基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的自然資源利用監(jiān)測(cè)模式研究

薛兆元 連恒 仲星 焦鵬濤 馮志 王瑞鋒

摘要 自然資源利用監(jiān)測(cè)是保障自然資源保護(hù)、開發(fā)、利用、修復(fù)的重要內(nèi)容，是維持自然資源安全的重點(diǎn)工作。傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)模式存在更新頻率慢、監(jiān)測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確、監(jiān)測(cè)難度大等弊端，該研究依托“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，開展自然資源利用監(jiān)測(cè)，提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確率及頻率，并進(jìn)行了自然資源利用變化的驅(qū)動(dòng)力分析，為保障自然資源安全提供全新的監(jiān)測(cè)手段。

關(guān)鍵詞 互聯(lián)網(wǎng)+;自然資源;監(jiān)測(cè)模式;驅(qū)動(dòng)力

中圖分類號(hào) P962文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）07-0237-03

Abstract Monitoring the utilization of natural resources is an important content to ensure the protection， development， utilization and restoration of natural resources， and it is also the key work to maintain the safety of natural resources.Traditional monitoring mode has some disadvantages， such as slow update frequency， inaccurate monitoring results and difficult monitoring.This paper studied the use of natural resources monitoring based on “internet +” technology， improved the accuracy and frequency of monitoring， and analyzed the driving forces of the change of natural resources utilization， providing a brandnew monitoring means to ensure the safety of natural resources.

Key words Internet +;Natural resources;Monitoring mode;Driving force

作者簡(jiǎn)介 薛兆元（1962—），男，陜西韓城人，高級(jí)工程師，從事攝影測(cè)量與遙感研究。*通信作者，高級(jí)工程師，碩士，從事國土資源管理工作。

自然資源開發(fā)利用是人類生產(chǎn)和生活活動(dòng)的主要方式之一[1]。隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，自然資源開發(fā)利用的方式、格局、廣度、深度和強(qiáng)度在隨之發(fā)生變化，因此對(duì)自然地理環(huán)境的監(jiān)測(cè)尤為重要。自然資源開發(fā)利用監(jiān)測(cè)的主要研究方向是利用充分準(zhǔn)確的空間地理信息，確定自然資源利用變化的實(shí)際情況，對(duì)比歷史與當(dāng)前狀態(tài)，研究影響變化的驅(qū)動(dòng)力，為建立自然資源利用變化與其驅(qū)動(dòng)力之間的空間模型提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)[2]。傳統(tǒng)的自然資源監(jiān)測(cè)利用多數(shù)據(jù)源監(jiān)測(cè)資料，結(jié)合歷年開發(fā)利用數(shù)據(jù)開展自然資源利用變化研究，而基于 “互聯(lián)網(wǎng)+”的自然資源利用監(jiān)測(cè)模式能夠克服影像分辨率、地形等自然條件復(fù)雜、監(jiān)測(cè)空間位置和方位錯(cuò)誤、變化及分布多樣等情況，保障監(jiān)測(cè)成果的可靠性及真實(shí)性，準(zhǔn)確反映自然資源的實(shí)地利用狀況[3]。

1 基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的自然資源

依托現(xiàn)有的基礎(chǔ)管理信息平臺(tái)，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)，搭建并完善自然資源信息化管理架構(gòu)。以自然資源“一張圖”數(shù)據(jù)庫為依托，建立自然資源管理政務(wù)辦公、綜合監(jiān)管、公共服務(wù)體系，實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施、數(shù)據(jù)信息、業(yè)務(wù)應(yīng)用與管理服務(wù)的自然資源監(jiān)管共享平臺(tái)[4]。經(jīng)過多年的技術(shù)沉淀和研發(fā)，我國在自然資源管理信息化技術(shù)方面已經(jīng)得到飛躍式發(fā)展，初步建成以下幾種云平臺(tái)：

（1）國土資源云。2014年，為實(shí)現(xiàn)整個(gè)國土資源管理相關(guān)數(shù)據(jù)的整合，加強(qiáng)數(shù)據(jù)的使用效率，原國土資源部以第二次全國土地調(diào)查工作為契機(jī)，整合銜接二調(diào)數(shù)據(jù)、海洋、測(cè)繪、地質(zhì)等領(lǐng)域成果，形成國土資源信息化建設(shè)成果的整合互聯(lián)，建立國土資源云平臺(tái)。

（2）地質(zhì)調(diào)查云。2017年地質(zhì)云上線，平臺(tái)結(jié)合云計(jì)算與大數(shù)據(jù)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)調(diào)查領(lǐng)域獲取的大量地質(zhì)、鉆孔、物化探、水工環(huán)、能源、礦產(chǎn)等各類原始數(shù)據(jù)與成果的實(shí)時(shí)匯聚。通過在線平臺(tái)實(shí)現(xiàn)對(duì)各類地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)的提交、審核、分類存儲(chǔ)與管理，并以此平臺(tái)為基礎(chǔ)上，提供地質(zhì)調(diào)查相關(guān)數(shù)據(jù)的一體化檢索、查詢、瀏覽、統(tǒng)計(jì)、分析等應(yīng)用服務(wù)。

