王 淼 楊伯鋼 楊旭東 崔亞君 陳 娟

(1. 北京市測(cè)繪設(shè)計(jì)研究院, 北京 100038; 2. 城市空間信息工程北京市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 北京 100038)

0 引言

劃定生態(tài)保護(hù)紅線是保障和維護(hù)國(guó)家生態(tài)安全的需要,實(shí)質(zhì)是確定生態(tài)環(huán)境安全的底線,目的是建立最為嚴(yán)格的生態(tài)保護(hù)制度,對(duì)生態(tài)功能保障、環(huán)境質(zhì)量安全和自然資源利用等方面提出更高的監(jiān)管要求,從而促進(jìn)人口資源環(huán)境相均衡、經(jīng)濟(jì)社會(huì)生態(tài)效益相統(tǒng)一[1]。劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線是黨中央、國(guó)務(wù)院在新時(shí)代做出的一項(xiàng)重大決策,劃定并嚴(yán)守本市生態(tài)保護(hù)紅線是實(shí)施新版北京城市總體規(guī)劃的重點(diǎn)任務(wù)之一。2017年2月中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線的若干意見(jiàn)》,并發(fā)出通知,要求各地區(qū)各部門(mén)結(jié)合實(shí)際認(rèn)真貫徹落實(shí)。2018年7月劃定了生態(tài)保護(hù)紅線,全市生態(tài)保護(hù)紅線面積4 290 km2,占市域總面積的26.1%,呈現(xiàn)“兩屏兩帶”空間格局[2]。2020年11月中共中央辦公廳、國(guó)務(wù)院辦公廳印發(fā)了《關(guān)于在國(guó)土空間規(guī)劃中統(tǒng)籌劃定落實(shí)三條控制線的指導(dǎo)意見(jiàn)》,要求完成生態(tài)保護(hù)紅線、永久基本農(nóng)田、城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)邊界三條控制線劃定和落地,協(xié)調(diào)解決矛盾沖突,形成一張底圖。

由于前期數(shù)據(jù)資源準(zhǔn)確性的限制,劃定后的生態(tài)保護(hù)紅線存在“鋸齒狀”“龍須狀”等不規(guī)則邊界,永久基本農(nóng)田、礦產(chǎn)資源、村鎮(zhèn)居民點(diǎn)等生產(chǎn)建設(shè)用地的扣除存在偏差,導(dǎo)致原始生態(tài)保護(hù)紅線的精度和現(xiàn)勢(shì)性均無(wú)法滿足要求。目前，對(duì)生態(tài)保護(hù)紅線的研究多集中于生態(tài)保護(hù)紅線的劃定方法、理論研究及管理政策研究等方面,而對(duì)生態(tài)保護(hù)紅線校核、落地的研究較少且未關(guān)注生態(tài)保護(hù)紅線數(shù)據(jù)本身的精度問(wèn)題[3]。為了確保生態(tài)保護(hù)紅線能夠精準(zhǔn)落地、邊界清晰,建立“多規(guī)合一”的控制體系,迫切需要開(kāi)展生態(tài)保護(hù)紅線校核優(yōu)化及勘界定標(biāo)工作,滿足北京市生態(tài)保護(hù)紅線精準(zhǔn)落地的要求,為生態(tài)保護(hù)紅線長(zhǎng)效管理奠定基礎(chǔ)。

1 工作內(nèi)容

生態(tài)保護(hù)紅線是指在生態(tài)空間范圍內(nèi)具有特殊重要生態(tài)功能、必須強(qiáng)制性嚴(yán)格保護(hù)的區(qū)域。優(yōu)先將具有重要水源涵養(yǎng)、生物多樣性維護(hù)、水土保持、防風(fēng)固沙、海岸防護(hù)等功能的生態(tài)功能極重要區(qū)域,以及生態(tài)極敏感脆弱的水土流失、沙漠化、石漠化、海岸侵蝕等區(qū)域劃入生態(tài)保護(hù)紅線[4]。其他經(jīng)評(píng)估目前雖然不能確定但具有潛在重要生態(tài)價(jià)值的區(qū)域也劃入生態(tài)保護(hù)紅線。通過(guò)高精度、現(xiàn)勢(shì)性強(qiáng)、多源的專題資料,對(duì)生態(tài)保護(hù)紅線邊界進(jìn)行邊界校核及優(yōu)化,完成生態(tài)保護(hù)紅線成果落圖,形成全市生態(tài)保護(hù)紅線勘界定標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫(kù)。工作內(nèi)容主要包括:

