聶洪峰,方洪賓,楊金中,楊清華,孫永軍,童立強(qiáng)
(中國國土資源航空物探遙感中心,北京 100083)
國土遙感綜合調(diào)查工程總體目標(biāo)的設(shè)計與實現(xiàn)
聶洪峰,方洪賓,楊金中,楊清華,孫永軍,童立強(qiáng)
(中國國土資源航空物探遙感中心,北京 100083)
緊密圍繞我國自然資源管理、保護(hù)與生態(tài)文明建設(shè)的需求,結(jié)合當(dāng)前國土資源遙感調(diào)查的工作實際,系統(tǒng)論述了國土遙感綜合調(diào)查工程的目標(biāo)任務(wù),擬定了礦山開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測、邊海防地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查、青藏高原冰川變化與冰湖潰決災(zāi)害遙感調(diào)查及自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境遙感綜合調(diào)查等4大工作內(nèi)容,提出了實現(xiàn)目標(biāo)的總體技術(shù)思路、擬解決的關(guān)鍵技術(shù)和預(yù)期成果,并對成果潛在的社會經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了展望。
遙感綜合調(diào)查;礦山開發(fā)環(huán)境;自然資源;基礎(chǔ)地質(zhì);冰湖災(zāi)害
黨的“十八大”把建成“美麗中國”作為我國未來生態(tài)文明建設(shè)的宏偉目標(biāo),將生態(tài)文明建設(shè)融入經(jīng)濟(jì)建設(shè)、政治建設(shè)、文化建設(shè)與社會建設(shè)的各方面和全過程。中共中央、國務(wù)院日前印發(fā)的《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》,要求嚴(yán)守資源環(huán)境生態(tài)紅線,樹立底線思維,設(shè)定并嚴(yán)守資源消耗上限、環(huán)境質(zhì)量底線和生態(tài)保護(hù)紅線[1]。為更好地服務(wù)和支撐生態(tài)文明建設(shè),優(yōu)化國土空間開發(fā)格局,實現(xiàn)自然資源與生態(tài)環(huán)境的有效管護(hù),需要全面掌握我國自然資源和生態(tài)環(huán)境的現(xiàn)實狀況,準(zhǔn)確把控自然資源與生態(tài)環(huán)境的變化趨勢。
目前,我國自然資源區(qū)域分布不平衡,不合理開發(fā)利用導(dǎo)致的生態(tài)環(huán)境問題嚴(yán)重[2]。例如:我國土地資源的絕對數(shù)量大,但人均占有量少,可開發(fā)后備資源稀缺;森林資源覆蓋率低,水資源地區(qū)分布不平衡;部分地區(qū)礦產(chǎn)無序開發(fā)引發(fā)了嚴(yán)重的礦山生態(tài)環(huán)境惡化;全國濕地面積不斷減小,冰川范圍持續(xù)萎縮,土地荒漠化雖整體得到初步遏制,但局部地區(qū)仍在擴(kuò)展等等。由于各行業(yè)管理職責(zé)的不同,全國資源、環(huán)境主要專業(yè)分類體系還不統(tǒng)一,調(diào)查數(shù)據(jù)不一致,精度與現(xiàn)勢性差別較大,尚難適應(yīng)當(dāng)前社會經(jīng)濟(jì)快速協(xié)調(diào)發(fā)展的需求。因此,形成客觀、系統(tǒng)、科學(xué)和共享的自然資源與生態(tài)環(huán)境調(diào)查成果,更好地服務(wù)于國土空間開發(fā)規(guī)劃和自然資源管理體制改革需要,已變得越來越迫切。遙感技術(shù)作為人類觀測地球的“天眼”,具有宏觀、快速、客觀、準(zhǔn)確等特點(diǎn)[3-4],隨著我國國產(chǎn)衛(wèi)星的組網(wǎng)化發(fā)射、國產(chǎn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)質(zhì)量的顯著提高和統(tǒng)籌使用,開展全國性、大區(qū)域遙感調(diào)查與監(jiān)測不僅變得越來越經(jīng)濟(jì),國土資源與環(huán)境信息的獲取越來越安全,而且取得的成果將越來越適應(yīng)各領(lǐng)域發(fā)展的需要。
“國土遙感綜合調(diào)查工程”是中國地質(zhì)調(diào)查局組織實施的地質(zhì)調(diào)查“九大計劃”中“國土開發(fā)與保護(hù)基礎(chǔ)地質(zhì)支撐計劃”的重要組成部分[5],其核心目標(biāo)就是利用先進(jìn)的遙感技術(shù),快速、準(zhǔn)確地獲取涵蓋我國自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的全要素信息,監(jiān)測其動態(tài)變化特征,從而為我國生態(tài)文明建設(shè)、自然資源管護(hù)和國土資源中心工作提供強(qiáng)有力的技術(shù)支撐和信息服務(wù)。國土遙感綜合調(diào)查是一項系統(tǒng)工程,合理設(shè)立工程目標(biāo)與調(diào)查內(nèi)容,提出解決思路與關(guān)鍵技術(shù)問題,形成能滿足自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境管護(hù)需求的成果,展望預(yù)期成果潛在的社會經(jīng)濟(jì)效益是本工程實施的基礎(chǔ)和主線。為此,本文將圍繞這一主線進(jìn)行全面論述。
