《測繪學報》
構建與學術的橋樑 拉近與權威的距離
“生態興則文明興，生態衰則文明衰。”這是習近平總書記關於生態文明的著名論斷，既是對文明變遷的歷史反思，也是對當今世界的現實觀照。改革開放40年來，我國經濟社會快速發展，一躍成為世界第二大經濟體，與此同時，生態環境的壓力也越來越沉重。對此，習近平總書記指出：“我們在快速發展中也積累了大量生態環境問題，成為明顯的短板，成為人民群眾反映強烈的突出問題。這樣的狀況，必須下大氣力扭轉。”黨的十八大以來，以習近平同志為核心的黨中央，深刻總結人類文明發展規律，將生態文明建設納入中國特色社會主義“五位一體”總體佈局和“四個全面”戰略佈局，推動中國綠色發展道路越走越寬廣，引領中華民族在實現偉大復興征程上闊步前行。
針對資源約束趨緊、生態系統退化、環境汙染加重的嚴峻形勢，測繪地理信息部門充分發揮技術和數據優勢，全面開展地理國情普查，及時開展地理國情監測，為新時代生態環境保護和自然資源管理提供有力支撐。地理國情是指地表自然和人文地理要素的空間分佈、特徵及其相互關係，是基本國情的重要組成部分。2011年，李克強在考察中國測繪創新基地時指出：“未來20年依然是我國工業化城鎮化加快發展的時期，也是地表自然、人文地理快速變化的時期，怎樣實現我國的現代化、科學地推進工業化，地理國情監測至關重要”。2016年3月，發佈的全國“十三五”規劃提出開展地理國情常態化監測。2017年4月，新修訂的《測繪法》明確要求開展地理國情監測。新時代，開展和加強地理國情監測不僅是經濟社會發展和生態環境保護的迫切需求，也是《測繪法》賦予測繪工作者的法定職責。
2018年3月，自然資源部組建，作為國務院組成部門，為國家生態文明建設提供重要體制保障，開創了自然資源開發利用和保護工作新局面。地理國情信息作為生態文明建設的物質基礎和基本要素，必將在自然資源開發利用和保護工作中承載更大作用。當前，亟須創新地理國情監測發展模式，整合地理國情信息與土地、水、草原、森林、溼地等相關信息資源，形成高度統一的數據平臺，高效推進國家生態文明建設。
讓我們先看看，近年來，地理國情監測都幹了哪些事兒？
集客觀性、可視化、可比性和先進性於一體的地理國情監測，已成為服務自然資源開發利用和保護的銳利武器
客觀性：以最新的航空航天遙感影像為數據源，結合地面實地調查與驗證，保證了地理國情監測成果的真實、可靠、準確；
可視化：通過影像、三維圖等多種表達形式，逼真、形象、動態地展示地表自然、人文要素的實際狀況及變化；
可比性：利用多期數據，進行持續監測，綜合對比分析，準確揭示資源環境、生態狀況等的空間分佈及發展變化規律；
先進性：綜合利用遙感對地觀測、地理信息系統、衛星導航定位以及計算機和通信等技術，構建網絡化的地理國情信息動態獲取、處理、分析與服務體系。
2017年4月24日，國務院新聞辦公室舉行新聞發佈會，正式對全社會公佈第一次全國地理國情普查公報。作為地理國情監測的本底，地理國情普查利用優於1米分辨率的航空航天遙感影像，收集整合多行業專題數據，通過室內分析判讀、野外實地調查等方法，按照所見即所得的數據採集原則，首次獲取了我國陸地國土的種植土地（包括水田、旱地、果園、茶園等9種類型）、林草覆蓋（包括喬木林、灌木林、喬灌混合林、天然草地、人工草地等10種類型）、荒漠與裸露地（包括鹽鹼地表、泥土地表、沙質地表、礫石地表和岩石地表等）、鐵路與道路、房屋建築（區）等10個一級類、58個二級類和135個三級類共2.6億個圖斑構成的海量地理國情普查數據。