(1)資料收集:收集覆蓋全市優(yōu)于1 m分辨遙感影像、土地變更調(diào)查數(shù)據(jù)、大比例尺地形圖、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)地表覆蓋數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù);收集城市開(kāi)發(fā)邊界、永久基本農(nóng)田、自然保護(hù)區(qū)、各類保護(hù)單元、林業(yè)小班、單體建筑數(shù)據(jù)等專題資料。

(2)數(shù)據(jù)預(yù)處理:主要包括坐標(biāo)轉(zhuǎn)化、格式轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)拼接、數(shù)據(jù)去重、數(shù)據(jù)校正、名錄數(shù)據(jù)空間化、粗差剔除、數(shù)據(jù)檢查和數(shù)據(jù)集成等。

(3)邊界校核與調(diào)整:根據(jù)生態(tài)保護(hù)紅線的數(shù)據(jù)特點(diǎn)和校核要求,制定北京市生態(tài)保護(hù)紅線邊界優(yōu)化指標(biāo)體系;疊加各類專題數(shù)據(jù)人機(jī)交互判斷、分析,找出需要調(diào)整的類型、位置和區(qū)域;基于生態(tài)保護(hù)紅線邊界優(yōu)化指標(biāo)體系,開(kāi)展生態(tài)保護(hù)紅線邊界的優(yōu)化和調(diào)整[5]。

(4)勘界定標(biāo):內(nèi)業(yè)無(wú)法根據(jù)現(xiàn)有資料確定圖斑的類型、邊界和屬性等信息的地物及紅線邊界精度的核查;對(duì)內(nèi)業(yè)成果進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)勘界,采用圖解法獲取重點(diǎn)地段(部位)、重要拐點(diǎn)等關(guān)鍵控制點(diǎn)坐標(biāo),作為埋設(shè)界樁及標(biāo)識(shí)牌的點(diǎn)位,詳細(xì)記錄生態(tài)保護(hù)紅線現(xiàn)場(chǎng)勘界信息。

(5)數(shù)據(jù)建庫(kù):將生態(tài)保護(hù)紅線邊界、界樁和標(biāo)識(shí)牌等信息落圖,掛接相應(yīng)屬性信息;建立面向生態(tài)保護(hù)紅線動(dòng)態(tài)更新的數(shù)據(jù)模型和表結(jié)構(gòu),基于行政編號(hào)、類型編號(hào)、數(shù)量編號(hào)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)索引和數(shù)據(jù)組織;數(shù)據(jù)入庫(kù)和數(shù)據(jù)檢查,做到“圖上有點(diǎn)、地上有標(biāo)(樁)、信息入庫(kù)”。

2 技術(shù)方案

2.1 總體技術(shù)路線

面向全市范圍,采用航空航天遙感、全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)等測(cè)繪地理信息技術(shù),利用覆蓋北京市域的高分辨率航空航天遙感影像以及北京市基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù),整合利用其他部門(mén)已有的規(guī)劃數(shù)據(jù)或相關(guān)專題信息,通過(guò)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、矢量數(shù)據(jù)處理、外業(yè)調(diào)查、數(shù)據(jù)建庫(kù)、統(tǒng)計(jì)分析等技術(shù)手段,全市生態(tài)保護(hù)紅線邊界校核工作,編制勘界定標(biāo)工作方案和紅線邊界校核成果,完成全市生態(tài)保護(hù)紅線、功能分區(qū)和各類保護(hù)地的數(shù)據(jù)落圖與檢查,建立紅線勘界定標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫(kù),并進(jìn)行全面統(tǒng)計(jì)和綜合分析,做到“圖上有點(diǎn)、地上有標(biāo)(樁)、信息入庫(kù)”。具體技術(shù)路線見(jiàn)圖1。