1.1 總體目標(biāo)任務(wù)
以服務(wù)于國家自然資源管理機(jī)制改革、生態(tài)文明建設(shè)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國防建設(shè)以及國土資源部中心工作為目標(biāo),在充分收集已有調(diào)查成果資料基礎(chǔ)上,以國產(chǎn)最新衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)為主要數(shù)據(jù)源,按照經(jīng)統(tǒng)一完善制定的調(diào)查監(jiān)測分級分類標(biāo)準(zhǔn),開展我國土地、水、礦產(chǎn)等自然資源的分布,以及荒漠化、濕地萎縮、地質(zhì)災(zāi)害等生態(tài)地質(zhì)環(huán)境因子現(xiàn)狀與變化趨勢的遙感調(diào)查監(jiān)測和綜合集成;開展全國重點(diǎn)礦集區(qū)和重要礦山開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測;開展邊海防地區(qū)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、界河分布現(xiàn)狀與動態(tài)變化,以及重要目標(biāo)等基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境條件遙感調(diào)查;開展青藏高原冰川變化與冰湖潰決災(zāi)害遙感綜合調(diào)查;建立國土遙感綜合調(diào)查信息系統(tǒng)和監(jiān)測技術(shù)體系,編制多因子系列專題圖件,形成各類因子現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、動態(tài)變化數(shù)據(jù)與綜合集成研究報告,為我國自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境管護(hù)、經(jīng)濟(jì)發(fā)展與國防建設(shè)以及青藏艱險地區(qū)冰湖潰決減災(zāi)防災(zāi)工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與科學(xué)決策支撐。
1.2 技術(shù)路線
緊密圍繞工程的總體目標(biāo)任務(wù),在系統(tǒng)分析、利用已有工作成果的基礎(chǔ)上,以最新國產(chǎn)高分?jǐn)?shù)據(jù)為主要基準(zhǔn)數(shù)據(jù),多期次遙感數(shù)據(jù)為監(jiān)測對比數(shù)據(jù),運(yùn)用“3S”、三維可視化與綜合集成等技術(shù),結(jié)合野外調(diào)查等手段,快速開展多要素、多尺度國土遙感綜合調(diào)查工作,形成系列專題圖件與成果數(shù)據(jù),建立相應(yīng)數(shù)據(jù)庫、成果應(yīng)用平臺和遙感監(jiān)測技術(shù)體系,系統(tǒng)開展成果集成與綜合研究,并將年度成果及時提供政府與社會共享服務(wù),為自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境管護(hù)、礦產(chǎn)資源管理和邊海防地區(qū)國防建設(shè)及青藏高原艱險地區(qū)冰湖潰決減災(zāi)防災(zāi)工作提供基礎(chǔ)資料與決策支撐??傮w技術(shù)路線如圖1所示。
圖1 國土遙感綜合調(diào)查工程技術(shù)路線Fig.1 Technical route of land remote sensing integrated survey engineering
具體工作思路為實現(xiàn)如下5個“統(tǒng)一”。
(1)分類標(biāo)準(zhǔn)體系的統(tǒng)一。完善已有的礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)體系和邊海防基礎(chǔ)地質(zhì)遙感調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)體系;制定自然資源(耕地、園地、林地、草地、其他土地、礦產(chǎn)資源、地表水資源和其他資源)與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境(河流湖泊、冰川雪線、濕地、荒漠化、海岸帶等)遙感綜合調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)體系,形成統(tǒng)一的分類分級技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
(2)數(shù)據(jù)獲取與制作的統(tǒng)一。根據(jù)已有資料(農(nóng)、林、水環(huán)等部門資料)收集情況,確定引用資料時限、精度、內(nèi)容等的統(tǒng)一。根據(jù)目前國產(chǎn)高分衛(wèi)星數(shù)據(jù)覆蓋情況,采用統(tǒng)一遙感數(shù)據(jù),包括遙感數(shù)據(jù)來源、空間分辨率、校正精度、投影參數(shù)和數(shù)據(jù)格式等的統(tǒng)一。并針對不同目標(biāo)物、不同地區(qū)等確定統(tǒng)一的遙感監(jiān)測周期。
