葉遠(yuǎn)智,張朝忙,鄧 軼,張 瑜,王建邦,張 劍
(1.浙江省自然資源監(jiān)測(cè)中心,浙江 杭州 311100;2.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院,湖北 武漢 430070)
自然資源是在一定歷史條件下能夠被人類開發(fā)利用以提高自己福利水平或生存能力的、具有某種稀缺性的、受社會(huì)約束的各種環(huán)境因素和條件的綜合,社會(huì)化的效用性和相對(duì)于人類的稀缺性是自然資源的根本屬性[1-7]。自然資源不僅是一個(gè)自然科學(xué)概念,也是一個(gè)經(jīng)濟(jì)學(xué)概念,其內(nèi)涵和范疇隨著人類認(rèn)識(shí)、技術(shù)水平等發(fā)展而不斷變化,總體上呈現(xiàn)不斷拓展的態(tài)勢(shì)。自然資源資產(chǎn)是指產(chǎn)權(quán)主體明確、產(chǎn)權(quán)邊界清晰、可給人類帶來福利、以自然資源形式存在的稀缺性物質(zhì)資產(chǎn)[8-11]。自然資源與自然資源資產(chǎn)既有區(qū)別也有聯(lián)系,只有既稀缺又具有明確所有者的自然資源才可能轉(zhuǎn)化為自然資源資產(chǎn),自然資源的資產(chǎn)化管理已經(jīng)成為化解自然資源保護(hù)和開發(fā)矛盾的重要手段。隨著國(guó)家自然資源統(tǒng)一管理體制的構(gòu)建,自然資源監(jiān)測(cè)作為其基礎(chǔ)性工作,除了要摸清自然資源的空間布局、質(zhì)量狀況,還需要在自然資源價(jià)值評(píng)估、自然資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)制度等領(lǐng)域中發(fā)揮作用,滿足自然資源治理體系和治理能力的現(xiàn)代化需求,提高國(guó)家自然資源資產(chǎn)管理能力和資源環(huán)境經(jīng)濟(jì)運(yùn)行效率。
監(jiān)測(cè),是對(duì)事物不斷變化的情況進(jìn)行連續(xù)不斷地觀測(cè)和記錄,總結(jié)變化規(guī)律,預(yù)測(cè)發(fā)展趨勢(shì)。相對(duì)于調(diào)查而言,監(jiān)測(cè)具有持續(xù)性的含義,監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)性工作是調(diào)查。
自然資源監(jiān)測(cè)是對(duì)自然資源稟賦的認(rèn)知,是在一定時(shí)間和空間范圍內(nèi),利用各種信息采集和處理方法,對(duì)自然資源狀態(tài)進(jìn)行系統(tǒng)的觀察、測(cè)定、記錄、分析和評(píng)價(jià),以揭示區(qū)域自然資源變動(dòng)過程中各種因素的關(guān)系和變化的內(nèi)在規(guī)律,展現(xiàn)資源演變軌跡和變化趨勢(shì),其目的是為各級(jí)資源主管部門和政府提供宏觀和微觀的資源現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)變化數(shù)據(jù)。在具體落實(shí)上,一是形成自然資源統(tǒng)一管理的時(shí)空本底數(shù)據(jù),二是建立自然資源評(píng)價(jià)體系,三是形成自然資源變化監(jiān)測(cè)體系,并最終通過國(guó)土空間開發(fā)格局優(yōu)化、生態(tài)修復(fù)等具體手段,提升國(guó)家自然資源稟賦,為科學(xué)規(guī)劃、有效保護(hù)和永續(xù)利用自然資源提供信息基礎(chǔ)、監(jiān)測(cè)預(yù)警和決策支持[1,2,6]。
自然資源資產(chǎn)監(jiān)測(cè)是摸清自然資源資產(chǎn)的數(shù)量、類別、性質(zhì)、空間分布情況,并對(duì)資產(chǎn)日常變化情況進(jìn)行定期甚至動(dòng)態(tài)跟蹤,其目的是支撐自然資源資產(chǎn)價(jià)值準(zhǔn)確核算及自然資源資產(chǎn)負(fù)債表編制工作,健全自然資源資產(chǎn)產(chǎn)權(quán)制度和用途管制制度,服務(wù)生態(tài)文明建設(shè)[10-12]。
