張茂省,王化齊,王堯,董英,孫萍萍
(1.國土資源部黃土地質災害重點實驗室,中國地質調查局西安地質調查中心,陜西 西安 710054; 2.中國地質調查局發(fā)展研究中心,北京 100037)
人類剛剛進入文明時代是以小型群落為單元的,后來逐漸成為大型部落和原始村落,公元前5000年開始發(fā)展為小型城鎮(zhèn)。18世紀機械化的普及造成城市進程的加快,二戰(zhàn)后發(fā)達國家城鎮(zhèn)化快速發(fā)展,20世紀80年代后發(fā)展中國家城市化進程加快(斯波特,2017)。
盡管中國漢、唐、元、明歷代都城輝煌,無論是都城選址、還是建設都能順應自然并或多或少地運用了地質學原理,但都不屬于真正的城市地質工作。1912~1949年中國的地質工作主要是針對基礎地質和礦產地質展開(張久辰,2005),真正的城市地質工作始于新中國成立。
城市地質工作是城市規(guī)劃建設的重要基礎,貫穿于城市運行管理全過程。做好城市地質調查工作,對推進中國新型城鎮(zhèn)化建設和新時代生態(tài)文明建設具有非常重要的戰(zhàn)略意義。建國以來,中國城鎮(zhèn)化政策經歷了從重視工業(yè)建設忽視城鎮(zhèn)化建設,到提出城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的轉變(張茂省,2014)。大多數(shù)城市發(fā)展經歷了或將經歷起步階段(1950~1978)、擴容階段(1979~1999)、快速發(fā)展階段(2000~2017),提質(2018~)等4個階段。由于各階段城市發(fā)展對地質工作的需求不同以及國家宏觀政策的影響,對應的城市地質工作也不盡相同。筆者依據(jù)城市發(fā)展階段將城市地質調查劃分為相應的專項調查階段(1950~1978)、水工環(huán)調查階段(1979~1999)、綜合地質調查階段(2000~2017)和多要素城市地質調查等4個階段(2018~2025)。在簡要回顧中國城市地質專項調查和水工環(huán)調查階段工作的基礎上,對綜合地質調查和多要素城市地質調查工作的思路、調查內容、取得的主要成果、工作特點以及研究進展等進行了概括和評述,總結了當代城市地質調查進展和研究進展,梳理了新時代城市地質工作面臨的問題,以人與自然和諧共處、城鄉(xiāng)融合、宜居城市、文明城市、智慧城市建設為目標,從理念更新、體制機制改革、理論與學科建設、技術方法創(chuàng)新、工作內容拓展、服務產品等角度,對城市地質未來發(fā)展做出展望。
1950~1978年是中國經濟建設全面開展時期,城市建設處于起步階段,城市地質工作是以解決制約城市發(fā)展的水資源為主,兼顧地基穩(wěn)定性、地質災害及環(huán)境地質問題開展零星的專項調查工作。1952年,第一次全國城市建設座談會討論了“城市建設管理機構的建立健全”、“城市規(guī)劃的開展”等議題,對北方部分缺水城市(北京、西安、包頭等)開展了以尋找地下水資源為目的的水資源地質勘查(張秀芳,2004)、重點工程的工程地質勘查以及環(huán)境地質和地質災害調查。20世紀50年代是區(qū)域水文地質開創(chuàng)時期,基本完成中國區(qū)域水文地質普查之后,逐漸轉入重點經濟發(fā)展區(qū)的水文地質工作,開展了重要城市地下水資源與環(huán)境水文地質評價。
在城市地質研究方面,盡管尚未形成城市地質學,但前蘇聯(lián)地質、水文地質、工程地質等理論與技術方法不斷輸入中國,為解決城市發(fā)展遇到的地質問題提供了理論與技術支撐,對中國城市地質科學的發(fā)展產生了深遠的影響。
