國(guó)外地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)述

劉敏

（贛州市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院江西贛州 341000）

國(guó)外地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)述

劉敏

（贛州市城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院江西贛州 341000）

本文主要敘述歐盟、美國(guó)、日本、澳大利亞等國(guó)家和地區(qū)建立的相對(duì)成熟的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)，通過(guò)對(duì)這些網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)的研究，總結(jié)一些適用于我國(guó)國(guó)情，有益于我們建立自己的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)。

地理國(guó)情；監(jiān)測(cè)；網(wǎng)絡(luò)；系統(tǒng)

1 引言

迄今為止，歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家構(gòu)建了許多監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)，對(duì)本國(guó)本地區(qū)的資源環(huán)境、氣候氣象的變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，在這方面，我們國(guó)家還是比較落后的。因而，有必要針對(duì)歐美日等發(fā)達(dá)國(guó)家的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)進(jìn)行研究、分析，借助國(guó)外的先進(jìn)檢測(cè)經(jīng)驗(yàn)和手段，加強(qiáng)我國(guó)的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。筆者擬針對(duì)歐盟、美國(guó)、日本、澳大利亞等國(guó)家和地區(qū)建立的相對(duì)成熟的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)進(jìn)行分析研究，總結(jié)一些適用于我國(guó)國(guó)情，有益于我們建立自己的監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的經(jīng)驗(yàn)。

2 發(fā)達(dá)國(guó)家主要的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

由于地球自身的變化及人們活動(dòng)的影響，人類(lèi)賴(lài)以生存的地球已經(jīng)出現(xiàn)了極大的變化，特別在工業(yè)革命之后的二百多年內(nèi)，人類(lèi)認(rèn)識(shí)和改造自然的能力越發(fā)的強(qiáng)大，因而給地球造成的影響也越發(fā)的明顯。探究、跟蹤并監(jiān)測(cè)甚至預(yù)報(bào)地球的氣候氣象變化和地理環(huán)境變化等，成為了人類(lèi)科學(xué)家們的一項(xiàng)重要工作。由于西方的發(fā)達(dá)國(guó)家科學(xué)技術(shù)等的高度發(fā)展，許多發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)建立一些地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，下面農(nóng)一進(jìn)行介紹。

2.1 歐洲建立的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2.1.1 歐盟建立的全球環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)計(jì)劃（GMES，Global Monitoring for Environment and Security）

歐盟建立的全球環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)計(jì)劃（GMES）于2003年正式啟動(dòng)的，原計(jì)劃2011年～2013年試運(yùn)行，2014年正式實(shí)施。全球環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)計(jì)劃（GMES）主要完成了5項(xiàng)目標(biāo)：包括對(duì)陸地進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)海洋進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)大氣進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以及相關(guān)的應(yīng)急管理和安全服務(wù)。其中：陸地監(jiān)測(cè)、海洋監(jiān)測(cè)、大氣監(jiān)測(cè)主要是對(duì)陸?？者M(jìn)行全方位的立體形態(tài)的監(jiān)測(cè)，而應(yīng)急管理則針對(duì)災(zāi)難之后的處理，安全服務(wù)則是對(duì)相關(guān)狀態(tài)下歐盟的政策支持。

2.1.2 歐盟建立的GMES 2.0——哥白尼計(jì)劃

哥白尼計(jì)劃并不是一個(gè)獨(dú)立計(jì)劃，該計(jì)劃是歐盟委員會(huì)副主席兼企業(yè)與工業(yè)委員塔亞尼（TAJANI）于2012年12月11日在歐盟競(jìng)爭(zhēng)理事會(huì)會(huì)議上由全球環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)計(jì)劃（GMES）更名而來(lái)。哥白尼計(jì)劃并不是簡(jiǎn)單地把全球環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)計(jì)劃（GMES）進(jìn)行替代，相對(duì)于全球環(huán)境與安全監(jiān)測(cè)計(jì)劃（GMES），哥白尼計(jì)劃更加注重滿足用戶(hù)需求，更加強(qiáng)調(diào)促進(jìn)可持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和增加就業(yè)，以及保持歐洲對(duì)地觀測(cè)技術(shù)的獨(dú)立性和世界領(lǐng)先地位。

2.1.3 英國(guó)的全球干旱監(jiān)測(cè)網(wǎng)

英國(guó)的全球干旱監(jiān)測(cè)網(wǎng)是一個(gè)免費(fèi)的、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)全球旱情嚴(yán)重程度的網(wǎng)站。該網(wǎng)站由倫敦大學(xué)學(xué)院本菲爾德災(zāi)害研究中心創(chuàng)建和維護(hù)。全球干旱監(jiān)測(cè)網(wǎng)提供了當(dāng)前全球范圍的水文旱災(zāi)情況，網(wǎng)站每月更新，數(shù)據(jù)空間分辨率為100 km。用戶(hù)通過(guò)交互界面可選擇旱情評(píng)估的時(shí)間范圍(1～36個(gè)月)，顯示用戶(hù)定義區(qū)域內(nèi)受旱災(zāi)影響的人數(shù)，以及選擇是否顯示城市名稱(chēng)、河流和湖泊等。通過(guò)網(wǎng)站發(fā)布的產(chǎn)品可以預(yù)警潛在的食物、水和健康問(wèn)題。