(3)技術(shù)流程的統(tǒng)一。針對不同調(diào)查與監(jiān)測目標(biāo),確立統(tǒng)一的技術(shù)流程,保證成果的一致性與高質(zhì)量。包括數(shù)據(jù)獲取與處理方法、信息提取方法、實地驗證內(nèi)容與方法、成果集成綜合研究內(nèi)容與方法、信息系統(tǒng)建設(shè)等。
(4)質(zhì)量控制的統(tǒng)一。依據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局項目管理辦法和地質(zhì)調(diào)查項目質(zhì)量監(jiān)督管理等相關(guān)要求,開展三級質(zhì)量檢查,嚴(yán)控項目各環(huán)節(jié)成果質(zhì)量。自檢率達(dá)到100%,互檢率達(dá)到100%,專家抽檢率不低于30%。形成固定專家團(tuán)隊,對項目質(zhì)量進(jìn)行全程查控,保證檢查要求的統(tǒng)一性、檢查方法的有效性和檢查質(zhì)量的高標(biāo)準(zhǔn)。
(5)成果表達(dá)的統(tǒng)一。按地質(zhì)調(diào)查成果管理的有關(guān)規(guī)定,制定統(tǒng)一的圖件繪制、數(shù)據(jù)庫建設(shè)和成果報告編寫要求,力求所有成果圖件、數(shù)據(jù)庫和報告內(nèi)容充實、完整,表達(dá)形式規(guī)范、統(tǒng)一,并及時匯交歸檔,以方便用戶使用,加快成果轉(zhuǎn)化。
2.1 礦山開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測
根據(jù)國家礦政管理工作的需要,利用高分辨率遙感數(shù)據(jù),按年度開展全國陸域礦產(chǎn)資源開發(fā)利用狀況、礦山地質(zhì)環(huán)境、礦山環(huán)境恢復(fù)治理、礦產(chǎn)資源規(guī)劃執(zhí)行情況等遙感調(diào)查,以及重點(diǎn)礦集區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用狀況遙感監(jiān)測和重要礦山環(huán)境問題區(qū)遙感調(diào)查工作[4],獲取客觀基礎(chǔ)數(shù)據(jù),編制系列成果圖件,形成綜合分析與評價報告,為保持礦產(chǎn)資源的可持續(xù)開發(fā)與利用,礦業(yè)秩序維護(hù)及礦區(qū)環(huán)境綜合整治等提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與決策依據(jù)[5-7]。主要任務(wù)包括4方面。
(1)采用以國產(chǎn)高分辨率遙感數(shù)據(jù)為主的遙感數(shù)據(jù),開展全國陸域礦山地質(zhì)環(huán)境調(diào)查、礦山環(huán)境恢復(fù)治理狀況(含復(fù)綠工程)監(jiān)測、礦產(chǎn)資源規(guī)劃執(zhí)行情況監(jiān)測、礦產(chǎn)勘查/開采圖斑遙感解譯等工作;在不同景觀區(qū)(干旱-半干旱區(qū)、高寒高原湖泊區(qū)、黃土覆蓋區(qū)、沖積平原區(qū)、巖溶石山區(qū)和濕潤半濕潤中低山區(qū)),選擇礦山環(huán)境地質(zhì)問題較多的重點(diǎn)礦區(qū),開展礦山地質(zhì)環(huán)境等遙感調(diào)查工作,有針對性地進(jìn)行礦山地質(zhì)環(huán)境問題剖析,總結(jié)其成因、分布特征及變化規(guī)律,提出礦山地質(zhì)環(huán)境管護(hù)對策建議。
(2)選擇礦業(yè)秩序混亂的重點(diǎn)礦區(qū),利用最新高分遙感數(shù)據(jù),開展礦產(chǎn)資源開發(fā)利用狀況遙感監(jiān)測工作,查明全國礦業(yè)秩序存在的主要問題及其發(fā)生原因與變化特征,提出礦產(chǎn)資源可持續(xù)利用和有效整治礦業(yè)秩序的對策建議。
(3)按照國土資源部中心工作要求,開展礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測成果集成與綜合研究工作,按年度提交1∶400萬比例尺全國礦山地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀圖、全國礦山地質(zhì)環(huán)境恢復(fù)治理現(xiàn)狀圖、全國礦山地質(zhì)災(zāi)害分布圖、礦產(chǎn)勘查/開采圖斑分布圖、礦產(chǎn)資源規(guī)劃遙感監(jiān)測圖等成果圖件及與之相關(guān)的成果報告。
(4)建設(shè)礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),建立并完善覆蓋全國的礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)體系。
2.2 邊海防地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查