在城市地質隊伍建設方面,20世紀50年代地質部成立以后,各省先后建立了水文地質、工程地質專業(yè)隊伍、有關的研究機構以及地質院校等,為開展城市地質相關工作儲備了必要的技術人才與專業(yè)化隊伍。
1979~1999年,國家把工作重心重新轉移到經濟建設上來,城市建設進入擴容階段,現(xiàn)在的許多特大城市、大城市都是在這個時期奠定了堅實的基礎。城市擴容階段城市規(guī)劃對地質工作提出了新的要求,不再是單一的水資源問題,或工程地質問題,也非零星的專項調查所能解決,以城市為中心的水工環(huán)地質調查全面展開,掀起了中國城市地質調查的高潮。完成了60多個城市供水水文地質勘查,以14個沿海城市為重點開展了水文地質工程地質綜合勘查。這一階段開展的水文地質、工程地質、環(huán)境地質調查比較全面系統(tǒng),從以解決資源問題為主到資源與環(huán)境問題并重,并解決了重點城市典型環(huán)境地質問題,上海、天津、西安、蘇州等城市的地面沉降研究取得重要進展,部分城市還開展了區(qū)域地殼(或工程地質)穩(wěn)定性評價工作,服務城市意識逐漸增強。不足之處:一是調查范圍偏小,勘查深度不足;二是進入20世紀90年代,國家層面的城市地質工作處于低迷時期,巖土工程得到快速發(fā)展并在城市建設中發(fā)揮了重要的作用。
工業(yè)化的興起、興盛和經濟逐漸繁榮帶動城市建設進入擴容階段。城市擴容對城市地質學科發(fā)展提出了要求,這一時期,眾多學者注重基礎研究,在工程地質、巖土工程、水文地質、環(huán)境地質、礦山地質環(huán)境等方面發(fā)表了一系列的專著。雖然還沒有形成城市地質學,但這個時期可以被認為是中國城市地質學的早期發(fā)展階段或是萌芽時期。
在城市地質隊伍建設方面,20世紀80年代隨著水文地質普查的結束,各省水文地質、工程地質專業(yè)隊伍大都投入到服務于城市的水工環(huán)地質調查工作,有關的研究機構以及地質院校等也參與了相關的調查和研究工作,但尚未形成專門的研究體系。20世紀90年代隨著國家地質勘查經費投入的銳減,城市地質工作者相當一部分轉為巖土工程者。
2000~2017年是中國經濟發(fā)展和城市建設最快的時期,城市建設進入快速發(fā)展階段,各級城市在這個時期都得到大規(guī)模發(fā)展。城市在快速發(fā)展過程中暴露出一系列并非巖土工程所關注和所能解決的重大地質問題,20世紀80年代完成的較為系統(tǒng)的水工環(huán)地質調查成果,無論是從城市范圍、勘查深度,還是關注的問題及其對地質問題的認識上,都不能滿足城市快速發(fā)展階段城市規(guī)劃、建設、運行、管理對地質工作的需求,服務城市發(fā)展的多學科、多門類聯(lián)合的綜合地質調查應運而生。
1999年中國地質調查局成立后,城市地質工作逐漸被重視,城市地質調查項目的數(shù)量和經費逐漸增大,調查的內容越來越廣泛并趨于綜合,服務城市和解決問題的意識愈來愈強。主要開展了4個方面的工作:①2004~2012年,開展了全國306個地級以上城市地質環(huán)境資源摸底調查,初步查明了城市環(huán)境地質問題及地質資源狀況。②2004~2009年,完成了上海、北京、天津、廣州、南京、杭州6個城市三維地質調查試點。③自2009年,采用部、省、市的多方合作模式,完成了福州、廈門、蘇州、合肥、石家莊、秦皇島、濟南等28個城市地質調查工作。④2010年以來,以城市群為單元,相繼開展了京津冀、長三角、珠三角、海峽西岸、北部灣、長江中游、關中平原、中原、成渝等重點城市群綜合地質調查工作。2016年中國地質調查局設立了重要經濟區(qū)和城市群綜合地質調查計劃,下設京津冀一體化協(xié)同發(fā)展區(qū)地質保障工程、長江經濟帶地質環(huán)境綜合調查工程、海岸帶綜合地質調查工程、泛珠三角地區(qū)地質環(huán)境綜合地質調查工程和絲綢之路境內段綜合地質調查工程,部署了44個綜合地質調查二級項目,是當代綜合地質調查的代表。