圖1 北京市生態(tài)保護(hù)紅線校核及優(yōu)化調(diào)整技術(shù)路線

2.2 數(shù)據(jù)資料的收集及預(yù)處理

按照國(guó)家要求,生態(tài)保護(hù)紅線邊界校核的主要參考數(shù)據(jù)包括北京市各類自然保護(hù)區(qū)、各類保護(hù)地、地表覆蓋、路網(wǎng)、單體建筑、遙感影像、林業(yè)小班數(shù)據(jù)、人工商品林、土地利用調(diào)查、大比例尺地形圖、河流藍(lán)線、永久保護(hù)農(nóng)田、城鎮(zhèn)開(kāi)發(fā)邊界、分區(qū)規(guī)劃數(shù)據(jù)等14大類數(shù)據(jù),按照生態(tài)保護(hù)紅線校核的要求進(jìn)行數(shù)據(jù)資料的預(yù)處理和集成。

2.3 生態(tài)保護(hù)紅線邊界優(yōu)化

結(jié)合高分辨率遙感影像數(shù)據(jù)、地理國(guó)情監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、自然保護(hù)區(qū)數(shù)據(jù)、永久基本保護(hù)農(nóng)田劃定成果數(shù)據(jù)等專題資料,在ArcGIS中對(duì)北京市生態(tài)保護(hù)紅線劃定成果進(jìn)行分析。在滿足國(guó)家要求的基礎(chǔ)上,結(jié)合北京市生態(tài)保護(hù)紅線實(shí)際情況,對(duì)紅線需優(yōu)化完善的類型進(jìn)行總結(jié)和分類,形成了為精度超限、與現(xiàn)狀建設(shè)矛盾、與規(guī)劃矛盾、與行政邊界保持一致、保持生境完整性等5個(gè)一級(jí)類,24個(gè)二級(jí)類的邊界優(yōu)化指標(biāo)體系[2]。

2.4 外業(yè)現(xiàn)場(chǎng)勘界

利用生態(tài)保護(hù)紅線校核成果和校核地塊分布圖,以最新時(shí)相高分辨率影像圖為基礎(chǔ),輔以地理國(guó)情監(jiān)測(cè)等數(shù)據(jù),制作形成生態(tài)保護(hù)紅線外業(yè)勘界工作底圖;對(duì)生態(tài)保護(hù)紅線校核過(guò)程中難以明確界定或具有爭(zhēng)議的生態(tài)保護(hù)紅線問(wèn)題圖斑、預(yù)標(biāo)注的界樁和標(biāo)識(shí)牌位置的準(zhǔn)確性和合理性進(jìn)行踏勘核實(shí);對(duì)校核過(guò)程中發(fā)生變化區(qū)域(增加和減少地塊)范圍內(nèi)的土地利用現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)地調(diào)查并拍攝舉證照片。

2.5 數(shù)據(jù)建庫(kù)

按照勘界定標(biāo)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)及數(shù)據(jù)庫(kù)的知識(shí),收集各區(qū)生態(tài)保護(hù)紅線勘界定標(biāo)信息和定標(biāo)點(diǎn),并對(duì)勘界定標(biāo)成果數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)分層等預(yù)處理和入庫(kù)前檢查,建立北京市生態(tài)保護(hù)紅線勘界定標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫(kù)和定標(biāo)點(diǎn)信息庫(kù)。

2.5.1紅線斑塊命名

生態(tài)保護(hù)紅線命名落到具體地塊,采用“縣級(jí)行政區(qū)+自然地理單元+主導(dǎo)生態(tài)功能+生態(tài)保護(hù)紅線”的方式,如“密云區(qū)密云水庫(kù)水源涵養(yǎng)生態(tài)保護(hù)紅線”,以便以縣域?yàn)榛締卧⑸鷳B(tài)保護(hù)紅線臺(tái)賬系統(tǒng)。

2.5.2紅線斑塊編碼

為加強(qiáng)生態(tài)保護(hù)紅線的信息化管理,按照“行政編號(hào)-類型編號(hào)-數(shù)量編號(hào)”的三級(jí)編號(hào)方式對(duì)生態(tài)保護(hù)紅線斑塊進(jìn)行編號(hào)。邊界校核過(guò)程中,對(duì)每一個(gè)斑塊的類型(生態(tài)功能重要區(qū)、生態(tài)環(huán)境敏感區(qū))進(jìn)行明確并單獨(dú)編號(hào),各個(gè)斑塊之間不交叉重疊,如表1所示。