在充分收集我國邊海防地區(qū)已有地質(zhì)礦產(chǎn)、地質(zhì)環(huán)境等相關(guān)資料的基礎(chǔ)上,以現(xiàn)代遙感技術(shù)為主要手段,開展東北邊境、西北邊境、西南邊境、中蒙邊境、海域邊境島礁的基礎(chǔ)地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)等專題因子遙感調(diào)查;依托調(diào)查數(shù)據(jù)開展地質(zhì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法和圖件編制方法研究,形成覆蓋全國邊海防地區(qū)的軍民共享調(diào)查成果,建立全國邊海防地區(qū)遙感地質(zhì)調(diào)查技術(shù)體系和共享數(shù)據(jù)庫,為邊海防地區(qū)社會經(jīng)濟(jì)和國防建設(shè)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和技術(shù)支撐。主要任務(wù)包括5方面。
(1)開展邊海防地區(qū)巖性、構(gòu)造、地貌及地表風(fēng)化程度等基礎(chǔ)地質(zhì)遙感調(diào)查。
(2)開展邊海防地區(qū)工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件遙感調(diào)查,重點(diǎn)調(diào)查工程巖土體和含水巖組類型。
(3)開展界河(湖)岸線侵蝕淤積及崩滑流地質(zhì)災(zāi)害遙感調(diào)查,研究界河侵蝕淤積及其動態(tài)變化規(guī)律。
(4)開展邊海防地區(qū)土地覆被、交通設(shè)施、城鎮(zhèn)及重要目標(biāo)物等因子分布狀況的遙感調(diào)查。
(5)以遙感地質(zhì)調(diào)查成果為基礎(chǔ)開展綜合研究,開展邊海防地區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法和圖件編制方法研究,建立邊海防地區(qū)遙感地質(zhì)調(diào)查技術(shù)體系,編制調(diào)查成果基礎(chǔ)圖件、專題應(yīng)用成果圖件,建立邊海防地區(qū)遙感地質(zhì)調(diào)查技術(shù)體系和共享數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。
2.3 青藏高原冰川變化與冰湖潰決災(zāi)害遙感調(diào)查
緊緊圍繞地質(zhì)災(zāi)害防治與地質(zhì)環(huán)境保護(hù)需要,開展青藏高原冰川變化與冰湖潰決災(zāi)害遙感綜合調(diào)查,建立較完善的青藏高原冰川與冰川湖變化及冰川湖潰決地質(zhì)災(zāi)害信息數(shù)據(jù)庫,研究冰川變化、冰川湖潰決災(zāi)害形成條件和規(guī)律,評價冰川湖潰決危險性和風(fēng)險性,服務(wù)于防災(zāi)減災(zāi)、國家重大工程建設(shè)和邊境地區(qū)涉外地質(zhì)災(zāi)害事件外交事務(wù)處理,顯著提升冰湖潰決災(zāi)害調(diào)查對經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)的支撐能力與服務(wù)水平。主要任務(wù)包括4方面。
(1)在已有調(diào)查成果的基礎(chǔ)上,利用遙感解譯和地質(zhì)調(diào)查等手段,開展青藏高原冰川變化與冰湖潰決災(zāi)害遙感綜合調(diào)查,獲取冰湖潰決災(zāi)害高易發(fā)區(qū)冰湖和潰決冰湖分布及特征數(shù)據(jù),查明潰決冰湖地質(zhì)環(huán)境背景。
(2)開展冰湖發(fā)育規(guī)律、冰湖潰決成災(zāi)機(jī)理及冰湖潰決災(zāi)害風(fēng)險評估技術(shù)的綜合研究。
(3)對以往調(diào)查中已評價為冰湖潰決危險性大的地段和具有潰決可能的重點(diǎn)冰湖進(jìn)行持續(xù)的衛(wèi)星遙感監(jiān)測,及時做好潰決災(zāi)害的預(yù)測預(yù)警。
(4)建立青藏高原冰川變化與冰湖潰決災(zāi)害調(diào)查數(shù)據(jù)集,為青藏高原的突發(fā)地質(zhì)災(zāi)害應(yīng)急處置、防災(zāi)減災(zāi)、經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展和生態(tài)文明建設(shè)提供支撐和服務(wù)。
2.4 自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境遙感綜合調(diào)查
圍繞新時期自然資源管理與生態(tài)文明建設(shè)的重大需求,在現(xiàn)有工作基礎(chǔ)上,主要采用國產(chǎn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),開展我國土地、水、礦產(chǎn)、能源、海洋與海岸帶等自然資源、生態(tài)地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查監(jiān)測與綜合集成工作,建立全國自然資源遙感綜合調(diào)查信息系統(tǒng)和監(jiān)測技術(shù)體系,形成我國自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、年度動態(tài)變化數(shù)據(jù)、系列成果圖件及綜合分析與評價報告,為我國自然資源管護(hù)和生態(tài)地質(zhì)環(huán)境保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。主要任務(wù)包括5方面。