2017年是城市地質工作承上啟下、實現(xiàn)重大轉折的一年,城市地質工作從此進入新時代輝煌時期。城市地質工作第一次被寫進國務院工作報告,國土資源部出臺了《關于加強城市地質工作的指導意見》,召開了全國城市地質工作會議,發(fā)布了《城市地質調查總體方案》(2017~2025),部署了雄安新區(qū)、西安、成都等城市的空間、資源、環(huán)境、災害等多要素城市地質調查示范,提出了未完成城市地質調查不批準城市規(guī)劃的要求。同時,打破專業(yè)界限,創(chuàng)新成果表達內容和方式,編制了北京城市副中心、雄安新區(qū)、京津冀、粵港澳大灣區(qū)等一系列國土資源與環(huán)境地質圖集、對策建議報告,服務成效尤為明顯。地球深部探測重大科技項目將城市地下空間精細探測與安全利用技術作為第一項任務。
2018~2025年是中國經濟發(fā)展和城市建設的提質階段,對應的城市地質工作主體為多要素城市地質調查階段,同時完成全國地級以上城市1∶5萬基礎性綜合地質調查。
多要素城市地質調查就是以空間、資源、環(huán)境、災害等要素為調查內容,以城市群、大中城市及小城鎮(zhèn)多層次需求和問題為導向,服務規(guī)劃、建設和運行、管理全過程的新型城市地質調查?!冻鞘械刭|調查總體方案(2017~2025)》提出該階段的目標任務是:要聚焦城市規(guī)劃、建設、運行、管理的重大問題,大力推進“空間、資源、環(huán)境、災害”多要素城市地質調查,開展城市發(fā)展過程中的重大科技問題攻關,搭建三維城市地質模型,構建地質資源環(huán)境監(jiān)測預警體系,建立城市地質信息服務與決策支持系統(tǒng)。到2025年,著重推進140個中等以上城市多要素地質調查,傾力打造25~30個城市地質調查示范,創(chuàng)建多要素城市地質調查工作體系和技術標準體系(中國地質調查局,2017)。
多要素城市地質調查采取中央引導,地方和城市人民政府主導,多方聯(lián)動,協(xié)同推進的工作模式。自然資源部代表中央主要負責制定推進城市地質工作的相關政策措施,統(tǒng)籌部署全國城市地質工作。中國地質調查局按照全國城市地質工作部署,主要開展城市行政轄區(qū)1∶25萬和規(guī)劃建設區(qū)1∶5萬綜合地質調查評價、重點城市多要素城市地質調查示范、編制城市地質調查技術規(guī)程規(guī)范及全國城市地質調查工作技術指導。各省自然資源廳及省政府相關部門主要負責組織開展轄區(qū)內公益性綜合地質調查評價、制定省級地質資料匯交管理辦法、統(tǒng)籌推進轄區(qū)內城市地質工作。各城市人民政府主要負責建立城市地質工作協(xié)調機制、推進城市地質資料匯交及共享與服務、制定城市地質成果服務政府管理的相關制度、建立城市地質三維結構模型、建立資源環(huán)境監(jiān)測預警網(wǎng)絡、建立城市地質可視化信息服務決策支持平臺。相關建設單位主要開展商業(yè)性城市地質調查工作、匯交相關地質資料、承擔相應監(jiān)測防治責任。
城市總體規(guī)劃、詳細規(guī)劃、建設、管理的不同階段對空間、資源、環(huán)境和災害等多要素城市地質調查的需求不同,對應的調查內容和精度要求也隨之不同(中國地質調查局水環(huán)部,2017)。
2.4.1 總體規(guī)劃階段
