)施空間分布等)、農(nóng)產(chǎn)品主產(chǎn)區(qū)(主要監(jiān)測農(nóng)業(yè)用地空間分布及變化、主要作物類型分布、各類基礎(chǔ)設(shè)施空間分布及配置程度等)進行監(jiān)測,服務(wù)國家、部門和地方國土空間格局優(yōu)化發(fā)展的需要。
2)資源節(jié)約利用監(jiān)測。利用多平臺、多種類、多時相的中、高分辨率光學(xué)、微波、激光雷達等遙感數(shù)據(jù),圍繞能源礦產(chǎn)、森林資源、水資源、旅游資源、沿海灘涂資源等,結(jié)合基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)以及社會經(jīng)濟相關(guān)專題資料,開展各類資源的數(shù)量、質(zhì)量的空間分布變化監(jiān)測。結(jié)合社會經(jīng)濟要素的空間分布,評估各類資源的承載能力,根據(jù)資源約束,評估資源綜合承載力,結(jié)合人口社會經(jīng)濟的發(fā)展現(xiàn)狀,分析自然資源節(jié)約集約利用水平,促進人口、經(jīng)濟、資源環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展。
3)生態(tài)環(huán)境保護監(jiān)測。采用多源、多時相中高分辨率多光譜遙感數(shù)據(jù)、地理國情普查的高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)及資源三號衛(wèi)星影像、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)等,對全國生態(tài)文明建設(shè)具有重要影響的重點生態(tài)功能區(qū)、生態(tài)脆弱區(qū)開展自然生態(tài)指標監(jiān)測,包括地表覆蓋狀況、自然生態(tài)狀況、生態(tài)環(huán)境安全等;對我國主要濕地、典型沙漠、典型冰川和永久積雪覆蓋區(qū)域的空間位置、面積變化進行長時間序列的監(jiān)測,掌握其變化特點和規(guī)律,服務(wù)國家、部門和地方生態(tài)環(huán)境保護和管理的迫切需要,保障國家和區(qū)域生態(tài)安全,促進經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展。
4)城鎮(zhèn)化發(fā)展監(jiān)測。利用多時相的航空航天遙感影像,結(jié)合不同時期的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)及土地利用數(shù)據(jù)、城市規(guī)劃數(shù)據(jù)、地籍測繪數(shù)據(jù)等專題資料,開展城市空間格局監(jiān)測,以縣級行政區(qū)劃為基本統(tǒng)計單元,選擇縣級以上城市、國家級新區(qū)、城市群等熱點對象和熱點區(qū)域進行監(jiān)測。主要監(jiān)測城區(qū)輪廓范圍、面積及變化類型,城市區(qū)域土地利用、覆蓋變化,開展城市群以及重點城市大氣顆粒物污染源空間分布、城市熱島效應(yīng)、植被覆蓋狀況、自然生態(tài)狀況、地表沉降、產(chǎn)業(yè)發(fā)展空間布局、重大基礎(chǔ)設(shè)施空間布局、醫(yī)療文教衛(wèi)生空間布局等方面的監(jiān)測。
5)國家重大戰(zhàn)略和區(qū)域總體發(fā)展規(guī)劃監(jiān)測。充分利用地理國情普查成果數(shù)據(jù)、普查獲取的遙感影像資料、存檔中、高分辨率遙感數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息成果數(shù)據(jù)等,對我國重大發(fā)展戰(zhàn)略、重大工程、區(qū)域總體發(fā)展規(guī)劃等實施狀況及影響進行動態(tài)監(jiān)測。對長江經(jīng)濟帶、絲綢之路、京津冀協(xié)同發(fā)展等重大戰(zhàn)略實施區(qū)域的地表覆蓋狀況、產(chǎn)業(yè)空間布局、基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、生態(tài)環(huán)境承載力等進行監(jiān)測。對經(jīng)濟區(qū)(如長江三角洲地區(qū)、成渝經(jīng)濟區(qū)、關(guān)中-天水經(jīng)濟區(qū)等)、生態(tài)保護區(qū)與經(jīng)濟轉(zhuǎn)型區(qū)的基本自然生態(tài)指標、綜合自然生態(tài)指標、城鄉(xiāng)統(tǒng)籌發(fā)展格局、基本公共服務(wù)水平等進行監(jiān)測,實現(xiàn)對區(qū)域發(fā)展規(guī)劃實施過程的跟蹤、監(jiān)督和評估,反映規(guī)劃實施以來的生態(tài)保護建設(shè)進展、經(jīng)濟轉(zhuǎn)型效果等。對重大工程建設(shè)實施之前、實施期間以及工程結(jié)束之后一段時間內(nèi)的工程建設(shè)區(qū)域及周邊的地表覆蓋、生態(tài)環(huán)境等變化,反映工程實施進展、效果和影響等。