（3）國土調(diào)查云。2018年，面對(duì)土地變更調(diào)查及第三次全國國土調(diào)查工作的需要，自然資源部依托大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、互聯(lián)網(wǎng)+等技術(shù)，重新構(gòu)架國土調(diào)查云平臺(tái)。該平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了國土資源利用現(xiàn)狀、權(quán)屬、規(guī)劃等信息的查詢及歷史回溯，滿足了自然資源調(diào)查、利用、監(jiān)測(cè)監(jiān)管和外業(yè)信息服務(wù)等管理工作。

2 自然資源利用和管理的內(nèi)容

自然資源利用的基礎(chǔ)內(nèi)容是對(duì)自然資源稟賦評(píng)價(jià)和權(quán)屬管理，自然資源管理的基礎(chǔ)內(nèi)容是自然資源調(diào)查與確權(quán)登記工作。因此，要在原有土地、礦產(chǎn)、水、林、草、海洋等專項(xiàng)自然資源調(diào)查、確權(quán)、監(jiān)測(cè)的基礎(chǔ)上，根據(jù)現(xiàn)行自然資源統(tǒng)一管理的要求開展自然資源綜合調(diào)查與確權(quán)登記工作，識(shí)別自然資源利用的類型、權(quán)屬和動(dòng)態(tài)變化情況[5]。

2.1 自然資源分類

自然資源的分類是自然資源調(diào)查、開發(fā)、利用和管理的基礎(chǔ)。在目前的自然資源利用、保護(hù)工作中，各對(duì)口部門形成了適應(yīng)各自管理需求的自然資源分類體系，雖然各種分類體系的標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，但無論是哪種分類體系，都是以土地作為最基本的承載基礎(chǔ)。因此，目前能夠科學(xué)支撐自然資源管理的分類是以土地利用現(xiàn)狀分類作為基礎(chǔ)，同時(shí)，針對(duì)各相關(guān)部門自然資源管理的特點(diǎn)、分類體系和管理需求，在保證不沖突、可銜接的前提下，建立統(tǒng)一的自然資源分類標(biāo)準(zhǔn)，形成符合山、水、林、田、湖、草、濕資源管理需求的數(shù)據(jù)完整、標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一、生態(tài)協(xié)調(diào)的分類體系，推進(jìn)自然資源管理、國土空間規(guī)劃和生態(tài)保護(hù)修復(fù)等各項(xiàng)管理工作。

2.2 自然資源權(quán)屬

通過對(duì)自然資源的分類，全面摸清各類自然資源的數(shù)量、質(zhì)量、分布、權(quán)屬等狀況，并通過法律手段予以確權(quán)、登記、頒證，明確每一宗自然資源所有權(quán)人和使用權(quán)人，為自然資源分類保護(hù)、開發(fā)、利用提供重要保證。

我國現(xiàn)行的自然資源權(quán)屬制度包括自然資源所有權(quán)和自然資源使用權(quán)。按照自然資源權(quán)屬主體劃分，所有權(quán)分為自然資源國家所有權(quán)和自然資源集體所有權(quán)。按照自然資源歸屬劃分，使用權(quán)分為國有自然資源使用權(quán)和集體自然資源使用權(quán)。

2.3 自然資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)

明確自然資源調(diào)查與監(jiān)測(cè)思路，制定統(tǒng)一規(guī)范的自然資源調(diào)查體系，開展自然資源調(diào)查和監(jiān)測(cè)評(píng)價(jià)，掌握自然資源承載能力，建立自然資源調(diào)查和監(jiān)管平臺(tái)，以滿足自然資源管理的需求。當(dāng)前，結(jié)合正在開展的第三次全國國土調(diào)查，全面查清全國土地利用狀況，掌握真實(shí)可靠的土地基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為實(shí)現(xiàn)山水林田湖草整體保護(hù)、利用、修復(fù)及綜合治理提供數(shù)據(jù)支撐[6]。并通過第三次全國國土調(diào)查完善調(diào)查體制不健全、調(diào)查技術(shù)不規(guī)范、調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、調(diào)查數(shù)據(jù)不一致等矛盾，加快推進(jìn)自然資源調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范制定和自然資源信息化管理平臺(tái)建立。

3 自然資源利用監(jiān)測(cè)模式

自然資源利用監(jiān)測(cè)模式是在統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)，管控自然資源開發(fā)、利用等狀態(tài)的真實(shí)情況，完成自然資源的調(diào)查、監(jiān)測(cè)、統(tǒng)計(jì)工作，強(qiáng)化自然資源信息社會(huì)化服務(wù)。

3.1 傳統(tǒng)監(jiān)測(cè)模式

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展，自然資源利用狀態(tài)變化日益復(fù)雜。傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)模式是利用高分辨率遙感正射影像，結(jié)合國情監(jiān)測(cè)、衛(wèi)片執(zhí)法、土地確權(quán)、用地審批等數(shù)據(jù)，提取內(nèi)業(yè)疑似變化要素，開展外業(yè)調(diào)查核實(shí)工作，確定自然資源利用的類型、范圍、面積、權(quán)屬等屬性信息，通過統(tǒng)計(jì)匯總，形成國、省、市、縣4級(jí)自然資源監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫[7]。具體流程見圖1。