目前,多數(shù)研究集中在自然資源監(jiān)測(cè)的手段應(yīng)用上,特別是空天遙感技術(shù)的應(yīng)用上取得了豐富的理論成果[5,13-26],而對(duì)自然資源資產(chǎn)價(jià)值核算[3,8-12]、監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建[27-31]、監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)[5,8]等方面的研究還不充分,除在專項(xiàng)監(jiān)測(cè)中已有所涉及。
1.2.1 監(jiān)測(cè)體系現(xiàn)狀
截至目前,我國(guó)尚未開展全國(guó)范圍、成體系、類別齊全的自然資源及自然資源資產(chǎn)監(jiān)測(cè)工作。從20世紀(jì)70年代開始,我國(guó)陸續(xù)開展了全國(guó)范圍部分主要自然資源的專項(xiàng)調(diào)查、普查、清查工作,這些工作為國(guó)家層面自然資源監(jiān)測(cè)體系的構(gòu)建提供了一定參考,見表1。
表1 我國(guó)主要自然資源專項(xiàng)調(diào)查統(tǒng)計(jì)
這些調(diào)查、普查、清查工作采取的技術(shù)手段相近,使用的原始資料(如遙感影像等)相似,調(diào)查內(nèi)容既有重疊又各有側(cè)重,客觀上為自然資源監(jiān)測(cè)工作的全面實(shí)施提供了數(shù)據(jù)基礎(chǔ)、技術(shù)準(zhǔn)備和人才儲(chǔ)備。國(guó)外已開展的監(jiān)測(cè)工作為我國(guó)的監(jiān)測(cè)工作開展提供了借鑒。全球?qū)用嬉呀⒘巳颦h(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(GEMS)、全球陸地觀測(cè)系統(tǒng)(GTOS)、全球氣候觀測(cè)系統(tǒng)(GCOS)、國(guó)際長(zhǎng)期生態(tài)研究網(wǎng)絡(luò)(ILTER)、通量觀測(cè)網(wǎng)絡(luò)(FLUXNET)和綜合全球觀測(cè)戰(zhàn)略(IGOS),它們構(gòu)成了全球尺度和區(qū)域尺度能源、資源、環(huán)境的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)測(cè)體系。國(guó)家層面,美國(guó)實(shí)施了“地理分析和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)劃”,自然資源監(jiān)測(cè)體系已逐步形成。上述監(jiān)測(cè)體系建立過程中采用了較為統(tǒng)一的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),得以讓不同來源和類型的數(shù)據(jù)用于綜合評(píng)價(jià)和分析,同時(shí)大量采用了新技術(shù),如建立新一代對(duì)地觀測(cè)系統(tǒng)、應(yīng)用衛(wèi)星定位和航空航天遙感技術(shù)等,提高了監(jiān)測(cè)的精度[17-18]。國(guó)內(nèi)學(xué)者從自然科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、行政管理等不同角度考量,對(duì)我國(guó)自然資源監(jiān)測(cè)體系的構(gòu)建提出了設(shè)想,但都集中在技術(shù)手段應(yīng)用和數(shù)據(jù)體系建設(shè)上[10,16,20-24,28],整體規(guī)劃與實(shí)施層面的研究較少。文獻(xiàn)[22]較早提出和建設(shè)了資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫(kù),對(duì)后續(xù)我國(guó)土地資源與生態(tài)環(huán)境的定期動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)工作有重要參考價(jià)值。文獻(xiàn)[24]提出了融合衛(wèi)星遙感、航空遙感、地面調(diào)查、抽樣調(diào)查在內(nèi)的綜合方法,通過整體布局、合理配置形成有機(jī)的監(jiān)測(cè)體系。文獻(xiàn)[10]認(rèn)為土地調(diào)查、地理國(guó)情數(shù)據(jù)內(nèi)容與自然資源資產(chǎn)審計(jì)范圍高度重合,可作為數(shù)據(jù)基礎(chǔ),開展自然資源資產(chǎn)監(jiān)測(cè)工作。