面向空間:一是開展城市行政轄區(qū)1∶25萬自然資源綜合地質調查,初步掌握區(qū)域自然資源狀況、地質環(huán)境條件和資源環(huán)境問題,評價國土空間適宜性,劃定三條 “紅線”,提出國土空間規(guī)劃優(yōu)化建議;二是開展城市規(guī)劃區(qū)1∶5萬綜合地質調查,基本查明土地利用類型和三維地質結構條件。面向資源:一是在有供水前景的地區(qū)圈定水源地范圍并設定保護區(qū),地下水允許開采量應滿足C級精度;二是在地熱富集區(qū),圈定地熱田范圍,地熱水可采資源量評價精度達到控制級;三是進行地熱能開發(fā)利用適宜性分區(qū),評價淺層地熱能資源量;四是在建筑石材等礦產資源分布區(qū),開展礦產資源儲量評價。面向環(huán)境:開展城市規(guī)劃建設區(qū)1∶5萬水土質量調查,分區(qū)評價土壤質量等級、地下水質量等級、濕地功能等級、地質遺跡等級。面向災害:開展面向城市土地利用規(guī)劃的1∶5萬地質災害易發(fā)程度區(qū)劃。
2.4.2 詳細規(guī)劃階段
面向空間:主要開展1∶1萬綜合地質調查,查明各建筑區(qū)塊土地利用條件、地質條件和地下空間利用條件。面向資源:主要開展各建筑區(qū)塊淺層地熱能評價,統(tǒng)籌考慮地下空間開發(fā)利用,提出地熱能開發(fā)利用方案。面向環(huán)境:主要開展建筑區(qū)塊1∶1萬水土質量調查評價,確定污染場地風險。面向災害:主要開展建筑區(qū)塊1∶1萬地質災害調查,評價地質災害隱患點穩(wěn)定性和風險。
2.4.3 建設階段
面向空間:一是提供擬出讓地塊的地表與地下空間利用狀況、地質背景條件、建設控制指標等;二是按照有關工程勘察規(guī)范,建設單位在工程建設區(qū)內組織開展土地測量和工程勘察;三是竣工驗收時,提交建設項目的工程勘察資料、工程設計及建設相關資料。面向資源:一是提供擬出讓地塊的地下水、地熱水、淺層地熱能、礦產資源狀況與開發(fā)利用要求;二是按照有關技術規(guī)范,建設單位根據(jù)資源開發(fā)和保護的需求,開展地下水水源地、地熱資源、礦產資源的勘查評價;三是竣工驗收時,提交地下水、地熱水、淺層地熱能、礦產資源工程勘察資料、開發(fā)利用方案等相關資料。面向環(huán)境:一是提供擬出讓地塊的土壤、地下水、地質遺跡開發(fā)利用與保護要求;二是按照有關技術規(guī)范,建設單位開展建設項目的生態(tài)地質環(huán)境影響評價;三是竣工驗收時,提交工程設施對土壤、地下水、地質遺跡的保護措施和監(jiān)測承諾書。面向災害:一是提供擬出讓地塊的地質災害分布情況和地質災害防治要求;二是按照有關技術規(guī)范,建設單位開展建設項目的地質災害風險評估;三是竣工驗收時,提交地質災害勘察、設計、施工和監(jiān)理等資料,及地質災害監(jiān)測承諾書。
2.4.4 管理階段
面向空間:要通過監(jiān)測,實時掌握城市“三區(qū)四線”的控制情況,有效控制地下空間開發(fā)秩序。面向資源:一是通過監(jiān)測,掌握地下水資源均衡狀況、地熱水開采情況和回灌效果、礦產資源開采情況;二是根據(jù)極端干旱氣候發(fā)生概率,制定地下水應急供水方案。面向環(huán)境:一是監(jiān)測土壤質量、地下水質量、地質遺跡狀況的變化;二是開展土壤和地下水突發(fā)污染事件風險點評估,制定應急調查和處置方案。面向災害:一是通過群專結合、空天地一體化的監(jiān)測預警網(wǎng)絡建設,掌握地質災害的實時變化;二是提供編制城市規(guī)劃區(qū)及相鄰影響區(qū)地質災害應急預案,建立地質災害應急響應平臺。