2.2 美國(guó)建立的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

2.2.1 美國(guó)國(guó)家生態(tài)觀測(cè)網(wǎng)（NEON，National Ecological Observatory Network）

2000年，美國(guó)國(guó)家基金委員會(huì)(NSF)提出了建立一個(gè)針對(duì)美國(guó)國(guó)家層面所面臨的重大環(huán)境問(wèn)題的國(guó)家級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，即美國(guó)國(guó)家生態(tài)觀測(cè)網(wǎng)(NEON)。該系統(tǒng)主要是在區(qū)域至大陸尺度上開(kāi)展全面、綜合的觀測(cè)和研究，深入認(rèn)識(shí)環(huán)境變化實(shí)質(zhì)，預(yù)測(cè)環(huán)境變化趨勢(shì)，保證美國(guó)的生物和生態(tài)安全。按照美國(guó)國(guó)家生態(tài)觀測(cè)網(wǎng)(NEON)的設(shè)計(jì)，整個(gè)美國(guó)被細(xì)致的劃為20個(gè)生態(tài)氣候區(qū)，在這20個(gè)生態(tài)氣候區(qū)內(nèi)設(shè)置許多觀測(cè)站點(diǎn)，包括固定站點(diǎn)及流動(dòng)站點(diǎn)，這些站點(diǎn)將觀測(cè)數(shù)據(jù)傳回，對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，進(jìn)而完成監(jiān)測(cè)的過(guò)程。美國(guó)國(guó)家生態(tài)觀測(cè)網(wǎng)(NEON)可以對(duì)從分子遺傳等微觀領(lǐng)域一直到整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的宏觀領(lǐng)域的空間大尺度觀測(cè)分析，也可以從秒到地質(zhì)年代的時(shí)間大尺度分析；同時(shí)其將建立一個(gè)大容量、超高速的現(xiàn)代化計(jì)算體系；并且美國(guó)國(guó)家生態(tài)觀測(cè)網(wǎng)(NEON)可以使得科學(xué)家們共享這些數(shù)據(jù)進(jìn)行其他科學(xué)分析工作，因而美國(guó)國(guó)家生態(tài)觀測(cè)網(wǎng)(NEON)在對(duì)美國(guó)的生物和生態(tài)方面具有重要的價(jià)值。

2.2.2 地理分析和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)劃

所謂的地理分析和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)劃（GAM）是美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局（United States Geological Survey，又譯作美國(guó)地質(zhì)勘探局）于2002年啟動(dòng)的，為期5年的國(guó)情監(jiān)測(cè)計(jì)劃。該計(jì)劃主要實(shí)施的是針對(duì)美國(guó)所面臨的的環(huán)境、生態(tài)、資源等方面的挑戰(zhàn)的監(jiān)測(cè)。GAM從2002年實(shí)施以來(lái)，從空間和時(shí)間的尺度上對(duì)美國(guó)的土地覆蓋狀況進(jìn)行了卓有成效的監(jiān)測(cè)與評(píng)估工作。GAM完成了國(guó)家土地覆蓋數(shù)據(jù)庫(kù)（NLCD），對(duì)美國(guó)的土地覆蓋現(xiàn)狀與趨勢(shì)、生態(tài)效益和氣候變化、社會(huì)脆弱性、生態(tài)地理、生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)和物候等方面都進(jìn)行了深入的研究。同時(shí)，地理分析和動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)計(jì)劃由于涉及了對(duì)美國(guó)國(guó)土的土地覆蓋狀況的深入調(diào)查研究，因而美國(guó)的部分其他部門(mén)也參與了該項(xiàng)目，主要包括了隸屬于美國(guó)內(nèi)務(wù)部的土地管理局、國(guó)家公園服務(wù)局、漁業(yè)和野火服務(wù)局以及土地復(fù)墾局，還包括環(huán)境保護(hù)局、森林服務(wù)局、海洋和大氣管理局(NOAA)、航空航天局(NASA)等其他部門(mén)。

2.3 日本建立的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

眾所周知，日本作為一個(gè)島國(guó)，又處于環(huán)太平洋地震帶區(qū)域，是一個(gè)自然災(zāi)害頻繁發(fā)生的國(guó)家。在日本，發(fā)生的影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)、社會(huì)生活的自然災(zāi)害主要包括了地震、海嘯、臺(tái)風(fēng)、洪水、火山噴發(fā)、暴雨等。在日本，由日本官方測(cè)繪機(jī)構(gòu)——地理信息局（GSI）負(fù)責(zé)減災(zāi)管理工作，同時(shí)與減災(zāi)相關(guān)的各類(lèi)信息也由地理信息局（GSI）負(fù)責(zé)。GSI針對(duì)本國(guó)的自然災(zāi)害監(jiān)測(cè)進(jìn)行了廣泛而大量的工作，特別的，由于日本處于環(huán)太平洋地震帶，地震頻發(fā)。GSI針對(duì)日本本島到全國(guó)各地的地殼監(jiān)測(cè)工作尤其細(xì)致，包括：

