宗在軍

（上海市巖土地質(zhì)研究院有限公司，上海 200040）

第三次全國國土調(diào)查中明確要求要開展自然資源調(diào)查監(jiān)測，掌握翔實準確的土地利用及自然資源變化情況，以滿足生態(tài)文明建設，生態(tài)修復，實現(xiàn)自然資源體制改革及統(tǒng)一確權登記等各項建設的需要。在《第三次全國國土調(diào)查實施方案》修改過程中，著重添加了同步推進相關自然資源專項調(diào)查，并且要將自然資源的調(diào)查成果整合進三調(diào)成果中，這就意味著，“山水林田湖草”已經(jīng)成為一個生命共同體[1]。

自然資源是指存在于自然界并能為人類利用的氣候資源、土地資源、水資源、生物資源、礦產(chǎn)資源、旅游資源和海洋資源等。將自然資源作為一個整體進行空間管控和生態(tài)修復，是社會主義生態(tài)文明建設的內(nèi)在要求。因此，未來的自然資源調(diào)查應站在國家資源開發(fā)利用和可持續(xù)發(fā)展的高度，統(tǒng)籌“山水林田湖草”，開展系統(tǒng)性、整體性、綜合性的調(diào)查評價和監(jiān)測預警[2]，為未來不同地域主體功能區(qū)劃、國土空間規(guī)劃和資源確權提供精細化服務。

1 國產(chǎn)衛(wèi)星在自然資源調(diào)查中的優(yōu)勢

我國已建成圍繞導航、重力、光學、雷達、激光的測繪系列衛(wèi)星，構建了1∶5萬～1∶1萬的比例尺多類型多型號自主衛(wèi)星測繪對地觀測體系，形成以0.7～2.0 m分辨率為主的立體測繪能力[3]。0.7～2 m分辨率光學測繪衛(wèi)星主要包括：資源三號、高分七號等衛(wèi)星型號。目前，資源三號01、02星已成功發(fā)射，具有全球1∶5萬地形測繪能力；高分七號衛(wèi)星將于2019年發(fā)射，分辨率0.72 m，主要滿足全球1∶1萬地形測繪需求；干涉雷達測繪衛(wèi)星系列：開展L波段差分干涉SAR衛(wèi)星 （L-SAR） 等衛(wèi)星測繪應用研究，將于2020年發(fā)射，屆時實現(xiàn)國產(chǎn)衛(wèi)星的全天候遙感數(shù)據(jù)獲取能力，支撐全球1∶5萬數(shù)字高程模型數(shù)據(jù)獲取以及區(qū)域地表形變監(jiān)測；超高分辨率光學、激光測高、重力梯度測量等測繪衛(wèi)星：主要包括陸地生態(tài)碳監(jiān)測星、單光子激光測高衛(wèi)星、激光與可見光、紅外復合測繪衛(wèi)星、重力梯度星及新型重力星。

以衛(wèi)星遙感為代表的對地觀測技術具有覆蓋范圍廣、獲取速度快、包含地表信息豐富等特點[4]，并且相對于其他大范圍的測量手段，成本相對較低，因此，隨著衛(wèi)星遙感技術的不斷發(fā)展，衛(wèi)星影像廣泛應用于國土、礦山、林業(yè)、水利、環(huán)境監(jiān)測等諸多業(yè)務，改變了傳統(tǒng)的監(jiān)測調(diào)查模式，形成短周期的持續(xù)性觀測，足不出戶，從影像上就能獲取業(yè)務信息，大大降低了工作成本，提高工作效率。

2 構建自然資源一體化調(diào)查體系的必要性

我國近期成立自然資源部，自然管理正在逐步趨向集中化、統(tǒng)一化、科學化，但是尚未建立自然資源一體化調(diào)查監(jiān)測體系。近些年，我國陸續(xù)開展了多項大規(guī)模的單項調(diào)查內(nèi)容：自然資源部主管第二次全國土地利用現(xiàn)狀調(diào)查，摸清了全國土地利用狀況，建立和完善了土地基礎數(shù)據(jù)；從20世紀開始，國家林業(yè)和草原局組織持續(xù)對森林資源進行了八次清查工作，并建立了森林資源的監(jiān)測調(diào)查技術體系，為國家林業(yè)資源管理提供了豐富可靠數(shù)據(jù)；水利部開展了我國境內(nèi)水利資源的普查，主要分為水利工程項目、河流湖泊的基本情況、經(jīng)濟社會用水情況、河流湖泊保護治理情況以及水土保持情況的調(diào)查；國家林業(yè)和草原局開展了全國濕地資源基本情況調(diào)查，對面積大于1 km2的濕地進行調(diào)查，掌握我國濕地基本情況；國家測繪地理信息局開展了全國地理國情普查，主要包括兩個方面，一是對自然地理要素進行調(diào)查，二是人文要素進行調(diào)查；當前，自然資源部正在組織開展全國第三次國土調(diào)查，進一步細化和完善土地利用現(xiàn)狀基礎數(shù)據(jù)，并組織開展自然資源專項調(diào)查。

