陆域自然资源综合调查体系探索

生态文明建设关系中华民族的永续发展,健全自然资源资产管理体制、完善自然资源资产产权制度是生态文明建设的重要内容。自然资源部统一行使全民所有自然资源资产所有者职责,统一行使所有国土空间用途管制和生态保护修复职责。建立自然资源统一调查监测评价体系,是履行自然资源部“两统一”职责的重要举措。依据自然资源统一调查监测的任务要求和业务管理需求,探索构建一套完整的陆域自然资源综合调查体系。研究认为,加快制订标准规范,开展应用示范,建立健全工作机制和调查队伍,是自然资源综合调查下一步的重点工作。

流域自然资源综合调查技术体系构建

组织开展自然资源综合调查对于实现自然资源综合管理,从根本上解决自然资源领域存在的突出问题,具有重要意义。文章基于自然资源部有关试点项目成果,阐明了流域自然资源综合调查目标定位、调查内容及指标,构建了资料收集、底图制作、外业调查、数据建库、分析评价、服务应用的工作流程,以及数据叠加+融合+改化+补充、抽样+图斑、遥感+地面+建模、路线+剖面+测点、样地+样方+样坑、物探+钻探+测试等技术体系。基于流域尺度的自然资源综合调查成果在服务支撑区域自然资源管理、国土空间规划、生态保护修复和综合治理等方面具有多元化应用价值,流域自然资源综合调查技术体系可在区域流域调查工作中推广应用。

综合物探方法在敦煌盆地深部页岩气资源调查评价中的应用

复杂的地质构造背景导致甘肃省内页岩气的形成、聚集等地质条件异常复杂。为探明甘肃省敦煌盆地深部页岩气资源赋存情况,通过CSAMT结合重磁剖面综合物探方法,在已知钻孔和物性资料约束下推断了研究区深部地层及断裂空间分布,预测了烃源岩层空间展布特征,为该区页岩气资源评价提供了依据。研究表明综合物探方法能有效获取内陆盆地深部地下介质的结构特征,满足页岩气资源调查的要求,为综合物探方法在内陆盆地深部油气资源调查评价提供借鉴作用。

综合物探技术在民和盆地氦气资源调查中的应用

为探明民和盆地氦气资源潜力,利用高精度磁测剖面测量、广域电磁测深和大地电磁测深等综合物探技术,获得研究区地层电阻率和磁性特征,分析了研究区地质构造和地层分布,并结合地球物理和地质资料,对民和盆地氦气资源潜力进行了评估,确定了有利储存区域。本研究表明综合物探技术可为盆地氦气资源评估提供重要地球物理证据。

长江经济带地质资源环境综合信息管理与服务系统的开发与应用

为了支撑服务长江经济带发展国家战略,中国地质调查局部署实施了“长江经济带地质环境综合调查工程”,并开发了相应的综合信息管理与服务系统。该信息系统具有低耦合和高扩展的特性,能够从数据汇聚、数据管理、数据应用、二三维一体化和信息共享等多个方面提高系统的灵活性和可配置性。系统采用辅助工具+主系统的架构,同时运用数据湖、二三维一体化等新技术,通过封装接口和统一化处理方式对多种数据源进行统一管理和处理,降低了数据之间的依赖关系,从而使系统更加灵活可变,能够更好地应对多变的业务需求,提高数据处理性能和应用效率,进而为决策者提供全面的地质环境信息和决策依据。该系统的建立和完善将为长江经济带的国土空间规划、新型城镇化战略、重大工程规划建设、地质灾害防治和生态文明建设等工作提供重要支撑。

地质调查业务管理数据集成辅助决策系统架构与关键技术

在地质调查工作过程中,各类信息系统产生了海量的业务管理数据,需要解决这些多来源、高动态、复杂异构数据的有效集成辅助决策问题,驱动管理决策现代化。基于大数据、GIS、数据挖掘等技术,构建了地质调查业务管理数据集成辅助决策的总体架构;通过多源异构数据自动化动态集成处理、基于Hadoop的“湖仓一体”混合式数据组织管理、数据挖掘融合地理智能的分析决策模型等关键技术方法,研发了国家地质调查业务管理大数据系统。系统已接入24个数据源,实现了自动化动态集成,完成了1.5亿余条、20多万档异构数据的一体化组织管理,通过数据和分析服务有效辅助了管理决策。可有效解决大数据环境下数据集成辅助决策问题,提升国家地质调查工作管理决策的效率和水平。

生态文明视角下自然资源监测工作现状与思考

通过监测获取自然资源现状及变化情况,是生态文明建设的重要基础保障。我国在生态文明建设中提出对山水林田湖生命共同体进行整体保护、系统修复和综合治理,自然资源部应运而生,从此自然资源管理由林、草、水等单要素管理进入统一管理新时代。生态文明视角下的自然资源管理要求全面、定量、精准掌握自然资源现状及变化情况,自然资源监测是获取自然资源家底现状、跟踪自然资源动态变化的重要手段,是自然资源部自然资源统一调查监测评价体系的重要组成,是实现生态文明建设的基础性、先行性工作。本文归纳提出了生态文明视角下自然资源监测的内涵与重要意义;利用综述法梳理了国家及自然资源部出台的一系列关于自然资源监测的政策文件,以及部系统内外已有监测站网;划分了自然资源监测的类型及工作手段;立足统筹建设、统一标准、数据管理、支撑服务等角度,深入剖析了我国自然资源监测存在的问题及解决途径,并展望未来发展方向。