表1 生態(tài)保護(hù)紅線斑塊優(yōu)化

續(xù)表1

3 項(xiàng)目成果及應(yīng)用

項(xiàng)目形成了《北京市生態(tài)保護(hù)紅線勘界定標(biāo)技術(shù)規(guī)程》和《北京市生態(tài)保護(hù)紅線勘界定標(biāo)技術(shù)方案》以及校核地塊報(bào)告,形成了一整套生態(tài)保護(hù)紅線校核、勘界定標(biāo)、調(diào)整、數(shù)據(jù)建庫(kù)等關(guān)鍵技術(shù)和工藝流程。北京市生態(tài)保護(hù)紅線勘界定標(biāo)數(shù)據(jù)成果滿足國(guó)家生態(tài)保護(hù)紅線勘界定標(biāo)的精度要求,面積變化率小于1%,能夠?qū)崿F(xiàn)北京市生態(tài)保護(hù)紅線精準(zhǔn)落地、邊界清晰,保證了生態(tài)系統(tǒng)的完整性。空間數(shù)據(jù)成果定位精度不低于1∶1萬(wàn)比例尺精度,平面定位精度優(yōu)于2 m。

項(xiàng)目成果直接支撐了北京市生態(tài)保護(hù)紅線的精準(zhǔn)落地與動(dòng)態(tài)監(jiān)管,滿足國(guó)家生態(tài)文明建設(shè)的需求,理順了保護(hù)與發(fā)展的關(guān)系;生態(tài)保護(hù)紅線的校核及優(yōu)化符合“多規(guī)合一”的要求,有利于改善生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能,對(duì)于生態(tài)安全格局的構(gòu)建具有非常重要的意義;嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線,能夠滿足環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)防范、環(huán)境污染控制與環(huán)境質(zhì)量改善的需要,支撐城市規(guī)劃建設(shè)、違法建筑治理和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等應(yīng)用[6]。

4 結(jié)束語(yǔ)

劃定并嚴(yán)守生態(tài)保護(hù)紅線,是貫徹落實(shí)主體功能區(qū)制度、實(shí)施生態(tài)空間用途管制的重要舉措,是提高生態(tài)產(chǎn)品供給能力和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)功能、構(gòu)建國(guó)家生態(tài)安全格局的有效手段,是健全生態(tài)文明制度體系、推動(dòng)綠色發(fā)展的有力保障[7]。生態(tài)保護(hù)紅線是在歷經(jīng)自然保護(hù)區(qū)、生態(tài)功能區(qū)、森林公園等諸多自然保護(hù)地管理實(shí)踐基礎(chǔ)上,提出的一種新型區(qū)域生態(tài)管控制度體系,必將推動(dòng)著區(qū)域生態(tài)保護(hù)從“搶救性”保護(hù)向“系統(tǒng)性”保護(hù)的轉(zhuǎn)變,對(duì)改善區(qū)域生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)能力發(fā)揮重要作用。生態(tài)保護(hù)紅線是保障和維護(hù)國(guó)家生態(tài)安全的底線和生命線,是最重要的生態(tài)空間[8-10]。

本文以遙感影像和地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System，GIS)技術(shù)為基礎(chǔ),基于大量的專題資料,完成了多源數(shù)據(jù)融合、三條控制線協(xié)調(diào)、紅線邊界優(yōu)化、勘界定標(biāo)、數(shù)據(jù)建庫(kù)等數(shù)據(jù)管理和更新工作,建立了不低于1∶1萬(wàn)比例尺的生態(tài)保護(hù)紅線勘界定標(biāo)信息數(shù)據(jù)庫(kù),大幅提高了北京市生態(tài)保護(hù)紅線的空間精度、現(xiàn)勢(shì)性、系統(tǒng)系和完整性。生態(tài)保護(hù)紅線的監(jiān)管是一個(gè)系統(tǒng)工程,應(yīng)從生態(tài)保護(hù)紅線技術(shù)性的優(yōu)化、化纖制度完善兩個(gè)方面同時(shí)推進(jìn);同時(shí)生態(tài)保護(hù)紅線的范圍是一個(gè)動(dòng)態(tài)調(diào)整的邊界,隨著生態(tài)環(huán)境質(zhì)量、永久基本農(nóng)田保護(hù)紅線、城市開(kāi)發(fā)邊界以及保護(hù)要求的調(diào)整而變化,后期還需結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等高新技術(shù)進(jìn)一步深入研究,服務(wù)生態(tài)保護(hù)紅線后期的動(dòng)態(tài)監(jiān)管、環(huán)境監(jiān)測(cè)。