新治理體系下自然資源監(jiān)測監(jiān)管研究綜述與展望

張禾裕，劉 雙，李偉秋，雷 帆，楊麗萍

（1.廣州市華南自然資源科學(xué)技術(shù)研究院，廣東 廣州 510030； 2.自然資源部建設(shè)用地再開發(fā)重點實驗室，廣東 廣州 510030； 3.廣東省土地開發(fā)整治中心，廣東 廣州 510055； 4.湖南省第二測繪院，湖南 長沙 410009）

1 自然資源監(jiān)測監(jiān)管的必要性

隨著數(shù)字時代的到來，自然資源的內(nèi)涵和外延得到延伸，多頭管理遺留的歷史問題，以及系統(tǒng)工程對不同尺度基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的迫切需求，使得新治理體系下的自然資源調(diào)查監(jiān)測工作面臨諸多挑戰(zhàn)。站在機構(gòu)改革新起點上，“山水林田湖草沙”理念引領(lǐng)下的自然資源動態(tài)監(jiān)測監(jiān)管，將為實施自然資源統(tǒng)一管理、建立國土空間開發(fā)保護制度提供重要的基礎(chǔ)支撐。

1.1 自然資源部職責(zé)要求

自然資源工作此前由各個部門分散管理，缺乏頂層設(shè)計，導(dǎo)致調(diào)查成果的概念、內(nèi)容、方式、標(biāo)準(zhǔn)等均不統(tǒng)一，數(shù)據(jù)成果難以實現(xiàn)共享[1]。新一輪機構(gòu)改革后，自然資源部將加快構(gòu)建自然資源統(tǒng)一調(diào)查監(jiān)測評價體系作為首要任務(wù)之一，制定了明確的任務(wù)書、時間表和切實可循的行動指南。

孟祥舟認為，要通過加強自然資源綜合立法，統(tǒng)一相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，建立健全的自然資源市場體系來實現(xiàn)自然資源統(tǒng)一管理[2]。李倩認為，開展自然資源統(tǒng)一監(jiān)測評價，是推行自然資源管理體制改革的基本途徑，也是踐行自然資源管理部門職責(zé)的重要基礎(chǔ)[3]。

1.2 自然資源科技創(chuàng)新發(fā)展需求

自然資源管理職責(zé)的履行均需對自然資源基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進行空間分析，并開展實時監(jiān)測評估和預(yù)警。原有的調(diào)查監(jiān)測和分析評價技術(shù)顯然已無法滿足新形勢下自然資源管理工作的需求，迫切需要依托新一代的信息技術(shù)，融入新型測繪、空間智能計算、現(xiàn)代測量、空間探測、大數(shù)據(jù)、人工智能等創(chuàng)新前沿技術(shù)，構(gòu)建全新的調(diào)查監(jiān)測和智能監(jiān)管體系，以實現(xiàn)對自然資源的智慧化監(jiān)管。

劉芳認為，在自然資源統(tǒng)一調(diào)查評價監(jiān)測領(lǐng)域，有必要建立全天候、全覆蓋、全要素的自然資源環(huán)境要素監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)體系[4]。侯增謙認為，在自然資源統(tǒng)一確權(quán)登記領(lǐng)域，健全的登記管理平臺才能實現(xiàn)自然資源確權(quán)登記的全覆蓋[5]。

1.3 山水林田湖草沙生命共同體認知需求

傳統(tǒng)的自然資源監(jiān)測監(jiān)管往往針對單一要素，在很大程度上忽略了要素間的耦合關(guān)系和系統(tǒng)間的相互關(guān)系，無法實現(xiàn)全面監(jiān)管。“山水林田湖草沙是生命共同體”，要素之間各自獨立、又相互依存，形成若干個和諧有機的子系統(tǒng)（如山水相伴、林田相依、湖草相生、海陸互作等），最終形成一個不可分割的整體（圖1）。

圖1 自然資源監(jiān)測監(jiān)管要素對象變化

面對“山水林田湖草生命共同體”認知的新挑戰(zhàn)，李霖等認為，全要素的監(jiān)管應(yīng)主要從理論、體系、技術(shù)三方面入手[6]。成金華等認為，這一理念的實踐路徑要從實施自然資源資產(chǎn)統(tǒng)一管理開始，整合原先分散在各部門的自然資源管理職能，從而實現(xiàn)資源與資產(chǎn)管理的統(tǒng)一[7]。