文獻(xiàn)[28]提出了自然資源一體化監(jiān)測(cè)調(diào)查體系,但缺乏土地資源以外其他自然資源監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)層面的具體分析,有待實(shí)踐的驗(yàn)證。2018年,新組建的自然資源部在第三次全國(guó)土地調(diào)查工作通氣會(huì)上宣布我國(guó)將構(gòu)建“統(tǒng)一組織開展、統(tǒng)一法規(guī)依據(jù)、統(tǒng)一調(diào)查體系、統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范、統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺(tái)”的“六統(tǒng)一”自然資源調(diào)查監(jiān)測(cè)體系,試圖徹底解決各類自然資源調(diào)查數(shù)出多門的問題,全面查清各類自然資源的分布狀況,形成一套全面、完善、權(quán)威的自然資源管理基礎(chǔ)數(shù)據(jù),并構(gòu)建4個(gè)類型的監(jiān)測(cè)體系,即宏觀監(jiān)測(cè)、常規(guī)監(jiān)測(cè)、精細(xì)監(jiān)測(cè)和應(yīng)急監(jiān)測(cè)[16],為我國(guó)后續(xù)自然資源及自然資源資產(chǎn)監(jiān)測(cè)工作明晰了思路。
1.2.2 監(jiān)測(cè)方法與手段
廣義上的自然資源包含一國(guó)主權(quán)范圍內(nèi)自然形成的所有空間資源、物質(zhì)資源和能量資源,因此自然資源監(jiān)測(cè)涉及的方法和手段也非常豐富[2,21]。本文借鑒圈層分類思想將監(jiān)測(cè)方法和手段劃分為行政監(jiān)測(cè)、航天監(jiān)測(cè)、航空監(jiān)測(cè)、地表監(jiān)測(cè)、地下礦產(chǎn)監(jiān)測(cè)、水資源監(jiān)測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)進(jìn)行綜述,其內(nèi)容均包括了自然資源資產(chǎn)監(jiān)測(cè)的方法和手段。
行政監(jiān)測(cè)即從統(tǒng)計(jì)的角度通過行政手段逐級(jí)上報(bào)達(dá)到監(jiān)測(cè)目的,是應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)要求最低、在監(jiān)測(cè)體系構(gòu)建上最基本的一種監(jiān)測(cè)方法。
航天監(jiān)測(cè)是通過航天器上的監(jiān)測(cè)設(shè)備達(dá)到監(jiān)測(cè)目的,從20世紀(jì)70年代開始,我國(guó)就在國(guó)土資源領(lǐng)域開始了航天遙感信息的應(yīng)用[21,32]。目前,學(xué)者普遍認(rèn)為航天遙感技術(shù)能夠支撐自然資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)采集工作,特別是針對(duì)大尺度、大區(qū)域監(jiān)測(cè)需求,能夠取得較好的應(yīng)用效果[14,19,22-39]。目前,航天遙感技術(shù)針對(duì)自然資源監(jiān)測(cè)的原理主要是基于各類資源的物理特征和化學(xué)組分決定的波譜特性、自然資源的空間特性(幾何機(jī)理和模型),以及通過連續(xù)進(jìn)行遙感監(jiān)測(cè)得到的波譜特性和空間特性隨時(shí)間變化的規(guī)律進(jìn)行分析,國(guó)內(nèi)外一系列對(duì)地觀測(cè)計(jì)劃的實(shí)施使監(jiān)測(cè)可用波段從可見光、近紅外、短波紅外、熱紅外擴(kuò)展至微波,同時(shí),成像雷達(dá)遙感技術(shù)的發(fā)展也提高了監(jiān)測(cè)信息的覆蓋頻率,解決了全天候監(jiān)測(cè)問題,從而從根本上保障了自然資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)能力[21,23]。