(1)在理念上從被動型轉變?yōu)橹鲃臃招汀3鞘械刭|工作由解決城市發(fā)展現(xiàn)實地質問題的被動型城市地質工作模式,逐漸轉變成為保障城市可持續(xù)發(fā)展和城市生態(tài)系統(tǒng)動態(tài)平衡而開展的前瞻性、基礎性、綜合性主動服務型城市地質工作模式(衛(wèi)萬順,2008;鄭桂森等,2016)。上海構建了地質工作服務城市規(guī)劃管理的常態(tài)化機制,實現(xiàn)了地質調查成果服務融入政府管理主流程。
(2)在工作機制上從地礦獨攬型轉變?yōu)槎喾铰?lián)動型?;拘纬闪酥醒胍龑?、地方主導、多部門聯(lián)合的城市地質調查模式并取得明顯成效。雄安新區(qū)形成了中央公益先行、地方政府跟進、市場主體參與城市地質實施模式。中國地質調查局西安中心與西安市規(guī)劃局、建委、國土局簽訂城市地質調查四方合作協(xié)議,聯(lián)合陜西地質調查院和西安市勘查測繪院,共同編制《大西安城市地質調查與地下空間應用實施方案》,打破了多年來的技術壁壘和行業(yè)壁壘,實現(xiàn)了大西安地區(qū)地質調查工作的統(tǒng)籌部署、資料與成果共享,打通了地質調查成果廣泛應用和服務于城市規(guī)劃、建設、運行和管理的通道(張茂省,2016)。
(3)在調查內容上從單一要素調查向多要素綜合性調查轉變。由資源向空間、資源、環(huán)境、災害等多要素轉變,由粗放型向精準型轉變,由注重資源環(huán)境數(shù)量向注重數(shù)量、質量、生態(tài)綜合評價轉變,由地下水監(jiān)測與動態(tài)評價向資源環(huán)境承載能力監(jiān)測和綜合評價轉變。
(4)把科技創(chuàng)新提到了空前的高度。智慧城市、文明城市、宜居城市建設離不開科技創(chuàng)新,解決城市地下空間精細化探測、評價與安全利用、資源環(huán)境承載能力評價等關鍵科技問題需要科技創(chuàng)新。
(5)從業(yè)人員數(shù)量和所涉及的專業(yè)大幅增多。城市地質已成為地質行業(yè)轉型發(fā)展的重要方向,從業(yè)人數(shù)大幅增多,新時期城市發(fā)展對地質工作提出了更新更高的要求,所涉及的專業(yè)領域明顯增加。
(1)城市地質專業(yè)已經成為地學領域的熱門方向。2005年,中國城市地質學會城市地質研究會編著發(fā)表了《中國城市地質》。2006年,北京市地質礦產勘查開發(fā)局創(chuàng)辦了《城市地質》期刊。中國地質調查局相繼發(fā)表了中國城市地質調查叢書(程光華,2013)。這一階段,城市地質系列的專著、期刊逐漸豐富,城市地質學科的理論技術方法的研究成果也日益豐富。
(2)初步形成了城市地質調查技術方法體系。城市地質工作經過幾十年的發(fā)展,基本形成了城市地質調查行業(yè)標準,形成了以構建一模(三維地質結構模型)、一網(wǎng)(地質環(huán)境監(jiān)測預警網(wǎng))、一平臺(城市地質信息服務平臺)為主體的技術方法體系。
(3)地面沉降監(jiān)測預警取得重要進展。分層標監(jiān)測、InSAR、GPS、光纖監(jiān)測、水準測量等空天地協(xié)同監(jiān)測手段得到廣泛應用,基本形成了地面沉降調查、監(jiān)測、評價和防治技術方法體系。
(4)建立了淺層地溫能地質學理論。自2006年以來,先后出版發(fā)行了《中國淺層地溫能資源》(衛(wèi)萬順等, 2010)、《淺層地溫能資源評價》(衛(wèi)萬順等,2010)、《北京淺層地溫能資源》(北京市地質礦產勘查開發(fā)局等,2008)三部專著和20余篇論文,創(chuàng)立了淺層地溫能地質學理論。