2 基于全新內(nèi)涵的自然資源綜合調(diào)查機制的提出

2.1 自然資源內(nèi)涵與分類

自然資源作為與經(jīng)濟社會技術(shù)高度關(guān)聯(lián)的動態(tài)系統(tǒng)，其內(nèi)涵和范疇會隨著人類社會和科學(xué)技術(shù)的進步而變化，并受到宗教信仰、傳統(tǒng)風(fēng)俗等一系列文化因素的影響[8]。長期以來，無論是法律法規(guī)層面還是理論學(xué)術(shù)層面，其概念、內(nèi)涵和分類未達成共識，嚴重制約了自然資源部門“多規(guī)合一”和“統(tǒng)一確權(quán)”等工作的開展。在此背景下，自然資源部出臺的《自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建總體方案》（以下簡稱《方案》）明確指出了自然資源的概念和分層分類模型（圖2），從而為原有各項調(diào)查的系統(tǒng)重構(gòu)，“概念不一致、內(nèi)容交叉重復(fù)、指標(biāo)相互矛盾”等問題的解決，自然資源的精細化綜合管理提供了有力基礎(chǔ)。

圖2 自然資源分層分類模型

2.2 自然資源綜合調(diào)查機制

《方案》明確了以第三次全國國土調(diào)查為基礎(chǔ)的“1+X”調(diào)查體系（“1”為基礎(chǔ)調(diào)查，“X”為專項調(diào)查）和以常規(guī)監(jiān)測、專題監(jiān)測和應(yīng)急監(jiān)測為主要類型的監(jiān)測體系。為充分發(fā)揮自然資源調(diào)查監(jiān)測成果的作用和效益，將構(gòu)建自然資源立體時空數(shù)據(jù)模型，建成三維立體時空數(shù)據(jù)庫，建立科學(xué)的評價指標(biāo)，開展綜合分析和系統(tǒng)評價，并依托國土空間基礎(chǔ)信息平臺對“一張圖”進行統(tǒng)一管理、提供統(tǒng)一服務(wù)，形成“一張底版、一套數(shù)據(jù)、一個平臺”。

3 自然資源調(diào)查監(jiān)測監(jiān)管領(lǐng)域研究進展

3.1 體制機制構(gòu)建

《方案》緊緊圍繞土地、礦產(chǎn)、森林、草原、水、濕地、海域海島7類資源，系統(tǒng)重構(gòu)了自然資源調(diào)查監(jiān)測的任務(wù)和工作內(nèi)容，規(guī)劃了自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建的頂層設(shè)計藍圖。總體上，我國自然資源監(jiān)測監(jiān)管體制從大分散走向相對集中管理，但與新的改革要求相比，現(xiàn)行體制仍存在一些問題，例如管理碎片化、目標(biāo)差異化、空間疊置化、信息錯位化等。

各地方陸續(xù)提出符合自身特點的調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建基本思路。湖南提出從“自然資源調(diào)查、自然資源監(jiān)測、調(diào)查監(jiān)測成果分析評價、數(shù)據(jù)庫建設(shè)、成果應(yīng)用”5個方面統(tǒng)籌自然資源調(diào)查監(jiān)測工作，并用系統(tǒng)完整的法律法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)、質(zhì)量管理體系等予以支撐[1]。廣西著重從云平臺架構(gòu)入手，通過建立物/互聯(lián)網(wǎng)、遙感觀測網(wǎng)等網(wǎng)絡(luò)，引入多源異構(gòu)、實時準(zhǔn)確的觀測數(shù)據(jù)，將自然資源調(diào)查監(jiān)測工作帶入遙感大數(shù)據(jù)時代。江蘇按照交叉展開、縮短周期的原則開展基礎(chǔ)調(diào)查與專項調(diào)查工作，基礎(chǔ)調(diào)查按照管理權(quán)限由高到低依次開展，兩項調(diào)查和不同批次的調(diào)查同時交叉進行，大大提高了工作效率。

很多自然資源大國在自然資源監(jiān)管體制上的優(yōu)秀經(jīng)驗值得借鑒學(xué)習(xí)（表1）。例如，美國采用“多門類資源綜合管理”監(jiān)管體制來消除部門之間的職能重疊問題。加拿大和澳大利亞實行以橫向拓展自然資源監(jiān)管體制，把資源監(jiān)管與產(chǎn)業(yè)管理進行結(jié)合[9]。俄羅斯設(shè)立了水資源署、水文氣象和環(huán)境監(jiān)測局、礦產(chǎn)開發(fā)署等專門監(jiān)管部門，十分強調(diào)資源的合理利用、資產(chǎn)管理和生態(tài)環(huán)境保護[10]。日本通過加強國土空間規(guī)劃來提高空間治理能力，將縱向上簡化空間規(guī)劃關(guān)系和橫向上加強相關(guān)法律協(xié)調(diào)相結(jié)合[11]。