此次普查，全面摸清了我國“山水林田湖草”等地表自然資源要素現狀和空間分佈，查清了我國人工設施空間分佈情況，形成了地理國情普查數據庫、地理國情發佈與服務系統、地理國情分析報告和圖件等成果，首次全面真實地繪製我國“地情圖”。以地理國情普查數據為基礎，結合專題統計數據，通過對我國各地區的種植土地、林草覆蓋等主要地表資源的數量、空間分佈以及可複用的後備地表資源情況進行綜合分析，可為制定和實施國家發展戰略與規劃，優化國土空間開發格局和各類資源配置，建設資源節約型和環境友好型社會，提供重要的參考信息。
為充分發揮地理國情普查成果的作用，滿足經濟社會發展和生態文明建設的需要，按照“邊普查、邊監測、邊應用”的工作要求，在國土空間開發、生態環境保護、資源節約集約利用、城市空間發展變化、區域總體發展規劃和建立生態文明制度體系等方面開展了近100個地理國情監測示範，取得了一批重要監測成果。正是由於地理國情普查與監測數據成果的真實、可靠、準確，相關成果已經在自然資源開發利用、生態環境保護等諸多方面取得非凡成效。
在國家層面，取得了京津冀地區10餘年重點大氣顆粒物（PM2.5和PM10）汙染源空間分佈、京津冀地區20年城市空間格局、三江源生態保護區管理、海南省“多規合一”信息化平臺建設、國家級新區建設變化、海岸帶開發利用變化、南水北調中線工程水源地環境動態監測、三峽地區地質環境變化、撫順礦山地面沉降等監測成果。成果發佈後，引起相關部門和地方政府的高度重視，其中京津冀地區的大氣汙染源分佈、城市擴展、地表沉降等監測成果引起了中央領導同志高度關注；利用地理國情信息服務海南省“多規合一”試點，梳理發現各類規劃衝突矛盾，科學劃定基本生態保護紅線，統籌城鄉發展、優化產業、基礎設施空間佈局，實現“一張藍圖”，得到海南省政府的高度評價。
在省級層面，江蘇、山西、四川、重慶等省（市）開展了自然生態空間監測，有效支撐了各地生態環境保護行動；浙江、四川、陝西、黑龍江、吉林、湖南、新疆等省（區）利用地理國情監測開展了領導幹部自然資源資產離任審計試點，極大地提高了審計工作效率和精準程度；湖南省洞庭湖生態經濟區、甘肅省絲綢之路經濟帶生態安全屏障、河北省麥收秸稈焚燒等地理國情監測成果得到各地政府充分肯定；浙江、山西、四川、黑龍江等省開展地理國情監測保障市縣“多規合一”試點；重慶依託地理國情信息構建了重慶市綜合市情繫統；新疆、西藏、雲南、內蒙古等省級政府利用地理國情成果推進生態文明建設、資源管理、維穩、應急等工作。
下面通過一些典型案例來進一步闡述地理國情監測在自然資源開發利用、生態環境保護等方面的作用和效果。
案例1：京津冀協同發展重要地理國情監測
京津冀地區生境質量指數分佈圖。
基於第一次全國地理國情普查成果和中、高分辨率衛星遙感影像，結合基礎地理信息數據，以及交通、氣象、人口、汙染企業法人數據等相關部門專題數據資料，採用變化檢測、內業解譯和編輯、外業核查、綜合分析等技術方法，獲取了京津冀地區21.7萬平方千米的多期大氣顆粒物汙染源、城市空間擴展、自然生態空間和地面沉降等的空間分佈及變化信息。分析京津冀地區不同時期的重點大氣顆粒物（PM2.5和PM10）汙染源空間分佈變化及其對人群健康的影響，城市空間擴展及其對社會發展的影響，自然生態環境狀況及其變化，地面沉降速率及其影響和成因等，形成了一系列監測報告、圖件和數據成果，充分掌握了該地區不同時期重要地理國情的變化過程。