文獻(xiàn)[22]證明了利用遙感和地理信息技術(shù)進(jìn)行國(guó)家資源環(huán)境調(diào)查和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)的優(yōu)越性[22]。文獻(xiàn)[14,33—36]基于多源遙感數(shù)據(jù)提出了一套基于變異特征的自然資源動(dòng)態(tài)變化信息的監(jiān)測(cè)方法,通過信息融合初步解決了單一監(jiān)測(cè)設(shè)備無法滿足復(fù)雜自然資源監(jiān)測(cè)的問題,這一方法也成為航天監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)挖掘的主要思路。文獻(xiàn)[37—38]則著眼于數(shù)據(jù)精度進(jìn)一步豐富了混合動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)理論。
航空監(jiān)測(cè)是從飛機(jī)、氣球、飛艇等空中平臺(tái)對(duì)地面標(biāo)志資源進(jìn)行的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。嚴(yán)格意義上的航空范圍為600~25 000 m,大量小型無人機(jī)開展監(jiān)測(cè)業(yè)務(wù)工作的飛行高度并不需要達(dá)到600 m以上,但文獻(xiàn)[31]從平臺(tái)和技術(shù)角度考量,仍將無人機(jī)監(jiān)測(cè)歸納為航空監(jiān)測(cè),本文沿用該觀點(diǎn)。航空監(jiān)測(cè)研究大體分為兩個(gè)方向,一是獲取創(chuàng)新性監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)指標(biāo),如通過搭載高光譜儀等設(shè)備,對(duì)植物病蟲害指數(shù)等進(jìn)行空間填圖[40-42];二是通過圖像分析和深度學(xué)習(xí)等手段,進(jìn)行精準(zhǔn)地物判別或建模探索替代地表人工調(diào)查的可能,如通過無人機(jī)航片獲取作物出苗數(shù)、構(gòu)建高精度DSM進(jìn)行礦區(qū)沉陷量監(jiān)測(cè)、利用可見光譜進(jìn)行的耕地精準(zhǔn)分類方法研究等[43-45]。學(xué)者普遍認(rèn)為航空監(jiān)測(cè)繼承了航天監(jiān)測(cè)的優(yōu)勢(shì),并在監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)獲取上更為及時(shí)[23,31,39]。文獻(xiàn)[23]認(rèn)為航空監(jiān)測(cè)定量、定位、準(zhǔn)確、及時(shí)的特點(diǎn)為監(jiān)測(cè)工作提供了較航天監(jiān)測(cè)更為先進(jìn)的探測(cè)與研究手段。文獻(xiàn)[31]認(rèn)為航天監(jiān)測(cè)應(yīng)與其他監(jiān)測(cè)聯(lián)合開展,以實(shí)現(xiàn)自然資源監(jiān)測(cè)信息一體化的采集和快速更新、信息自動(dòng)化挖掘、定量化分析、實(shí)時(shí)發(fā)布與交互式服務(wù)。
地表監(jiān)測(cè)是對(duì)地表空間、物質(zhì)、能量的分布、質(zhì)量、數(shù)量、物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)等進(jìn)行監(jiān)測(cè),從類別上看包括土地利用監(jiān)測(cè)、水土保持監(jiān)測(cè)、土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)、耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)、森林資源監(jiān)測(cè)等一大批監(jiān)測(cè)方案。隨著空天監(jiān)測(cè)的快速發(fā)展,大量原來基于人力的監(jiān)測(cè)工作得以通過空天高新裝備開展,如水土保持監(jiān)測(cè)、荒漠化監(jiān)測(cè)等工作,已經(jīng)大量地依托空天監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行實(shí)施[46-49]。