(1)在充分收集與分析各行業(yè)有關(guān)的自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境分類體系的基礎(chǔ)上,通過廣泛征求相關(guān)專家意見,制定具有綜合性與可操作性的自然資源遙感綜合調(diào)查與信息系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)要求。
(2)選擇重點(diǎn)區(qū)開展土地利用、植被、地表水體、濕地、荒漠化等因子遙感監(jiān)測,更新其全國現(xiàn)狀分布數(shù)據(jù)。
(3)綜合集成已有成果資料,摸清我國陸域范圍內(nèi)主要自然資源的空間分布,以及生態(tài)地質(zhì)環(huán)境因子的現(xiàn)狀和演變規(guī)律,形成我國自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境成果數(shù)據(jù)庫。
(4)建立全國自然資源遙感綜合調(diào)查信息系統(tǒng),形成自然資源遙感監(jiān)測技術(shù)體系。
(5)編制全國自然資源和生態(tài)地質(zhì)環(huán)境系列圖件與圖集;綜合研究自然資源和生態(tài)地質(zhì)環(huán)境分布規(guī)律,全面、準(zhǔn)確地掌握我國自然資源和生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的變化趨勢,提出相應(yīng)對策或政策建議,為我國生態(tài)文明建設(shè)以及自然資源的保護(hù)和合理開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)。
(1)建立自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境分類和分級指標(biāo)體系。目前,我國自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境分類和分級指標(biāo)體系尚未統(tǒng)一,導(dǎo)致成果數(shù)據(jù)存在許多不一致性,需要綜合考慮多種影響因素確立分級分類標(biāo)準(zhǔn)。初步確定,自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境分類和分級指標(biāo)體系的建立基于以下原則:
1)以自然資源管護(hù)為出發(fā)點(diǎn),制定分類體系;
2)分類體系的建立以國土資源分類為基礎(chǔ),綜合林業(yè)部、環(huán)境保護(hù)部、民政部、中國科學(xué)院等部門相關(guān)分類標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容;
3)分類體系與指標(biāo)以遙感可有效觀測的要素為主制定;
4)分類體系與指標(biāo)在廣泛征求相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)、專家意見后形成。
(2)建立邊海防地區(qū)遙感地質(zhì)調(diào)查方法與技術(shù)體系。針對邊海防地區(qū)復(fù)雜的地理環(huán)境及地區(qū)經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)對地質(zhì)條件的應(yīng)用需求,以衛(wèi)星遙感技術(shù)為主要手段,以區(qū)域地質(zhì)背景為主要研究對象,以地形地貌、巖組類型、地質(zhì)構(gòu)造、生態(tài)因子、水資源、重要目標(biāo)等為主要調(diào)查內(nèi)容,形成可服務(wù)于邊海防地區(qū)經(jīng)濟(jì)、國防建設(shè)的遙感地質(zhì)調(diào)查指標(biāo)體系和遙感地質(zhì)調(diào)查方法體系。
(3)研究邊海防地區(qū)地質(zhì)條件專題應(yīng)用成果圖件編制方法。針對邊海防地區(qū)獲取實況調(diào)查資料和開展實地驗證困難的特殊性,專題應(yīng)用成果圖件的編制主要依托遙感地質(zhì)調(diào)查內(nèi)容,重點(diǎn)突出地區(qū)經(jīng)濟(jì)建設(shè)和國防建設(shè)需要。為此,需要圍繞不同的專題應(yīng)用類型,對圖件的承載內(nèi)容、表達(dá)方式、編制技術(shù)和質(zhì)量評價方法等開展研究,使之在圖件類型、編圖技術(shù)、圖件精度和數(shù)據(jù)共享等方面形成體系。
(4)研究基于國產(chǎn)衛(wèi)星遙感圖像的多目標(biāo)信息提取方法。國產(chǎn)高分遙感數(shù)據(jù)空間分辨率的大幅度提高,使其圖像中目標(biāo)地物的解譯標(biāo)志與以往中等分辨率圖像有了明顯的不同,在大量地物細(xì)節(jié)被揭示而有利于解譯出更多自然資源和生態(tài)地質(zhì)環(huán)境亞類的同時,也增加了發(fā)生誤判的可能。因此,如何確保國產(chǎn)衛(wèi)星遙感圖像中相關(guān)專題信息提取的準(zhǔn)確性,提高成果的總體精度,是必須解決的關(guān)鍵問題之一。