1、通過(guò)對(duì)全國(guó)各地的固定GPS點(diǎn)進(jìn)行了持續(xù)監(jiān)測(cè)工作。

2、通過(guò)對(duì)地震、火山等高發(fā)區(qū)域進(jìn)行移動(dòng)監(jiān)測(cè)，而且在該項(xiàng)目中，這些移動(dòng)監(jiān)測(cè)站點(diǎn)相當(dāng)稠密。

3、通過(guò)對(duì)沿高速公路設(shè)置的17000余個(gè)高程點(diǎn)的嚴(yán)密形變監(jiān)測(cè)，迅速發(fā)現(xiàn)地殼的垂直變化，從而完成對(duì)地震的監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)工作。

2.4 其他國(guó)家建立的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

其他國(guó)家也建立了許多地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，這里主要介紹一下亞太地區(qū)環(huán)境革新戰(zhàn)略項(xiàng)目中的環(huán)境綜合監(jiān)測(cè)子項(xiàng)目。環(huán)境綜合監(jiān)測(cè)子項(xiàng)目（IEM）是亞太地區(qū)環(huán)境革新戰(zhàn)略項(xiàng)目（APEIS）的3個(gè)子項(xiàng)目之一，旨在建立和發(fā)展一個(gè)綜合性的環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)亞太地區(qū)的環(huán)境破壞、環(huán)境退化和生態(tài)脆弱區(qū)進(jìn)行長(zhǎng)期有效的監(jiān)測(cè)。如圖1所示，該圖描述了IEM的幾個(gè)主要監(jiān)測(cè)中心示意圖。而圖2則描述了IEM的生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)與管理框架。

圖1 IEM監(jiān)測(cè)示意圖

圖2 IEM的生態(tài)系統(tǒng)綜合評(píng)價(jià)與管理框架

3 國(guó)外先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)的啟示

由于我國(guó)對(duì)地理國(guó)情監(jiān)測(cè)的發(fā)展起步較晚，至今為止我們沒(méi)有建立比較全面、權(quán)威的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。而現(xiàn)實(shí)中，建立自己的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)迫在眉睫，刻不容緩。因而我們要正視自己的缺點(diǎn)，尋找不足。歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家建立的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由于著十幾年的發(fā)展探索，基本上都已經(jīng)摸索出一套適合自己國(guó)情的監(jiān)測(cè)方案、方法。我們建立自己國(guó)家的國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，首先必須符合我國(guó)國(guó)情，其次必須吸取先進(jìn)國(guó)家的監(jiān)測(cè)經(jīng)驗(yàn)，再次必須在監(jiān)測(cè)手段上有所創(chuàng)新。特別是我國(guó)地大物博卻資源分布極其不均勻，人均資源占有量在世界上排在末端，因而在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的首要目標(biāo)不是為了監(jiān)測(cè)而監(jiān)測(cè)，是為了發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，保護(hù)資源環(huán)境。這是建立我國(guó)的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的第一原則。

4 小結(jié)

由于地球自身的變化及人們的改造影響，我們?nèi)祟?lèi)賴(lài)以生存的地球已經(jīng)出現(xiàn)了極大的變化，特別在工業(yè)革命之后的二百多年內(nèi)，人類(lèi)認(rèn)識(shí)和改造自然的能力越發(fā)的強(qiáng)大，因而給地球造成的影響也越發(fā)的明顯。因而，探究、跟蹤并監(jiān)測(cè)甚至預(yù)報(bào)地球的大型氣候氣象變化，地理環(huán)境變化等成為了人類(lèi)科學(xué)家們的一項(xiàng)重要工作。20世紀(jì)，隨著人造地球衛(wèi)星的成功發(fā)射，人類(lèi)第一次能夠脫離地球從太空觀測(cè)地球，當(dāng)前的高空間、高光譜、多時(shí)相、全天候和全天時(shí)的空天地遙感對(duì)地觀測(cè)技術(shù)，將人類(lèi)賴(lài)以生存的地球作為一個(gè)整體進(jìn)行觀測(cè)和研究，實(shí)現(xiàn)了“巡天遙看一千河”的夢(mèng)想，也使地理國(guó)情監(jiān)測(cè)成為可能。我國(guó)現(xiàn)在正在開(kāi)展地理國(guó)情普查工作，而對(duì)國(guó)外的地理國(guó)情監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，就是為了普查之后開(kāi)展監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)、系統(tǒng)的建立做準(zhǔn)備工作。

［1］喬朝飛.國(guó)外地理國(guó)情監(jiān)測(cè)概況與啟示［J］.測(cè)繪通報(bào), 2011,(11):81-83