但地表監(jiān)測(cè)是技術(shù)人員深度參與的一種方式,同時(shí)也是空天監(jiān)測(cè)的重要驗(yàn)證和補(bǔ)充,目前仍具有不可替代性,如崩崗監(jiān)測(cè)等工作現(xiàn)有空天監(jiān)測(cè)技術(shù)還無法完成[50]。空天監(jiān)測(cè)方法此節(jié)不再贅述??紤]自然資源的規(guī)模、復(fù)雜性及人工調(diào)查的局限性,抽樣調(diào)查理論在地表監(jiān)測(cè)各類工作中發(fā)揮著重要作用[51-53],形成了利用固定樣地為主進(jìn)行定期復(fù)查的自然資源調(diào)查方法,并衍生了監(jiān)測(cè)點(diǎn)、監(jiān)測(cè)站、監(jiān)測(cè)區(qū)域的建設(shè)需要。具體方法上,參與式監(jiān)測(cè)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用也越來越普遍。參與式監(jiān)測(cè)是在傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上,充分考慮監(jiān)測(cè)工作相關(guān)團(tuán)體的參與性、內(nèi)容的有效性、過程的效率、基層的權(quán)力等各方面的內(nèi)容,形成的一種定性描述和定量分析相結(jié)合的監(jiān)測(cè)方法,該方法在森林資源調(diào)查、水土保持調(diào)查等工作上都取得了較好的應(yīng)用效果[6,54-55]。此外,巡護(hù)監(jiān)測(cè)在現(xiàn)階段也依然發(fā)揮著重要作用,巡護(hù)監(jiān)測(cè)是自然資源資產(chǎn)監(jiān)測(cè)和自然資源保護(hù)的重要方法,是通過巡視員軌跡、相片、記錄等多種方式,收集區(qū)域內(nèi)各類信息,同時(shí)可通過在巡護(hù)樣線上布置紅外設(shè)備,達(dá)到全天候監(jiān)測(cè)目的[56]。
地下礦產(chǎn)監(jiān)測(cè)主要是對(duì)礦產(chǎn)規(guī)劃執(zhí)行情況、礦產(chǎn)開發(fā)情況、礦山儲(chǔ)量、礦山地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測(cè)。目前的研究相對(duì)較少[57-61],主要依托的技術(shù)為空天監(jiān)測(cè)技術(shù),其技術(shù)原理是通過信息提取對(duì)開采圖斑的時(shí)空分布規(guī)律和動(dòng)態(tài)變化特征進(jìn)行分析同時(shí)輔之以實(shí)地調(diào)查,可為礦政管理、地質(zhì)保護(hù)、國(guó)土空間用途管制工作提供可靠依據(jù)。
水資源監(jiān)測(cè)是對(duì)地表江河湖泊,以及埋藏在土壤、巖石的孔隙、裂隙和溶隙中各種不同形式的水進(jìn)行監(jiān)測(cè)。涉及水資源的監(jiān)測(cè)較多,包括并不限于水循環(huán)監(jiān)測(cè)、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、水功能區(qū)監(jiān)測(cè)、飲用水源地監(jiān)測(cè)、入河排污口監(jiān)測(cè)、地下水監(jiān)測(cè)、水生態(tài)監(jiān)測(cè)等[62-67]。在水循環(huán)監(jiān)測(cè)方面,我國(guó)從“十五”開始就加強(qiáng)了與水相關(guān)的氣象、水文觀測(cè)系統(tǒng)的建設(shè),發(fā)展了大量的反演模型,尤其是在蒸散和土壤含水量遙感監(jiān)測(cè)方面取得了一系列重要成果[63]。在水質(zhì)監(jiān)測(cè)方面,我國(guó)已經(jīng)具備了組織機(jī)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化和監(jiān)測(cè)分析技術(shù)體系化的雛形,形成了以流域?yàn)閱卧?yōu)化斷面為基礎(chǔ)、連續(xù)自動(dòng)監(jiān)測(cè)分析技術(shù)為先導(dǎo),以手工采樣、實(shí)驗(yàn)室分析技術(shù)為主體,以移動(dòng)式現(xiàn)場(chǎng)快速應(yīng)急監(jiān)測(cè)技術(shù)為輔助手段的自動(dòng)監(jiān)測(cè)、常規(guī)監(jiān)測(cè)與應(yīng)急監(jiān)測(cè)相結(jié)合的監(jiān)測(cè)技術(shù)路線[64]。