(5)地下空間探測評價理論初現(xiàn)。李曉昭等開展了城市地質環(huán)境及地下空間的協(xié)同發(fā)展利用研究(LI Huanqing, 2013),評價了蘇州等城市地下空間的適宜性(LI Xiaozhao,2012,2016)。張茂省等提出了基于負面清單的城市地下空間資源潛力評價原理與方法,從限制因素、約束因素和影響因素的空間分布、現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢、危害方面對西安市地下空間資源潛力進行評價并提出對策建議。倪化勇等梳理了影響成都市地下空間綜合利用的資源環(huán)境要素,提出了橫向分區(qū)、豎向分層的開發(fā)利用建議,編制了服務地下空間利用的城市地質圖集(倪化勇等,2017)。
(6)大數(shù)據(jù)共享及云技術應用條件基本具備。上海市通過資源環(huán)境信息采集與共享機制,建立了上海城市資源環(huán)境綜合信息系統(tǒng),實現(xiàn)了地上地籍、地下地籍、地質圖“三位一體”管理,并將其接入了上海市的共享服務平臺,實現(xiàn)了多部門地質資料的統(tǒng)一整理和共享(陳華文,2010)。中國地質調查局發(fā)布了國家地質大數(shù)據(jù)共享服務平臺 “地質云”,提供地質信息一站式云端共享服務,城市地質也是其中的一部分(中國地質調查局,2017)。
近幾十年來,中國城市地質工作取得了豐富的成果,但與新時代城市發(fā)展對地質工作的要求相比,還存在理念落實不夠、體制機制不夠完善、尚未形成獨立的學科、工作內容不完全適合、精細化探測及三維建模技術不成熟等問題。
(1)先進理念落實不夠。五大發(fā)展理念以及以人民為中心、人地和諧共生、主動超前服務城市發(fā)展等理念在城市地質工作體現(xiàn)不夠。
(2)體制機制不夠完善。除上海等極少數(shù)城市外,規(guī)劃、建設、國土等部門分設,尚未建立與新時代城市地質工作相適應的的城市地質工作體制,導致城市地質調查與城市規(guī)劃結合不緊密;缺乏城市地質工作的規(guī)范性文件,尚未將城市地質工作納入城市管理主流程,城市地質工作經費沒有納入城市財政預算;城市地質工作缺乏統(tǒng)籌部署,缺乏城市地質信息資料匯交共享機制和持續(xù)動態(tài)更新機制。
(3)尚未形成獨立的學科。目前仍停留在運用基礎地質、水文地質、工程地質、巖土工程、環(huán)境地質、地球化學及地球信息科學等理論技術方法來解決城市發(fā)展中的地質問題,尚未形成獨立的地學與城市學交叉的城市地質綜合性學科,沒有建立完整的城市地質理論與技術方法體系。
(4)工作內容不完全適合。由于未形成地學與城市學交叉的城市地質學,導致城市地質工作側重地質思維,不能精準服務于城市規(guī)劃、建設、運行、管理的各個流程,使得城市地質調查與城市發(fā)展需求不一致,調查評價結果實用性較差。
(5)精細化探測技術不成熟。常規(guī)的地球物理勘探方法,在城市多場干擾環(huán)境下,難以精細化精準地探測地質結構和地下空間。
(6)三維建模技術不成熟。各行業(yè)及行業(yè)內部都在各自為政,低層次重復開發(fā),尚未研發(fā)出行業(yè)公認的、可在全國推廣應用的、功能強大的城市三維地質建模技術和平臺。
當前全球性的城鎮(zhèn)化具有兩種不同的發(fā)展趨勢,一種是隨著交通和信息網(wǎng)絡的不斷擴大和便捷,讓城市居民不必僅僅生活在城市的核心區(qū),而是向城市周邊進行擴展,帶來人口的遷移和產業(yè)的疏散;另一種趨勢則是隨著經濟全球化程度的不斷加深,大城市擁有更多的發(fā)展機會,從而出現(xiàn)城市聚集的現(xiàn)象,表現(xiàn)為更多的人和良好的資源都聚集大城市,使大城市,甚至超大城市數(shù)量進一步增多(鄭永年,2017)。