3.2 “互聯(lián)網(wǎng)+”監(jiān)測(cè)模式

利用“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)，依據(jù)高分辨率遙感影像結(jié)合國情監(jiān)測(cè)、衛(wèi)片執(zhí)法、土地確權(quán)、用地審批等數(shù)據(jù)，開展監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)在線獲取，完成監(jiān)測(cè)信息日常變化分析，形成自然資源變化利用監(jiān)測(cè)圖斑數(shù)據(jù)庫。開展在線核實(shí)、舉證工作，核查變化圖斑的利用范圍、面積、性質(zhì)、權(quán)屬等信息，開展數(shù)據(jù)庫更新工作，形成自然資源變化利用更新數(shù)據(jù)包;并通過 “互聯(lián)網(wǎng)+”開展資源利用的常態(tài)化監(jiān)測(cè)工作，完成自然資源保護(hù)、開發(fā)、利用的常態(tài)化監(jiān)管[8]。具體流程見圖2。

4 監(jiān)測(cè)成果驅(qū)動(dòng)力分析

自然資源利用變化驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究是在自然資源利用動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)成果的基礎(chǔ)上，開展資源利用類型轉(zhuǎn)移和頻數(shù)動(dòng)態(tài)分析，其目的是掌握資源利用變化的內(nèi)部機(jī)制和動(dòng)態(tài)變化過程，為制定相應(yīng)的對(duì)策和政策措施提供科學(xué)的依據(jù)[9]。通常將影響自然資源利用變化的驅(qū)動(dòng)力按屬性劃分，分為自然因素和人文因素兩大類，這2種因素共同作用，造成了自然資源的動(dòng)態(tài)變化[2]。

4.1 自然因素 自然因素決定著自然資源的生態(tài)承載能力，是自然資源保護(hù)、開發(fā)、利用的重要因素之一。①氣候：包含光照、溫度、降水等。光照條件對(duì)耕地、園地、林地、工業(yè)用地、居住用地、第三產(chǎn)業(yè)等用地的發(fā)展與分布具有深刻的影響作用。溫度則對(duì)動(dòng)植物的生存、生長(zhǎng)以及人類的活動(dòng)產(chǎn)生制約作用，進(jìn)而影響資源利用變化，不同的熱值條件會(huì)形成不同的自然資源類型、利用特征與景觀格局。降水影響著區(qū)域土地資源的承載能力和自然資源的利用方式、途徑與效益。②地形地貌：包含區(qū)域地形起伏、坡度、坡向等。區(qū)域獨(dú)特的地形形態(tài)，直接決定區(qū)域內(nèi)自然資源的利用形式和利用要素的內(nèi)部聯(lián)系，并且在一定程度上決定了區(qū)域自然資源的分布范圍、類型、面積、質(zhì)量特征。

4.2 人文因素 近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，城市化水平不斷提高，技術(shù)也日趨進(jìn)步，人類活動(dòng)對(duì)自然資源利用結(jié)構(gòu)變化的影響越來越大。主要因素是人類社會(huì)日益增長(zhǎng)的需求及開發(fā)利用自然資源的方式。①人口：人口數(shù)量的變化直接影響生產(chǎn)、生活產(chǎn)品需求量，間接地影響自然資源利用及其空間分布。②社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境：社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境的調(diào)整將直接影響并間接決定自然資源保護(hù)、開發(fā)、利用的方向、結(jié)構(gòu)、規(guī)模、布局及各種效益。③城市化進(jìn)程：經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶動(dòng)社會(huì)的進(jìn)步，推進(jìn)城市化進(jìn)程。城市化的結(jié)果必將導(dǎo)致建設(shè)用地增加，進(jìn)而影響土地利用結(jié)構(gòu)。④產(chǎn)業(yè)政策：政治經(jīng)濟(jì)政策引導(dǎo)著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向，并通過地權(quán)制度、價(jià)格制度、經(jīng)營(yíng)制度等直接影響國土空間結(jié)構(gòu)的形式，進(jìn)而推動(dòng)自然資源開發(fā)利用朝有利于國土空間開發(fā)保護(hù)的方向發(fā)展。

5 結(jié)語

隨著經(jīng)濟(jì)社會(huì)的快速發(fā)展和計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的日益普及，推行“互聯(lián)網(wǎng)+”自然資源管理模式已經(jīng)成為信息技術(shù)發(fā)展的一種重要手段，不僅能夠確保自然資源開發(fā)利用上的自動(dòng)化，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制[10]。而且，通過建立健全自然資源自動(dòng)化管理信息技術(shù)系統(tǒng)平臺(tái)，對(duì)于促進(jìn)智慧型自然資源管理模型的加快完善、改進(jìn)自然資源管理效能、實(shí)現(xiàn)自然資源的優(yōu)化配置具有重要的作用[11]。

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