表1 各國自然資源監(jiān)測監(jiān)管體制特色

對此，我國眾多學(xué)者也提出了一系列構(gòu)想。林堅等指出，自然資源載體產(chǎn)權(quán)是自然資源監(jiān)管的對象，開展自然生態(tài)空間的統(tǒng)一確權(quán)登記是實行監(jiān)管的基礎(chǔ)，通過確權(quán)可以明確各類資源使用權(quán)的權(quán)利主體、內(nèi)容、狀態(tài)及其對應(yīng)的經(jīng)濟價值[12]。馬永歡等認為，統(tǒng)一的空間規(guī)劃體系是用途管制的依據(jù)和手段，以此來規(guī)范國土空間的開發(fā)秩序[9]。中央編辦二司課題組認為，自然資源監(jiān)管要加強生態(tài)系統(tǒng)的保護修復(fù)，科學(xué)制定監(jiān)管對象、管控措施和治理手段[13]。

3.2 系統(tǒng)性調(diào)查監(jiān)測實踐

自20世紀50年代以來，我國陸續(xù)開展了近30批次各類自然資源調(diào)查監(jiān)測工作，為構(gòu)建和完善自然資源調(diào)查、監(jiān)測和統(tǒng)計制度提供了重要支撐（表2）。從1958年啟動的第一次全國土壤普查到2017年的第三次全國國土調(diào)查，自然資源調(diào)查監(jiān)測從數(shù)出多門、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范不一、調(diào)查體系各自為政逐步過渡到“統(tǒng)一組織開展、統(tǒng)一法規(guī)依據(jù)、統(tǒng)一調(diào)查體系、統(tǒng)一分類標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一技術(shù)規(guī)范、統(tǒng)一數(shù)據(jù)平臺”的“六統(tǒng)一”。

表2 我國主要自然資源系統(tǒng)調(diào)查監(jiān)測工作情況統(tǒng)計

3.3 調(diào)查監(jiān)測技術(shù)手段提升

自然資源調(diào)查監(jiān)測方法包括遙感監(jiān)測、移動監(jiān)測、定位觀測及原位監(jiān)測等，調(diào)查監(jiān)測技術(shù)手段主要包括實地調(diào)查軟硬件裝備技術(shù)、“3S”技術(shù)和信息技術(shù)（涉及通信、計算機、數(shù)據(jù)庫和信息控制技術(shù)等）；常見的調(diào)查監(jiān)測裝備有星基（衛(wèi)星、飛船、航天飛機等）、空基（飛機、熱氣球、無人機、三維激光掃描設(shè)備等）和地基（多光譜相機、成像光譜儀、激光雷達等）。整體上看，當(dāng)前我國具備了全球衛(wèi)星數(shù)據(jù)的快速獲取能力，實現(xiàn)了從實驗應(yīng)用型向業(yè)務(wù)服務(wù)型轉(zhuǎn)化；但國產(chǎn)化裝備的工程化、適應(yīng)性、易用性方面與國外裝備仍有差距，仍需加大產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。如今，航空航天、智能控制、量子成像等技術(shù)正不斷與自然資源相關(guān)科技相融合，也推動著自然資源監(jiān)測技術(shù)裝備的快速發(fā)展，我國的自然資源調(diào)查也正在向“精準(zhǔn)化”“網(wǎng)絡(luò)化”“數(shù)字化”“智能化”和“規(guī)范化”轉(zhuǎn)變[14]。

1997年，劉紀遠較早以國家資源環(huán)境的組合分類的技術(shù)方法建設(shè)了“國家資源環(huán)境數(shù)據(jù)庫”，完成了相關(guān)研究地區(qū)的資源環(huán)境動態(tài)研究，為后續(xù)資源環(huán)境的定期動態(tài)監(jiān)測提供了重要參考[15]。2019年，王占宏等建議通過全天候、立體化的大數(shù)據(jù)平臺，構(gòu)建出一套貫穿“采集—存儲—加工—服務(wù)”各環(huán)節(jié)的自然資源調(diào)查監(jiān)測地理空間大數(shù)據(jù)技術(shù)體系[16]。2020年，劉恒飛等通過移動互聯(lián)的變化監(jiān)管核查等關(guān)鍵技術(shù)，設(shè)計了一套自然資源智慧監(jiān)管平臺的具體實現(xiàn)方案[17]。2019年，韓紅太等運用“互聯(lián)網(wǎng)＋”技術(shù)，基于“一張圖”核心數(shù)據(jù)庫研發(fā)了自然資源管理輔助決策服務(wù)平臺，在很大程度上提升了自然資源數(shù)據(jù)應(yīng)用的廣度和深度[18]。