6)其他監(jiān)測。選擇區(qū)域性重要及熱點地理要素,可開展其他重要地理國情信息監(jiān)測,例如,災(zāi)害性地理國情監(jiān)測、退耕還林還草監(jiān)測、限制性開發(fā)區(qū)非法采礦、板塊運動與地殼穩(wěn)定性監(jiān)測等。各?。▍^(qū)、市)可根據(jù)實際情況和需要,開展常態(tài)化地理國情信息監(jiān)測。
2.4 地理國情信息時空數(shù)據(jù)庫
地理國情信息時空數(shù)據(jù)庫是對地理國情監(jiān)測獲取的遙感影像、基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測成果、專題性地理國情監(jiān)測成果等,依據(jù)統(tǒng)一的規(guī)范和標準,集成、存儲和管理形成的最終成果庫,反映國情信息的空間分布和演化過程。地理國情信息時空數(shù)據(jù)庫采用面向地理實體的數(shù)據(jù)組織模式,對數(shù)據(jù)庫中水域、交通、構(gòu)筑物、地理單元等地理國情要素進行地理編碼,并按照地理實體的表示形態(tài)進行數(shù)據(jù)存儲,形成面向地理實體的地理國情數(shù)據(jù)集;建立面向地理實體分級分層的時空編碼,實現(xiàn)多版本時間序列的地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的動態(tài)關(guān)聯(lián)和變化信息的管理;同時采用從km級到m級不同尺度的多級網(wǎng)格,對數(shù)據(jù)庫進行索引,能夠按照網(wǎng)格單元實現(xiàn)對數(shù)據(jù)庫中地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)的管理、調(diào)度和分析。地理國情信息時空數(shù)據(jù)庫主要包括遙感影像數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)地理國情時空數(shù)據(jù)庫、專題地理國情時空數(shù)據(jù)庫。
2.5 地理國情信息時空分析與數(shù)據(jù)挖掘
構(gòu)建面向生態(tài)文明建設(shè)、民生建設(shè)、國民經(jīng)濟發(fā)展等主題的系列多角度、多層次的地理國情指標體系,從時空一體化的角度對國情國力進行動態(tài)化、定量化的分析評價。圍繞自然資源、生態(tài)文明、區(qū)域經(jīng)濟、社會民生等方面,綜合分析各類資源、環(huán)境、生態(tài)、經(jīng)濟要素的數(shù)量與質(zhì)量統(tǒng)計特征、時空格局、時空關(guān)聯(lián)模式、發(fā)展趨勢與演變規(guī)律,形成地理國情數(shù)據(jù)挖掘報告,動態(tài)展示國家或區(qū)域自然資源、生態(tài)環(huán)境變化的狀況和重要工程實施專題建設(shè)效果[6]。
2.6 網(wǎng)絡(luò)化地理國情信息發(fā)布與服務(wù)
網(wǎng)絡(luò)化地理國情信息發(fā)布內(nèi)容涵蓋基礎(chǔ)性地理國情監(jiān)測、專題性地理國情監(jiān)測等統(tǒng)計、分析成果,主要以地理國情數(shù)據(jù)集、地理國情報告、地理國情圖等形式展現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化地理國情信息發(fā)布介質(zhì)主要包括網(wǎng)絡(luò)、電子、紙質(zhì)等多種形式。
網(wǎng)絡(luò)化地理國情信息服務(wù)主要面向政府部門、社會公眾,利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)布地理國情信息,提供信息查找、分發(fā)、處理和分析以及其他服務(wù)。
2.7 地理國情監(jiān)測技術(shù)支撐體系