到2050年,全世界城市人口總數(shù)將相當于一個世紀前的全世界人口,整個世界將成為一個城市化的世界。屆時中國城市數(shù)量將到800個,中小城市發(fā)展最為迅速,很多農村將轉型為城市,或者成了附近城市的一部分,大量人口進入城市生活。在城市規(guī)模不斷擴大和大城市數(shù)量不斷增多的過程中(KOHLSTEDT, Kurt, 2015),若不處理好人地和諧共生問題,就會出現(xiàn)過渡城市化問題,或城市病,并面臨城市環(huán)境風險和自然災害(斯波特, 2017)。面向2050年的城市地質工作充滿了前所未有的機遇和挑戰(zhàn),創(chuàng)新驅動是解決未來城市地質面臨的各類問題的唯一途徑。
(1)從哲學(SHANE Epting,2016)和中華理性思維的角度創(chuàng)新思考城市可持續(xù)發(fā)展與地質生態(tài)安全問題(JOSEPH E. Bunnell, 2004;SAMIRA
Tabasi, 2012; S.T.A. Pickett,2011),樹立創(chuàng)新、協(xié)調、綠色、開放、共享五大發(fā)展理念,以及以人民為中心、人地和諧共生、城鄉(xiāng)融合、主動超前服務等新理念,并落實到城市地質工作的方方面面和各個環(huán)節(jié),促進綠色、文明、宜居、智慧城市建設(NIKOLAI Bobylev,2009)。
(2)創(chuàng)新與城市發(fā)展要求相適應的城市地質管理體制和工作機制。改革和捋順城市地質管理體制,出臺相關規(guī)范性文件,將城市地質工作納入城市規(guī)劃建設管理的主流程,實現(xiàn)城市地質工作的統(tǒng)籌部署和經費保障。聚焦城市規(guī)劃、建設、運行、管理過程中的重大地質問題,構建中央引導、地方主導的多方聯(lián)動機制(MARKER Brian,2015),分類推進城市地質調查評價工作。在“數(shù)字地球”、“智慧城市”、移動互聯(lián)網(wǎng)乃至人工智能的日益發(fā)展背景下,構建城市地質信息資料匯交共享機制和持續(xù)動態(tài)更新機制,提升城市地質工作服務新時代城鎮(zhèn)化建設的能力和水平。
(3)創(chuàng)建城市地質學科和城市地質專業(yè)隊伍。構建地質學與城市學交叉的獨立的城市地質二級學科,形成完整的城市地質理論與技術方法體系。在大學設立城市地質專業(yè),培養(yǎng)城市地質專業(yè)人才。在國家和地方相關機構分別設立城市地質調查和研究部門,建立城市地質專業(yè)隊伍,創(chuàng)建城市地質科技創(chuàng)新平臺。
(4)拓展城市地質調查評價內容,全方位精準支撐服務國土空間規(guī)劃。指導理論從地球科學轉變?yōu)榈厍蛳到y(tǒng)科學;工作區(qū)范圍從城市規(guī)劃建設區(qū)拓展到整個城市群,甚至其所在的自然單元;服務對象從服務城市規(guī)劃建設轉變?yōu)榉粘青l(xiāng)融合,城鄉(xiāng)一體化的國土空間規(guī)劃建設,涵蓋了服務小城鎮(zhèn)建設和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略,構建以城市群為主體、大中小城市和小城鎮(zhèn)協(xié)調發(fā)展的城鎮(zhèn)格局(張孝德,2014);調查內容從綜合地質調查轉變?yōu)榈叵屡c地上空間協(xié)調利用條件調查、多門類自然資源綜合調查、生態(tài)環(huán)境問題調查及地質災害調查;評價內容從綜合地質評價轉變?yōu)樽匀毁Y源及其開發(fā)利用程度、地質環(huán)境安全條件、國土空間適宜性、資源環(huán)境承載力能力評價,更加注重資源環(huán)境問題的快速識別與資源環(huán)境承載能力的智能評價,及時調整和優(yōu)化國土空間規(guī)劃,推動資源協(xié)同利用和城市綠色發(fā)展。