4 全要素全覆蓋自然資源監(jiān)測監(jiān)管體系建設(shè)展望

新治理體系下，自然資源調(diào)查監(jiān)測監(jiān)管對數(shù)據(jù)的收集與處理、存儲與管理、分析與計算、表達與可視化等都提出了更高的要求。建設(shè)全要素全覆蓋的自然資源監(jiān)測監(jiān)管體系，本文建議：從調(diào)查—監(jiān)測—數(shù)據(jù)庫建設(shè)—分析評價—成果應(yīng)用五個維度入手，創(chuàng)建跨領(lǐng)域多層級的自然資源數(shù)據(jù)融合應(yīng)用新模式，在耕地保護、生態(tài)保護修復(fù)、國土空間用途管制等關(guān)鍵領(lǐng)域創(chuàng)新自然資源智慧治理模式。

4.1 技術(shù)體系構(gòu)建

堅持科技引領(lǐng)，解決高效數(shù)據(jù)獲取、高精度自動化信息提取、多源數(shù)據(jù)融合和知識服務(wù)模型構(gòu)建等問題。首先，應(yīng)根據(jù)監(jiān)測尺度和對象，分別提供時點和時態(tài)數(shù)據(jù)。其次，利用大數(shù)據(jù)、云計算、區(qū)塊鏈、三維可視化等技術(shù)，建立三維立體時空數(shù)據(jù)模型和監(jiān)測監(jiān)管數(shù)據(jù)庫。再次，根據(jù)業(yè)務(wù)需求，開展資源利用、生態(tài)修復(fù)、國土空間開發(fā)等領(lǐng)域的分析評價研究，為科學(xué)決策提供數(shù)據(jù)保障。最后，通過共享機制，推動數(shù)據(jù)成果在政府部門、公眾、社會等領(lǐng)域的共享及應(yīng)用，服務(wù)自然資源統(tǒng)一管理（圖3）。

圖3 全覆蓋、全要素自然資源監(jiān)測監(jiān)管體系

4.2 智能監(jiān)測體系構(gòu)建

面向自然資源全生命周期管理要求，應(yīng)推動“靜態(tài)”監(jiān)測向“實時”監(jiān)測、“單一”監(jiān)測向“綜合”監(jiān)測、“二維”監(jiān)測向“三維”監(jiān)測轉(zhuǎn)變。首先，厘清調(diào)查內(nèi)容和分類指標(biāo)，推動形成實時、綜合、立體的自然資源分類標(biāo)準(zhǔn)和時空分類體系。其次，充分應(yīng)用現(xiàn)代對地觀測、人工智能、5G、區(qū)塊鏈、知識圖譜等技術(shù)，從指標(biāo)體系、方法模型和融合技術(shù)等維度，形成區(qū)域定期調(diào)查、場地尺度精細調(diào)查及地塊尺度快速取證與樣點監(jiān)測相結(jié)合的“天—空—地—網(wǎng)”一體化智能監(jiān)測系統(tǒng)；并針對不同地區(qū)自然資源稟賦和資源利用情況，探索構(gòu)建體現(xiàn)地緣特色的調(diào)查監(jiān)測評價子系統(tǒng)。

另外，在監(jiān)測指標(biāo)體系、多元監(jiān)測技術(shù)等方面進一步深入研究。如針對指標(biāo)體系的適用性、敏感性等，制定自然資源動態(tài)監(jiān)測系列標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范；創(chuàng)新衛(wèi)星遙感反演、無人機攝影測量、現(xiàn)場精準(zhǔn)快速調(diào)查等智能監(jiān)測技術(shù)，并結(jié)合三維提取、知識圖譜等方法，形成更為優(yōu)化的技術(shù)方法。