地下水監(jiān)測(cè)方面目前建立的模型主要包括了數(shù)理統(tǒng)計(jì)模型、水質(zhì)模型,以及與地理信息系統(tǒng)和遙感相結(jié)合的綜合模型??紤]污染物傳輸及動(dòng)態(tài)影響的理論及模型還相對(duì)欠缺[66-67],我國(guó)國(guó)家地下水監(jiān)測(cè)工程建設(shè)已于2018年完成,能夠?qū)崿F(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)分析、水質(zhì)水量綜合評(píng)價(jià)等功能,并建立了國(guó)家—省—市縣多級(jí)數(shù)據(jù)共享與異地聯(lián)動(dòng)的工作模式,對(duì)自然資源國(guó)家監(jiān)測(cè)體系的建設(shè)有積極的參考意義。
海洋監(jiān)測(cè)是認(rèn)知海洋的重要途徑,是海洋事業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。我國(guó)已經(jīng)建成了由航天遙感、航空遙感、海洋站、調(diào)查監(jiān)測(cè)船、浮標(biāo)、水下移動(dòng)觀測(cè)平臺(tái)設(shè)備組成的立體監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),但在傳感器、測(cè)量?jī)x器裝備建設(shè)及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)集成水平上和國(guó)外還有所差距[68-69]?,F(xiàn)已建成的海洋生態(tài)環(huán)境監(jiān)督管理系統(tǒng)和海域使用動(dòng)態(tài)監(jiān)視監(jiān)測(cè)系統(tǒng),能夠分別對(duì)我國(guó)海洋生態(tài)環(huán)境和海洋資源利用進(jìn)行監(jiān)測(cè)。目前的研究和實(shí)踐中,同時(shí)集成多種監(jiān)測(cè)手段獲取海洋自然資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)并實(shí)時(shí)進(jìn)行分析和應(yīng)用的系統(tǒng)建設(shè)逐漸增多[70-72],海洋監(jiān)測(cè)正逐步向岸基、船基、海基、空基、天基相結(jié)合的綜合監(jiān)測(cè)方向發(fā)展。
科學(xué)界定自然資源內(nèi)涵并在此基礎(chǔ)上劃定監(jiān)測(cè)目錄,有利于自然資源的調(diào)查、規(guī)劃、保護(hù)、確權(quán)、利用和監(jiān)管。當(dāng)前,學(xué)者對(duì)自然資源內(nèi)涵認(rèn)識(shí)上仍存在著不同理解。在分類研究上,1988年,國(guó)務(wù)院將地質(zhì)礦產(chǎn)資源(礦產(chǎn)資源、地下水)、水利資源(水域空間、地表水、江河水能)、森林資源、草原資源、土地資源、海洋資源、氣象資源的社會(huì)行政管理職責(zé)分別賦予了7個(gè)部門,形成了以行政管理為依據(jù)的實(shí)用分類[2]。實(shí)用分類僅考慮了主要自然資源,并且分類要素內(nèi)容存在交叉和重復(fù)等一系列問題。文獻(xiàn)[9]在此基礎(chǔ)上提出了自然資源系統(tǒng)分類框架初步構(gòu)想,即將統(tǒng)一的自然資源分類因素(分類指標(biāo)體系)放置不同的分類階層,形成多階層的自然資源系統(tǒng),但未提出具體的分類成果。其他學(xué)者從科學(xué)角度提出了不同的分類方法,如按自然資源的增殖性能將自然資源劃分為可再生、可更新、不可再生資源;從數(shù)量變化的角度將自然資源劃分為耗竭性自然資源、穩(wěn)定性自然資源、流動(dòng)性自然資源(恒定流動(dòng)、變動(dòng)流動(dòng))等多種分類方法,這些方法都未能取代實(shí)用分類的主流地位。法律層面,我國(guó)《憲法》將國(guó)家所有自然資源類型的表述確定為“礦藏、水流、森林、山嶺、草原、荒地、灘涂等”。相關(guān)立法形式也分別明確了各類自然資源的權(quán)屬。