其中，京津冀地區大氣顆粒物汙染源空間分佈監測直接為發改委宏觀決策、京津冀地區大氣環境治理提供數據支撐，自然生態空間監測為環保部水環境承載力分析評價試點提供技術服務保障，城市擴展監測技術直接應用於住建部門的規劃實施評估與城市綠化統計等工作，地面沉降監測成果有效服務於城市規劃、礦產和水務部門。京津冀協同發展重要地理國情監測技術及成果，為京津冀協同發展戰略實施、生態文明建設和防災減災等提供了有力保障。
自然生態空間監測成果顯示：2007年至2015年京津冀地區總體生境質量指數略有提高，表明近年來整體生境質量稍有改善，局部地區出現降低。2015年生境質量相比2007年明顯下降區域，主要分佈在唐山北部、滄州中部、石家莊與衡水交界處以及保定的東南部地區，空間分佈格局以太行山-燕山山脈為界，山麓以北地區普遍較好。2007年至2015年，京津冀地區絕大多數城市的林草地覆蓋率均呈增高趨勢，其中承德、張家口、北京市的林草地覆蓋率在50%以上。2007年至2015年京津冀地區各城市不透水地表面積均呈增長趨勢，其中北京、天津、滄州、保定、唐山市的不透水地表面積增加量超過180平方千米以上。
案例2：全國海岸帶開發利用變化監測
青海湖水面面積變化圖。
利用2015年、2016年優於2.5米的高分辨率衛星遙感影像，結合908專項調查、927工程海岸線修測成果，結合野外實地調查，對全國沿海11個省（自治區、直轄市）的海陸分界線及其陸域2000米地表覆蓋變化進行監測。主要監測成果包括：2015年、2016年沿海11個省（自治區、直轄市）兩期海陸分界線的空間分佈數據，2015年、2016年陸域2000米地表覆蓋數據，以及相關分析成果。
監測結果顯示：2016年全國海陸分界線（不含港澳臺）長度約為18550千米。2015年至2016年，新開發利用岸線長度約為96千米，退養還海修復岸線長度約為19千米。2015年至2016年，海岸帶陸地地表覆蓋類型約有10%發生了轉換，呈現自然地表減少，人工地表增加的趨勢。
案例3：典型湖泊與冰川監測
洞庭湖區非法圍垸監測圖。
利用多期的遙感影像數據、歷史基礎地理信息數據，結合野外實地調繪資料及有關專題數據，全國各地先後開展了青海湖、紅鹼淖、洞庭湖以及祁連山大雪山等典型生態環境變化監測。
⒈ 青海湖水面面積變化監測
青海湖是我國最大的內陸湖和鹹水湖，也是青藏高原東北部的重要水汽源，其面積演變反映著青藏高原整體生態環境的變化趨勢。1974年至2004年，青海湖面積從4477.53平方千米減少到4223.73平方千米，減少了253.8平方千米。2004年以來，青海湖面積持續增加，2012年9月達到峰值4367.45平方千米，但與1974年相比，青海湖面積還是減少了約2.46%。
⒉ 紅鹼淖水面面積變化監測
紅鹼淖地處陝蒙交界處，是中國最大的沙漠淡水湖。通過提取近60年紅鹼淖水域面積信息，並對其進行變化分析，可以發現：1976年紅鹼淖水域面積達到峰值，從1976年開始至2015年紅鹼淖水域面積總體呈減少趨勢。近60年來，紅鹼淖水面面積先增後減，從55.5平方千米減少至28.7平方千米，減少了48.3%，總體呈減少趨勢。
⒊ 洞庭湖生態經濟區地理國情監測