國土遙感監(jiān)測地域范圍廣,地物目標(biāo)的影像特征復(fù)雜多變,目前,除了人機(jī)交互解譯外,還沒有非常理想的遙感信息全自動提取方法。如何有效利用國產(chǎn)高分遙感數(shù)據(jù),實現(xiàn)國土遙感專題地物目標(biāo)的半自動識別與變化檢測是本工程面臨的重要任務(wù)。其基本解決思路是充分利用多源、多分辨率國產(chǎn)衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù),深入挖掘影像光譜、紋理、目標(biāo)空間格局以及地理環(huán)境背景等的特征信息,逐步建立起完備的地物目標(biāo)特征庫、影像解譯標(biāo)志庫和自動識別模型庫;引入人工智能與機(jī)器學(xué)習(xí)等新技術(shù),充分結(jié)合人工目視解譯和機(jī)助自動解譯的優(yōu)勢,深入開展自然資源和生態(tài)地質(zhì)環(huán)境等要素的計算機(jī)遙感解譯和變化檢測方法研究,建立自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測和更新技術(shù)系統(tǒng);進(jìn)行遙感解譯人員的崗前培訓(xùn),加強(qiáng)新技術(shù)、新方法的推廣普及,大力推崇創(chuàng)新發(fā)展。
(5)研究冰湖潰決成因、災(zāi)害危險性和風(fēng)險評價方法。基于青藏高原冰川演變和冰湖潰決災(zāi)害遙感綜合調(diào)查成果,通過對大數(shù)據(jù)量調(diào)查樣本的總結(jié),深入研究青藏高原冰湖潰決災(zāi)害的基本形成條件(物質(zhì)條件、結(jié)構(gòu)條件、地形條件和氣候條件)和觸發(fā)機(jī)理,進(jìn)而開展冰湖潰決災(zāi)害的危險性評價、災(zāi)情評估和預(yù)測預(yù)警方法的研究,提高青藏高原冰湖潰決災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)部署的針對性和實效性。
為了滿足自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境管護(hù)、礦產(chǎn)資源開發(fā)監(jiān)管、經(jīng)濟(jì)與國防建設(shè)的需求,本工程將形成本底數(shù)據(jù)或現(xiàn)勢更新數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)庫與信息系統(tǒng)平臺、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)體系、技術(shù)方法、專題系列圖件、綜合研究報告等一系列重大成果。
4.1 調(diào)查監(jiān)測類成果
(1)形成全國礦產(chǎn)開發(fā)利用狀況、土地壓占與破壞情況、礦山地質(zhì)災(zāi)害分布情況、礦山環(huán)境恢復(fù)治理情況以及礦山開發(fā)秩序態(tài)勢等成果,包括系列圖件、數(shù)據(jù)庫、綜合研究報告等。
(2)形成全國自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀數(shù)據(jù)和更新數(shù)據(jù)、系列圖件、圖冊和調(diào)查報告等,掌握自然資源開發(fā)與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境動態(tài)變化規(guī)律,提出相應(yīng)對策或政策建議。
(3)形成我國邊海防地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)條件、工程地質(zhì)條件、水文地質(zhì)條件、地形地貌、土地覆被、地質(zhì)災(zāi)害、界河變遷、交通信息和重要目標(biāo)專題因子遙感調(diào)查成果,包括遙感調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)、實況調(diào)查驗證數(shù)據(jù)、系列圖件、圖冊和調(diào)查報告等,形成工程選址、給水、重要目標(biāo)等地質(zhì)條件專題應(yīng)用成果和共享數(shù)據(jù)庫。
(4)形成青藏高原冰川變化與冰湖潰決災(zāi)害遙感調(diào)查成果,包括遙感調(diào)查與實況調(diào)查數(shù)據(jù)集、系列圖件、圖冊和調(diào)查報告等。
4.2 信息系統(tǒng)建設(shè)類成果
(1)建設(shè)礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測信息系統(tǒng),實現(xiàn)調(diào)查數(shù)據(jù)的管理、查詢、統(tǒng)計、分析、更新、決策支持、成果展示等功能。
(2)建設(shè)全國自然資源和生態(tài)地質(zhì)環(huán)境遙感綜合調(diào)查信息系統(tǒng),實現(xiàn)調(diào)查數(shù)據(jù)的管理、查詢、統(tǒng)計、分析、更新、決策支持、成果應(yīng)用等功能。