4.3 大數(shù)據(jù)融合

由于自然資源數(shù)據(jù)具有類型多樣、體量巨大、圖形復(fù)雜、時空尺度不均等特點，要構(gòu)建跨領(lǐng)域多層級的數(shù)據(jù)融合應(yīng)用新模式，需要對多源異構(gòu)數(shù)據(jù)集成管理、智能分析和高效展現(xiàn)等關(guān)鍵技術(shù)開展進一步研究。例如，重點研制面向調(diào)查監(jiān)測、執(zhí)法檢查、生態(tài)修復(fù)、用途管制業(yè)務(wù)需求的規(guī)則和子模型，形成對自然資源大數(shù)據(jù)的分布式綜合管理、應(yīng)用支撐和共享服務(wù)機制，打破原有數(shù)據(jù)壁壘導(dǎo)致的“信息孤島”，開展多源數(shù)據(jù)集成和深度開發(fā)應(yīng)用，形成各類自然資源統(tǒng)一調(diào)查監(jiān)測成果數(shù)據(jù)產(chǎn)品集，滿足其他部門和社會公眾的廣泛需求。

4.4 智慧治理模式創(chuàng)新

自然資源治理能力的現(xiàn)代化，建議從自然資源治理理念、架構(gòu)、對象、方式等出發(fā)，進一步研究不同地區(qū)管理效能模擬和評價，探索差異化治理模式，為耕地資源差異化保護、土地生態(tài)管護、國土空間保護開發(fā)利用等提供基礎(chǔ)信息和決策依據(jù)。

在耕地保護領(lǐng)域，開展面向智慧耕地管理、耕地督察、耕地執(zhí)法監(jiān)管等技術(shù)研究，以及耕地“非農(nóng)化”等智慧耕地專項調(diào)查應(yīng)用研究，加強多源數(shù)據(jù)下的耕地資源信息快速提取與智能解析能力，構(gòu)建全流程的耕地數(shù)據(jù)獲取—處理—分析技術(shù)體系，從管控和監(jiān)督層面建立有效機制，通過“田長制”“耕地保護基金”等政策創(chuàng)新形成二次監(jiān)管閉環(huán)。

在生態(tài)保護修復(fù)領(lǐng)域，開展國土空間生態(tài)保護修復(fù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)調(diào)查內(nèi)容和技術(shù)方法研究、生態(tài)空間生態(tài)本底調(diào)查研究、礦山生態(tài)環(huán)境問題調(diào)查研究及山水林田湖草生態(tài)修復(fù)項目專題監(jiān)測應(yīng)用等研究，圍繞推動生產(chǎn)生活綠色轉(zhuǎn)型、維護地區(qū)生態(tài)環(huán)境安全等目標(biāo)，研制生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)多功能權(quán)衡、國土空間開發(fā)風(fēng)險評估、鄉(xiāng)村地域重構(gòu)、國土綜合整治和生態(tài)修復(fù)等關(guān)鍵技術(shù)，構(gòu)建生態(tài)監(jiān)測評估與預(yù)警技術(shù)體系，以及國土空間生態(tài)損害與退化風(fēng)險應(yīng)對機制[19]。

在國土空間規(guī)劃領(lǐng)域，開展國土空間規(guī)劃核心管理指標(biāo)、“三條控制線”動態(tài)監(jiān)測、預(yù)警和評估研究，并結(jié)合智能學(xué)習(xí)和智能計算，開展國土空間現(xiàn)狀評價、國土空間規(guī)劃實施評估研究，制定分級分類空間用途管制與國土空間規(guī)劃評估監(jiān)管技術(shù)準(zhǔn)則，構(gòu)建全方位國土空間管控技術(shù)體系，實現(xiàn)國土空間全要素計劃管理、全鏈條用途管制實施管理，以及全域全過程的國土空間糾錯反饋。

5 結(jié)論

綜上所述，新時期的自然資源監(jiān)測監(jiān)管體系應(yīng)協(xié)調(diào)自然資源、生態(tài)保護與經(jīng)濟社會高質(zhì)量發(fā)展的內(nèi)在關(guān)系，強化資源問題導(dǎo)向，通過不斷融合與創(chuàng)新前沿技術(shù)，加強裝備體系建設(shè)，以體制機制和技術(shù)手段整合各職能部門資源，形成內(nèi)外業(yè)一體、動態(tài)靜態(tài)交叉、監(jiān)管巡查反饋暢通、省市縣貫通的自然資源遙感監(jiān)測技術(shù)體系和監(jiān)管模式，獲取、掌握和運用長期、動態(tài)、精細化、多要素、多尺度的自然資源監(jiān)測數(shù)據(jù)，為實現(xiàn)國土空間的全時全域立體監(jiān)控和精準(zhǔn)治理提供有力支撐。