1896年至2016年的120年間，洞庭湖面積呈先減後趨穩定的變化趨勢。1998年之前處於萎縮狀態，面積從5146.71平方千米減少到2700.55平方千米，減少了近一半。2010年至2016年洞庭湖區存在兩處非法圍垸，總面積23.06平方千米，分別位於南洞庭湖的賽湖洲和目平湖的天星洲。
⒋ 祁連山大雪山地區冰川變化監測
大雪山地區是祁連山西段最大的冰川分佈區，也是疏勒河重要的水源地之一。在我國已有的兩次冰川編目基礎上，甘肅省充分利用地理國情普查和監測成果，通過遙感和實地調查等技術手段對祁連山大雪山地區的冰川分佈及變化進行監測，發現自2004年以來，大雪山冰川面積持續萎縮，總面積減少了7.45平方千米，平均退縮率為每年2%，部分大冰川分裂為小冰川，冰川破碎化程度不斷增加。短期來看，冰川快速退縮使得疏勒河徑流量不斷增加，為流域中下游河西走廊綠洲地區帶來更多水資源；但長遠來看，隨著冰川規模進一步縮小，冰川融水量達到頂點後會快速減少，將會嚴重影響和制約中下游地區經濟發展和生態安全。
案例4：地理國情監測服務城市規劃與開發
北京市利用地理國情普查與監測成果中房屋建築等數據，與城市規劃用地數據進行匹配和比對，準確得到了違法用地、違法建築的總量和空間分佈。比如，未經審批的工業倉儲建築是違法建築的重要來源，也是疏解非首都功能的重點對象。通過統計和彙總使用性質為工業倉儲的房屋建築，與北京城市規劃的工業倉儲規劃用地數據進行匹配和對比，就能初步得出違法工業倉儲用地和建築總量，釐清違法工業倉儲建築清理工作的重點和難點。2017年，北京市以行政區劃、環路、主幹線道路、主要河流為統計單元，對全市1.64萬平方千米範圍內的所有疑似違法建築的數據、總建築量、分佈特點進行統計分析，相關成果已經提交至北京市嚴厲打擊違法用地違法建設專項行動指揮部辦公室，為打擊違法用地違法建築工作部署提供了客觀的數據支撐。
開發園區是區域加速工業化進程的重要載體和帶動區域經濟發展的強大引擎。武漢市針對全市的三個國家級開發區，從實施國家創新和區域創新的戰略高度建立評價指標體系，開展開發區土地節約集約利用現狀與綜合評價，包括土地利用強度、投入與產出、用地結構、土地利用效率等方面。依據開發區總體規劃和控制規劃，開展各類用地數量、類型、空間分佈、產業結構等的統計分析，進行開發區發展目標與功能定位、用地規模與結構、用地佈局與配套設施等方面的對比分析，實現了對開發園區用地現狀及規劃實施情況進行對比分析和評價。
案例5：地理國情監測服務“多規合一”
海南省利用地理國情普查和監測成果，通過統一座標系統、數據格式和技術標準，建立各類規劃間的分類對照表，梳理城鄉建設規劃、土地利用規劃、生態環境保護規劃和林地規劃等各類規劃之間的矛盾，為規劃間的衝突融合及矛盾解決提供了真實、客觀的依據，形成全島覆蓋、規劃協調的規劃底圖。在此基礎上開展科學規劃，形成了海南省總體規劃“一張藍圖”。
在海南省總體規劃編制完成後，“多規合一”進入到依規審批項目和開展規劃監管階段。基於地理國情監測工作，定期獲取衛星影像數據，發現地表覆蓋現狀變化，為項目審批和規劃監管提供可靠的數據源。同時，基於地理國情監測成果開展海南省總體規劃監管，通過對地理國情監測數據的動態變化圖斑進行比對和分析，可發現未批先建、徵而未用、少批多佔等違反規劃現象，為“多規合一”規劃監管系統和移動執法系統提供可靠的數據支持，為維護規劃的權威性和打擊違規建設行為提供了強有力的保障。
案例6：地理國情監測服務領導幹部自然資源資產離任審計