地质调查数据资源描述框架构建方法研究

地质调查智能空间是为地质调查项目人员提供数据获取、组织、存储、集成、综合处理与发布的全过程应用服务的工作空间。为更快地发现、定位和获取地质调查智能空间中各种形态的地质调查数据资源,满足地质调查业务系统之间数据资源交换、集成、共享和发布的需要,促使野外调查、数据传输、数据处理与集成、数据分析评价与应用、数据共享服务等过程对数据的应用变得更加科学,并充分发挥数据价值,本文通过借鉴资源描述框架RDF描述资源的方法和面向对象的思想,研究构建了适用于地质调查智能空间的数据资源描述框架,定义了实体系统和分类系统以及各部分的关系和约束规则,使这些数据资源具有了可识别、可分类、可关联以及可扩展的特性,实现了对数据资源的统一描述,解决了不同数据模型之间的通讯问题,为统一调度与管理数据资源以及最大化挖掘价值奠定了基础。

基于综合区划的中国西南地区自然资源动态变化特征分析

为研究中国西南地区自然资源的动态变化特征,基于中国自然资源综合区划一级分区成果,以西南林耕自然资源大区为研究对象,通过选取符合区域特征的要素指标,确定指标权重,按照区划方案对西南林耕自然资源大区进行二级、三级区划,将其划分为6个自然资源亚区(二级区划)和11个自然资源地区(三级区划),并对区划单元内的自然资源动态变化进行了特征分析。研究区内自然资源以森林、耕地和草原为主,1990—2018年,自然资源变化主要表现为森林、耕地和草原三者间的相互转变,森林和耕地之间的相互转变主要分布于贵州和重庆的地区,森林和草原、耕地和草原之间的相互转变主要分布于云南和陕西的地区。建设用地明显增加,集中分布于各省会城市和直辖市。各类资源相互之间有明显转变,但面积在总体上基本保持动态平衡,表明自然资源的转变在合理范围内,其中四川盆地内的耕地和广西西部的森林受保护较好。各区划内优势资源明显,区划间变化特征彼此相异,可为全国或西南地区的自然资源配置、国土空间规划等自然资源统一管理提供决策支撑。

自然资源调查监测工作新领域:地表基质调查

地表基质层是一个跨越多门类自然资源业务体系和学科体系,且科学内涵十分丰富的新概念。地表基质调查作为新时代自然资源调查监测体系不可或缺的组成部分和全新工作领域,是带有强烈基础调查色彩的专项调查工作,具有基础性、公益性和战略性地位。其数据与成果对于支撑自然资源统一管理和科学研究、国土空间科学规划和综合利用、生态环境保护修复和综合治理等具有重要意义。文章以构建地表基质调查要素的时空—物质—属性结构模型为基础,对地表基质调查目标任务、内容重点、组织部署、方法技术、成果集成、服务应用和支撑体系建设等问题进行了初步探讨。

遥感技术在自然资源调查监测中的应用

遥感技术在自然资源调查监测中有较强的适应性,优化自然资源调查监测过程,提供具有有效性、时效性、整体性的数据支撑。分析遥感技术在自然资源调查监测中的优越性,梳理其具体应用领域,为遥感技术的更一步应用提供理论参考。

地表基质调查分层及分层测试指标体系设计与构建

地表基质是地球表层物质与能量循环的主要载体,地表基质调查是一项创新性工作,明确地表基质调查分层及分层测试指标是开展地表基质调查的基础。本文基于地表基质调查的内涵和目标定位,深入分析了多目标区域地球化学调查、全国第三次土壤普查和全国农用地土壤污染详查等调查深度和测试指标;利用近三年自然资源综合调查指挥中心在吉林省梨树县、辽宁省丹东市、黑龙江省哈尔滨市三个地表基质调查试点项目实测数据,运用变动系数法分析了不同地区地表基质层的地球化学元素垂向变化特征,结合表生地质作用(风化为主)最大深度、地表植被根系最大深度、浅层地下水位波动下限、基岩顶面深度等因素,将地表基质在垂向上大致分为三层:表层(0~2m)、中层(2~10m)和深层(10~20m),基岩埋深浅于20m则以揭露到基岩为准;表层(0~2m),称为生产层,包括支撑农业生产的耕作层,主要服务国家粮食安全,以收集资料为主;中层(2~10m),称为生态层,主要支撑植被生长和群落演替,服务国土空间开发保护与格局优化,是地表基质调查的重点;深层(10~20m),称为沉积层,主要研究地表基质从基岩—深层—中层—表层演替规律和特征,以部署少量工程控制为宜。基于地表基质分层调查意义,结合元素在垂向上的变化规律,提出4+N型地表基质分层测试指标体系,即4类必测指标和针对特殊工作需要的N类选测指标,以期加快推进地表基质调查标准化、规范化。