我國開展對各項自然資源調(diào)查監(jiān)測過程中，存在以下幾方面的問題：一是各項自然資源缺少統(tǒng)一的標準，同樣一塊土地，在林業(yè)部門調(diào)查認定為林地，但是在國土部門調(diào)查認定為城市綠化，屬于建設用地，這就為后期的土地利用及規(guī)劃造成隱患；二是重復浪費，針對各項調(diào)查監(jiān)測工作，各部門都需要各自衛(wèi)星遙感影像支持，因此往往各部門都需購買衛(wèi)星遙感影像，造成資源的浪費；三是對自然資源沒有整體的把握，雖然各部門都針對不同的業(yè)務開展建立了專題資源數(shù)據(jù)庫，但是各數(shù)據(jù)庫之間由于缺乏統(tǒng)一的標準，數(shù)據(jù)之間不能共享利用，并且數(shù)據(jù)各有側(cè)重，無法對整體做出綜合性評價。因此建立自然資源一體化的調(diào)查技術體系十分必要。

3 以國產(chǎn)衛(wèi)星為基礎的一體化調(diào)查體系構建

構建自然資源一體化調(diào)查監(jiān)測技術體系，一方面是統(tǒng)一數(shù)據(jù)源，目前高分系列衛(wèi)星、資源衛(wèi)星已實現(xiàn)全國周期性的覆蓋，體系構建主要是采用分辨率為亞米級的衛(wèi)星遙感影像為主，兩米級為輔，高分二號 （GF-2） 衛(wèi)星為我國民用亞米級衛(wèi)星，星下點空間分辨率為0.8 m，具有高定位精度和快速姿態(tài)機動等特點，目前廣泛應用于國土、住建、林業(yè)、交通等方面，北京二號是由三顆高分辨衛(wèi)星組成的商業(yè)衛(wèi)星星座，分辨率為0.8 m，主要用于國土資源管理、生態(tài)環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)業(yè)資源調(diào)查等方面。此外，高分一號、資源系列衛(wèi)星為數(shù)據(jù)源補充，形成以亞米級衛(wèi)星為主，兩米級衛(wèi)星為輔的衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)源?；谛l(wèi)星遙感影像，搭建調(diào)查技術平臺，以季度為周期，實現(xiàn)重點區(qū)域重點監(jiān)測，例如，在土地利用現(xiàn)狀調(diào)查中根據(jù)衛(wèi)星遙感影像的前后時像不同，提取區(qū)域范圍內(nèi)土地利用變化圖斑，并根據(jù)制訂的分類標準，對變化圖斑進行分類[5]，其次對于特殊重點監(jiān)測區(qū)，如極易發(fā)生違法用地的城市開發(fā)區(qū)，則在衛(wèi)星遙感影像宏觀把握的基礎上，可采用無人機攝影測量及GNSS （Global Navigation Satellite System） 技術進行數(shù)據(jù)源的補充與精確測量，構建以衛(wèi)星遙感為基礎的多數(shù)據(jù)源調(diào)查數(shù)據(jù)源。另一方面，自然資源一體化調(diào)查要統(tǒng)一不同業(yè)務的調(diào)查標準，對統(tǒng)一目標認定的統(tǒng)一性，解決自然資源子部門間共享難的問題，將調(diào)查數(shù)據(jù)應用于土地資源調(diào)查、水資源調(diào)查、礦產(chǎn)資源調(diào)查、林業(yè)、耕地、海洋以及環(huán)保等各個方面，并根據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)建立統(tǒng)一數(shù)據(jù)庫，實現(xiàn)統(tǒng)一標準下的自然資源數(shù)據(jù)庫建設，其基本框架如圖1所示。

圖1 構建自然資源一體化調(diào)查體系框架圖

4 自然資源一體化調(diào)查體系應用

以國產(chǎn)衛(wèi)星為基礎，將3S技術應用到實際業(yè)務中來，開發(fā)基于衛(wèi)星遙感影像的外業(yè)調(diào)查APP，以及采用“互聯(lián)網(wǎng)+”的模式[6]，在線審核調(diào)查內(nèi)容，調(diào)查數(shù)據(jù)共享，調(diào)查成果一查多用。

上海市以國產(chǎn)衛(wèi)星遙感影像為基礎，探索出基于衛(wèi)星影像的自然資源調(diào)查平臺，該平臺由三部門組成：外業(yè)移動調(diào)查端、內(nèi)業(yè)在線審核端、自然資源數(shù)據(jù)庫。工作模式是以季度為時間周期，每季度獲取上海市全市范圍內(nèi)的遙感影像，并針對不同的業(yè)務處室業(yè)務類型，根據(jù)影像前后時相變化提取變化圖斑，將圖斑在線下發(fā)到國土所，使用移動端進行外業(yè)調(diào)查舉證，并在線上傳照片、視頻等舉證材料，業(yè)務部門根據(jù)舉證材料對圖斑進行審核，并形成季度變化圖層，最終根據(jù)變化圖層進行數(shù)據(jù)庫的更新。

5 結語

實現(xiàn)自然資源的一體化調(diào)查監(jiān)測是保護自然資源可持續(xù)發(fā)展及生態(tài)文明建設的必要措施，各項自然資源調(diào)查數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，不僅能節(jié)省大量人力、物力，同時也能實現(xiàn)不同業(yè)務部門之間數(shù)據(jù)的統(tǒng)一，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，解決以往數(shù)據(jù)出自不同調(diào)查部門存在矛盾的現(xiàn)象?；趪a(chǎn)衛(wèi)星一體化的調(diào)查平臺建設，充分運用3S技術、移動GIS以及“地理信息+”，打通數(shù)據(jù)源的獲取，外業(yè)調(diào)查數(shù)據(jù)采集，內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)判讀以及基礎庫的建設，對于全國第三次國土調(diào)查自然資源專項調(diào)查具有一定的借鑒意義。