目前,有明確規(guī)定的國(guó)有自然資源包括13種:礦藏、水資源、森林、山嶺、草原、荒地、灘涂、土地、野生動(dòng)植物資源、無線電頻譜資源、海域、無居民海島和空域。長(zhǎng)期以來,由于自然資源的內(nèi)涵和分類沒有達(dá)成統(tǒng)一,各部門采用的分類體系、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、調(diào)查方法、底圖精度、調(diào)查時(shí)點(diǎn)等各不相同,自然資源資產(chǎn)權(quán)屬不清晰、部門間自然資源數(shù)據(jù)庫(kù)不一致甚至相互矛盾等問題,尤其是在耕地、林地、草地、灘涂等數(shù)據(jù)上,交叉重疊問題比較突出,嚴(yán)重制約了“多規(guī)合一”和統(tǒng)一確權(quán)等工作的開展。亟待在“兩統(tǒng)一”背景下開展自然資源科學(xué)分類體系及監(jiān)測(cè)目錄構(gòu)建工作,同時(shí)也迫切需要自然資源部、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部等部委和研究學(xué)者共同參與,在總結(jié)前人研究基礎(chǔ)上,結(jié)合行政管理的實(shí)際,綜合考慮來源、空間、物質(zhì)、能量、自然信息等因素,構(gòu)建不重不漏的自然資源監(jiān)測(cè)分類體系,確定自然資源和自然資源資產(chǎn)的行政監(jiān)測(cè)目錄。
自然資源國(guó)家監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的整合與建設(shè)是構(gòu)建國(guó)家自然資源監(jiān)測(cè)體系的基礎(chǔ),有利于優(yōu)化整合現(xiàn)有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)資源,統(tǒng)一監(jiān)測(cè)規(guī)劃、統(tǒng)一監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、統(tǒng)一評(píng)價(jià)方法、統(tǒng)一信息發(fā)布,滿足國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)對(duì)中自然資源數(shù)據(jù)、指標(biāo)的各類需求。我國(guó)20世紀(jì)90年代編著的《中國(guó)21世紀(jì)議程》就曾提出過可整合衛(wèi)星等相關(guān)資源,建立國(guó)家層面的自然資源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)想。但由于自然資源的復(fù)雜性,我國(guó)目前還沒有建立起覆蓋所有自然資源類別、統(tǒng)一管理的全國(guó)自然資源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)。以水資源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)建設(shè)為例,雖然不少地方已經(jīng)形成了一定規(guī)模的水資源監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),但從國(guó)家角度來看,監(jiān)測(cè)點(diǎn)主要集中在城市與大型供水水源周圍,國(guó)家級(jí)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)點(diǎn)數(shù)量不足,監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布不均勻,監(jiān)測(cè)指標(biāo)不足,可共享的監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)都非常有限,地方之間的監(jiān)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)也存在區(qū)別[63-65]。