(3)建設(shè)邊海防地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)條件數(shù)據(jù)庫。
4.3 技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與方法技術(shù)體系成果
(1)形成礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、全國自然資源遙感綜合調(diào)查與信息系統(tǒng)建設(shè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和邊海防地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)環(huán)境遙感調(diào)查技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),規(guī)范調(diào)查監(jiān)測技術(shù)行為,確保調(diào)查成果的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、規(guī)范化和統(tǒng)一化。
(2)建立全要素、全天候礦產(chǎn)資源開發(fā)環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)體系。
(3)完善自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)流程,初步建立全國自然資源遙感綜合調(diào)查信息系統(tǒng),形成規(guī)?;瘧?yīng)用的全國自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境遙感監(jiān)測技術(shù)體系。
(4)形成邊海防基礎(chǔ)地質(zhì)遙感調(diào)查成果數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法技術(shù)與邊海防地區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)遙感調(diào)查技術(shù)體系。
(5)形成青藏高原冰川、冰川湖動態(tài)變化遙感監(jiān)測與分析技術(shù)流程,完善冰川湖潰決災(zāi)害的危險性、風(fēng)險評估遙感模型,構(gòu)建青藏高原地區(qū)冰川湖潰決災(zāi)害遙感監(jiān)測技術(shù)體系。
國土遙感綜合調(diào)查工程形成的系列成果,包括現(xiàn)狀數(shù)據(jù)、年度更新數(shù)據(jù)和一批系列成果圖件與分析評價報告、信息系統(tǒng)等成果,可直接面向國家、部局和各省提供基礎(chǔ)資料與決策支撐服務(wù),將產(chǎn)生顯著的社會經(jīng)濟(jì)效益。
(1)系統(tǒng)客觀的自然資源和生態(tài)地質(zhì)環(huán)境現(xiàn)狀數(shù)據(jù)與年度變化數(shù)據(jù),不同尺度的系列專題圖件以及綜合分析評價成果,是國家和省部宏觀決策規(guī)劃等部門進(jìn)行自然資源管理體制機(jī)制改革、自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境管護(hù)、國土空間開發(fā)規(guī)劃等必備的基礎(chǔ)資料與決策依據(jù)。
(2)全國礦產(chǎn)開發(fā)利用狀況、土地壓占與破壞情況、礦山地質(zhì)災(zāi)害分布情況、礦山環(huán)境恢復(fù)治理情況以及礦山開發(fā)秩序態(tài)勢等成果,包括系列圖件、數(shù)據(jù)庫與信息系統(tǒng)、綜合研究報告等,面向國土資源中心工作以及國家層面相關(guān)政策的制定提供服務(wù),及時、直接服務(wù)于礦產(chǎn)衛(wèi)片執(zhí)法監(jiān)督檢查、礦山地質(zhì)環(huán)境綜合整治、礦產(chǎn)資源規(guī)劃管理等礦政管理工作。
(3)所獲取的我國邊海防地區(qū)地形地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、土地覆被、地質(zhì)災(zāi)害、重要目標(biāo)等系列專題成果和共享數(shù)據(jù)庫等成果,可服務(wù)于國防建設(shè)、外交事務(wù)和區(qū)域國土空間開發(fā)及區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展等方面。
(4)青藏高原冰川變化與冰湖潰決災(zāi)害遙感調(diào)查成果可直接服務(wù)于該地區(qū)冰湖潰決災(zāi)害的應(yīng)急處置,以及涉外地質(zhì)災(zāi)害事件的外交事務(wù)處理,為青藏有關(guān)部門部署減災(zāi)防災(zāi)工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與決策依據(jù)。
(5)所提交的全國性、區(qū)域性調(diào)查成果及技術(shù)方法體系成果,可服務(wù)于科研院所、院校師生與社會公眾,提高全社會對自然資源與生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的關(guān)注度。