在地理國情普查技術(shù)支撐體系的基礎(chǔ)上,緊密圍繞地理國情監(jiān)測技術(shù)框架和內(nèi)容,構(gòu)建地理國情監(jiān)測技術(shù)支撐體系。利用已有地理國情普查關(guān)鍵技術(shù),研發(fā)地理國情監(jiān)測新技術(shù)新手段,建立地理國情監(jiān)測系列標準規(guī)范,研制地理國情監(jiān)測生產(chǎn)作業(yè)平臺,為常態(tài)化地理國情監(jiān)測提供有力的技術(shù)支撐。
2.8 地理國情監(jiān)測機制、體制建設(shè)
國家測繪地理信息局和各省局成立相應(yīng)的地理國情監(jiān)測領(lǐng)導(dǎo)小組辦公室,各有關(guān)單位成立地理國情監(jiān)測中心,建立健全地理國情監(jiān)測工作和管理機制,統(tǒng)籌布局、加強協(xié)調(diào)、嚴保質(zhì)量;加強合作統(tǒng)一獲取途徑,努力加大數(shù)據(jù)共享力度,簡化遙感影像數(shù)據(jù)、基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)和其他專業(yè)部門數(shù)據(jù)的獲取流程,形成固定的數(shù)據(jù)獲取和共享機制;按照法定程序,建立國家、省、市(縣)普查成果直報機制,形成地理國情信息普查成果的會商、審核、報批機制,構(gòu)建科學(xué)、公正、獨立的監(jiān)測體系,建立分別服務(wù)于政府、部門和公眾的地理國情監(jiān)測成果發(fā)布機制。
地理國情監(jiān)測是了解國情、把握國勢、制定國策的重要支撐;是推進國家治理體系和治理能力現(xiàn)代化的有力武器;是加快生態(tài)文明建設(shè)、美麗中國建設(shè)的必然選擇;是測繪地理信息事業(yè)轉(zhuǎn)型的重要支撐。通過開展地理國情普查,形成了常態(tài)化地理國情監(jiān)測的本底。在“十三五”時期,通過構(gòu)建常態(tài)化地理國情監(jiān)測體系,將是對傳統(tǒng)測繪地理信息事業(yè)的深刻變革[3];將實現(xiàn)從靜態(tài)向動態(tài)、從被動向主動、從后臺到前臺、從測繪數(shù)據(jù)生產(chǎn)到地理國情信息和國家決策服務(wù)的轉(zhuǎn)變;實現(xiàn)從測繪地理信息管理與服務(wù)職能向地理國情監(jiān)測管理與服務(wù)職能拓展,對測繪地理信息事業(yè)的技術(shù)、服務(wù)、生產(chǎn)方式、管理模式和工作機制、人才隊伍提出了全新的要求,必將有力推動測繪地理信息事業(yè)的轉(zhuǎn)型升級。
[1] 陳俊勇.地理國情監(jiān)測的學(xué)習(xí)札記[J].測繪學(xué)報,2012,41(5):633-635
[2] 李德仁,眭海剛,單杰.論地理國情監(jiān)測的技術(shù)支撐[J].武漢大學(xué)學(xué)報:信息科學(xué)版,2012,37(5):505-512
[3] 李維森.地理國情監(jiān)測與測繪地理信息事業(yè)的轉(zhuǎn)型升級[J].地理信息世界,2013,20(5):11-14
[4] 張輝峰,桂德竹.地理國情監(jiān)測支撐生態(tài)文明全過程建設(shè)的思考[J].遙感信息,2014,29(4):3-5
[5] 周星,阮于洲,桂德竹,等.關(guān)于建立地理國情監(jiān)測長效機制的思考[J].測繪科學(xué),2014,39(4):46-49
[6] Zhang J X,Li W S,Zhai L. Understanding Geographical Conditions Monitoring: A Perspective from China [J].International Journal of Digital Earth, 2015, 8(1):36-55
[7] 翟亮,張曉賀,桑會勇,等.面向地理國情普查的地表覆蓋分類技術(shù)與試驗[J].遙感信息,2014,29(4):71-75
[8] Zhai L,Sang H Y,Gao Y,et al.A New Approach for Mapping Regional Land Cover and the Application of This Approach in Australia[J].Remote Sensing Letters,2015,6(4): 267-275
P208
B
1672-4623(2016)04-0001-03
10.3969/j.issn.1672-4623.2016.04.001
張繼賢,博士,研究員,博士生導(dǎo)師,主要從事攝影測量與遙感、地理國情監(jiān)測等科研工作。
2016-03-04。
項目來源:國家地理國情監(jiān)測資助項目(B1288);國家測繪地理信息局青年學(xué)術(shù)和技術(shù)帶頭人科研計劃資助項目(E1604)。