要建設(shè)國(guó)家級(jí)的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),需要在國(guó)家層次上,統(tǒng)一監(jiān)測(cè)規(guī)劃和設(shè)計(jì),將跨部門、跨行業(yè)、跨地域的監(jiān)測(cè)研究基地資源、監(jiān)測(cè)設(shè)備資源、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及監(jiān)測(cè)人力資源進(jìn)行整合和規(guī)范化,有效地組織網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)與試驗(yàn),構(gòu)建國(guó)家的自然資源監(jiān)測(cè)與研究的野外基地平臺(tái)、數(shù)據(jù)共享平臺(tái)、項(xiàng)目合作平臺(tái)等,同時(shí)制定數(shù)據(jù)管理與共享辦法,保障數(shù)據(jù)采集層面的順暢。
眾多學(xué)者都驗(yàn)證了地理信息技術(shù)在自然資源監(jiān)測(cè)工作中的優(yōu)勢(shì)和基礎(chǔ)性作用。自然資源本身具有空間屬性,而監(jiān)測(cè)不僅具有持續(xù)性的含義,相對(duì)探測(cè)和調(diào)查還包括了對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的分析和評(píng)價(jià)任務(wù),這就意味著監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)不僅需要在時(shí)間上進(jìn)行連續(xù)記錄,更需要實(shí)現(xiàn)在目標(biāo)、指標(biāo)、坐標(biāo)3個(gè)層次上的管理。因此,自然資源監(jiān)測(cè)工作的開展需要一個(gè)科學(xué)的監(jiān)測(cè)時(shí)空框架的支撐。
目前,基于和服務(wù)于自然資源、自然資源資產(chǎn)管理和監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)體系建設(shè)還缺乏足夠的理論研究和實(shí)踐檢驗(yàn),全國(guó)統(tǒng)一的、權(quán)威的自然資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)平臺(tái)還有待建設(shè)。這方面,數(shù)字城市地理空間框架建設(shè)積累的理論和經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌驗(yàn)樽匀毁Y源時(shí)空框架建設(shè)提供積極的參考。自然資源監(jiān)測(cè)時(shí)空框架建設(shè)應(yīng)該能夠?yàn)槿珖?guó)的自然資源監(jiān)測(cè)工作提供權(quán)威的監(jiān)測(cè)目錄、監(jiān)測(cè)指標(biāo)和監(jiān)測(cè)內(nèi)容;提供統(tǒng)一并可定制化的數(shù)據(jù)工作底圖;能夠系統(tǒng)集成并可視化各類自然資源數(shù)據(jù)的分布格局、變化規(guī)律;能夠支撐大數(shù)據(jù)量的分析工作并集成一批演算模型、評(píng)價(jià)模型;能夠?qū)崿F(xiàn)自然資源數(shù)據(jù)的分發(fā)、共享等,推動(dòng)自然資源領(lǐng)域的研究工作。
自然資源、自然資源資產(chǎn)監(jiān)測(cè)的理論、技術(shù)和方法將隨著傳感技術(shù)、通信技術(shù)、信息集成等技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用得到進(jìn)一步的拓展和豐富;但同時(shí),遙感技術(shù)、地理信息技術(shù)在自然資源監(jiān)測(cè)工作中的決定性技術(shù)手段地位會(huì)受到一定程度的影響,面臨從自然資源現(xiàn)狀監(jiān)測(cè)到預(yù)測(cè)預(yù)警的全面轉(zhuǎn)變。
當(dāng)前,在自然資源管理機(jī)構(gòu)改革的背景下,對(duì)自然資源監(jiān)測(cè)研究的進(jìn)一步深入將推動(dòng)各級(jí)新成立的自然資源監(jiān)測(cè)管理機(jī)構(gòu)和實(shí)施機(jī)構(gòu)開創(chuàng)自然資源監(jiān)測(cè)的新局面,推動(dòng)建立歸屬清晰、權(quán)責(zé)明確、監(jiān)管有效的自然資源產(chǎn)權(quán)制度,為生態(tài)文明建設(shè)提供強(qiáng)有力的支撐。