[1] 《關(guān)于加快推進(jìn)生態(tài)文明建設(shè)的意見》是我國生態(tài)文明建設(shè)的綱領(lǐng)性文件[N/OL].2015-06-03[2016-09-10].http://www.gov.cn/2015-06/03/content_2872658.htm.
[2] 中國生態(tài)環(huán)境狀況依然令人憂慮[N/OL].2014-06-04[2016-09-10].http://news.xinhuanet.com/local/2014-06/04/c_1110989777.htm.
[3] 王潤生,熊盛青,聶洪峰,等.遙感地質(zhì)勘查技術(shù)與應(yīng)用研究[J].地質(zhì)學(xué)報,2011,85(11):1699-1743.
[4] 王潤生.遙感地質(zhì)發(fā)展的戰(zhàn)略思考[J].國土資源遙感,2008,20(1):1-12.
[5] 李金發(fā).認(rèn)清經(jīng)濟(jì)新形勢順應(yīng)改革新趨勢——加快中國地質(zhì)調(diào)查工作的調(diào)整與改革[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2016,3(1):1-6.
[6] 聶洪峰,楊金中,王曉紅,等.礦產(chǎn)資源開發(fā)遙感監(jiān)測技術(shù)問題與對策研究[J].國土資源遙感,2007,18(4):11-13.
[7] 武強(qiáng),陳奇.礦山環(huán)境問題誘發(fā)的環(huán)境效應(yīng)研究[J].水文地質(zhì)工程地質(zhì),2008,35(5):81-85.
[8] 楊金中,秦緒文,聶洪峰,等.全國重點(diǎn)礦區(qū)礦山遙感監(jiān)測綜合研究[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2015,2(4):24-30.
(責(zé)任編輯:常艷)
Design and im plement for overall target of land remote sensing integrated survey engineering
NIE Hongfeng,F(xiàn)ANG Hongbin,YANG Jinzhong,YANG Qinghua,SUN Yongjun,TONG Liqiang
(China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China)
Combining with the practice of remote sensing for land and resources survey,and focusing on China’s demands of the construction of ecological civilization and the natural resourcesmanagement and protection,in this paper,the authors discussed the targets and tasks of the land remote sensing integrated survey engineering,protocoled fourmajor research aspects including the remote sensingmonitoring ofmine development environment,the remote sensing survey of natural resources and ecological environment,the basic geological remote sensing survey of the border and coastal regions as well as the remote sensing survey of glacier change and ice lake disaster of Qinghai Tibet Plateau,and put forward the overall idea goals,pointed the key technical problems and the expected results,and looked forward to the potential social and economic benefits from the results.
remote sensing integrated survey;mine development environment;natural resources;basic geology;ice lake disaster
聶洪峰,方洪賓,楊金中,等.國土遙感綜合調(diào)查工程總體目標(biāo)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].中國地質(zhì)調(diào)查,2016,3(5):1-6.
TP79
A
2095-8706(2016)05-0001-06
2016-09-18;
2016-09-26。
中國地質(zhì)調(diào)查局“國土遙感綜合調(diào)查工程”資助。
聶洪峰(1964—),男,碩士,教授級高級工程師(二級),國土遙感綜合調(diào)查工程首席專家,主要從事遙感技術(shù)應(yīng)用研究與項目管理工作。Email:nie_hongfeng@qq.com。