(5)創(chuàng)新城市干擾環(huán)境下精細化探測技術,破解大城市面臨的環(huán)境風險和自然災害。創(chuàng)新地球物理、鉆探、遙感、監(jiān)測等精細化探測技術方法,在城市多場干擾環(huán)境下,精準獲取地質結構和地下缺陷信息,支撐服務城市地下空間開發(fā)和安全利用。密切關注新構造運動活躍、地震發(fā)育的城市群和大中城市,加強地質環(huán)境綜合監(jiān)測和預警研究,加強區(qū)域工程地質或地殼穩(wěn)定性研究,規(guī)避在發(fā)生突發(fā)地質災害時造成的巨大人員傷亡和財產損失。
(6)打造全球通用的三維建模技術,支撐引領智慧城市建設。各國都在研發(fā)三維地質建模技術,但目前尚無國際公認的城市三維地質建模技術和平臺。全球化需要領頭羊和領導者,未來的美國和西方國家城鎮(zhèn)化業(yè)已完成,在城市地質方面不再扮演領導者,中國有動力,也有能力作為領導者研發(fā)全球通用的三維地質建模技術,為世界提供全球公共品(鄭永年,2017),支撐引領未來國際智慧城市建設。
(1)中國城鎮(zhèn)化治理政策經歷了從重視工業(yè)建設忽視城鎮(zhèn)化建設,到明確提出城鎮(zhèn)化戰(zhàn)略的轉變。與城市發(fā)展階段相對應的城市地質可劃分為4個階段:起步階段的專項調查階段(1950~1978)、擴容階段的水工環(huán)調查階段(1979~1999)、快速發(fā)展階段的綜合地質調查階段(2000~2017)、提質階段的多要素城市地質調查階段(2018~2025)。
(2)多要素城市地質調查就是以空間、資源、環(huán)境、災害等要素為調查內容,以城市群、大中城市及小城鎮(zhèn)多層次需求和問題為導向,服務規(guī)劃、建設和運行、管理全過程的新型城市地質調查。
(3)當代城市地質工作具有5個特點:在理念上從被動型轉變?yōu)橹鲃臃招?,在工作機制上從地礦獨攬型轉變?yōu)槎喾铰?lián)動型,在調查內容上從單一要素調查向多要素綜合性調查轉變,把科技創(chuàng)新提到了空前的高度,從業(yè)人員數(shù)量和所涉及的專業(yè)大幅增多。
(4)當代城市地質研究5個主要進展:城市地質專業(yè)已經成為地學領域的熱門方向,初步形成了城市地質調查技術方法體系,地面沉降監(jiān)測預警取得重要進展,建立了淺層地溫能地質學理論,地下空間探測評價理論初現(xiàn)。
(5)創(chuàng)新驅動是解決未來城市地質面臨的各類問題的唯一途徑。樹立五大發(fā)展理念,以及以人民為中心、人地和諧共生、城鄉(xiāng)融合、主動超前服務等新理念,促進綠色、文明、宜居、智慧城市建設。創(chuàng)建地質學與城市學交叉的城市地質學科,形成完整的城市地質理論與技術方法體系,建立城市地質專業(yè)隊伍。拓展城市地質調查評價內容,全方位精準支撐國土空間規(guī)劃。創(chuàng)新城市干擾環(huán)境下精細化探測技術,精準獲取地質結構和地下缺陷信息,密切關注新構造運動活躍、地震發(fā)育的城市群和大中城市,加強地質環(huán)境綜合監(jiān)測和預警研究,破解大城市面臨的環(huán)境風險和自然災害,規(guī)避在發(fā)生突發(fā)地質災害時造成的巨大人員傷亡和財產損失。打造全球通用的三維建模技術,為世界提供全球公共品,支撐引領未來國際智慧城市建設。