新疆維吾爾自治區充分利用地理國情監測數據優勢，對收集到的審計試點區域各部門提供的行業數據進行處理，參考試點區域2015年地理國情普查數據，疊加2012年和2015年試點區域遙感影像數據，進行比對分析，提取審計疑似問題的圖斑數據。審查了耕地保護落實情況，土地開發利用情況，礦產資源總體規劃的執行情況，林業覆蓋區林地現狀情況及退耕還林項目實施情況，天然草原面積變化情況和空間分佈情況，生態功能區內是否存在人工建築、人類活動痕跡情況等。探索出一套領導幹部自然資源資產離任審計測繪地理信息工作流程和技術方法，為全面開展地理國情監測服務保障領導幹部自然資源資產離任審計工作打下了堅實基礎。
持續保持地理國情監測技術先進性，擴大地理國情監測應用服務領域
大雪山地區冰川變化監測圖。
新時代，面對自然資源管理的職責和使命，地理國情監測應該如何精準發力？最重要也是最直接的是加大科技創新力度，持續保持技術先進性，擴大地理國情監測應用服務領域。近年來，測繪地理信息部門開展了國家級地理國情監測總體設計、技術體系構建、地理國情監測與分析等工作，解決了監測內容指標體系缺失、成果應用不廣等難題，攻克了由多源觀測數據、基礎和專題地理信息到地理國情知識轉換過程中的數據處理與智能解譯、信息提取與變化檢測、綜合統計與分析、地理國情解釋與評價、動態可視化等關鍵技術，形成一系列技術規程、自主軟件系統、監測報告、監測數據庫等成果，為常態化地理國情監測提供了技術支撐。
目前，針對我國自然資源開發利用和保護工作的新需求，必須儘快突破一批關鍵技術，例如，時間、空間和屬性一體化的自然資源高精度調查技術，大數據支撐下的自然資源開發利用動態監測技術，大區域、多尺度自然生態空間質量綜合分析與評估技術，自然資源承載能力監測與預警技術，自然資源生態價值統一核算技術等。與此同時，還需面向自然資源開發利用和保護、空間規劃體系建立與實施等，構建統一的各類資源調查與監測標準體系，實現監測對象、內容指標和分析評價方法等協調一致。
在上述工作的基礎上，不斷提升地理國情監測的應用服務水平和能力，形成統一的共建共享數據平臺，為國家和各地區掌握自然資源變化情況和規律、評估自然資源承載力、建立健全自然資源資產產權制度和用途管制制度、細化與實施主體功能區規劃、建立國土空間開發保護制度、建立國家公園體制等，提供基礎數據、技術服務和決策支持。
地理空間是生態文明建設的物質基礎、空間載體和基本要素，地理國情是重要的基本國情。做好我國自然資源的數量、類別、性質、空間分佈等動態監測，是全面瞭解我國自然資源狀況、遏制自然資源資產流失、應對當前生態危機的重大任務。地理國情監測可以客觀、公正地監測和分析地表自然和人文地理要素變化，及時發現和糾正決策執行中偏離決策目標的行為，保障決策目標任務的有效落實，促進自然資源開發利用的保護和監管，並能夠為空間規劃體系建立與實施監督等提供事實依據。新時代，自然資源開發利用和保護為地理國情監測應用提供了主戰場，為更好地發揮地理國情信息在生態文明建設中的重要作用提供了更廣闊的舞臺。讓我們站在嶄新的歷史起點，不斷加強創新，進一步提升地理國情監測的應用價值和水平。（
程鵬飛 劉紀平 翟亮）
往期精彩回顧
數學能力是中興與華為的唯一區別
權威 | 專業 | 學術 | 前沿
微信公眾號中搜索「測繪學報」，關注我們，長按上圖二維碼，關注學術前沿動態。
進群請備註：姓名+單位+稿件編號
閱讀更多 測繪學報 的文章