自然资源地表基质调查技术体系构建

地表基质层是支撑孕育地表自然资源的关键层位和重要载体。自然资源的数量、质量以及生态环境状况、陆地表层系统碳储碳汇等都与地表基质的基本类型、空间结构和景观特征、数量质量和理化性质、支撑孕育情况、生态功能特征等基本属性息息相关。本文依据前人工作成果和实施典型地区地表基质调查试点等取得的进展与认识,通过阐明地表基质概念、定位、特点,提出构建地表基质调查技术体系的思路和原则、基础和前提。从资料收集与作业准备、外业实施与数据采集、数据集成与融合处理、产品制作与服务应用的调查流程,以及景观要素、类型结构、理化性质、生态属性等调查内容两个维度初步形成地表基质调查技术方法体系,旨在为自然资源调查技术体系构建提供参考。

国内外自然资源监测与观测网络建设现状及经验启示

自然资源是人类生存、社会发展和经济建设的物质基础,监测与观测地球系统各圈层及山水林田湖草沙冰等要素对自然资源管理决策和地球系统科学研究具有十分重要的科学和现实意义。梳理了美国、英国、德国、法国、澳大利亚等国家自然资源相关网络的建设思路及站点部署、监测与观测内容指标、技术方法、新型装备等,总结国际经验与启示,即注重地球系统科学框架下的系统监测与综合观测,提升标准化长期连续监测与观测能力,加强天-空-地立体化协同式监测与观测。分析中国自然资源相关监测网络的发展现状和存在不足,提出建设国家自然资源监测网络的初步构想,以期为中国自然资源监测体系建设提供参考与借鉴。

地质调查技术标准体系研究与展望

为助力新时代地质调查工作高质量发展,充分发挥标准化支撑引领作用,以历版地质调查技术标准体系及其相关体系为参考,总结特点和规律,引入系统思想,依托信息化技术,对现代化地质调查技术标准体系构建提出展望。研究认为,地质调查技术标准体系演绎展现了地质调查业务发展的轨迹和特征;呈现出以5年为周期的规律;逐渐呈现复杂系统性。研究提出全领域、多门类、智能化标准体系的构建可以分阶段实现:①以业务领域、技术方法、管理为分类属性,构建三维数字化地质调查标准体系格架;②依托信息化技术呈现标准体系表;③以机器可读标准和地球科学知识图谱为引擎,推动标准体系升级,为地质调查工作科学、健康和高效发展提供更多的标准数据支持和前瞻启示。

自然资源资产负债表编制研究——以青海祁连山区为例

祁连山区是我国重要的生态功能区、西北地区重要的生态安全屏障和水源涵养地,开展该区自然资源资产负债表编制对摸清自然资源家底、指导地区绿色发展具有重要意义。综合考虑土地资源、林木资源、水资源和矿产资源等要素,根据“先实物量后价值量、先存量后流量、先分类后综合”的编制原则,构建“总表—分类表—扩展表—底表”的报表体系,对祁连山区自然资源资产实物量和价值量进行综合评估并形成自然资源资产负债表。结果显示:青海祁连山区自然资源资产自2011年以来稳中有增,2011年、2015年和2017年总资产分别为91 672.31亿、91 674.95亿、91 698.19亿元,其中,土地资源资产占99%以上,其次为矿产资源和水资源,林木资源价值最小。所构建的报表体系及核算结果对青海祁连山区乃至青海省自然资源资产负债表编制工作具有重要参考价值。

青藏高原自然资源要素综合观测实施进展与展望

青藏高原不仅是中国重要的生态安全屏障,在全球自然地理环境中也扮演着重要的角色。然而,受限于严酷的自然环境,青藏高原的自然资源要素观测数据较为缺乏。在青藏高原组建自然资源要素综合观测网络,建立一支长期稳定的综合观测专业队伍,开展全要素、多尺度、持续性的系统观测,是一项十分必要且紧迫的工作。从站网布设思路、观测指标体系、重点观测内容、站网布设进展等方面介绍了青藏高原自然资源要素综合观测实施进展情况和取得的相关成果,并从完善观测要素和观测方法、科学部署观测体系建设工作、加强观测队伍体系建设、创新融合共建机制和开展重大课题研究5个方面对未来工作进行了展望,以期为青藏高原自然资源要素综合观测体系的建设提供建议和参考。

全国自然资源要素综合观测标准体系构建

标准体系对于自然资源要素综合观测各项活动的开展具有规范和指导作用。本文在分析国际资源-环境-生态观测领域标准化现状、发展趋势和我国多门类自然资源观测标准化存在问题的基础上,结合自然资源要素综合观测的特点,提出了标准体系构建的目标、原则,并借鉴霍尔系统工程方法,从标准性质、专业领域和适用阶段三个维度构建了适用于综合观测的标准体系框架,梳理出了一些基础标准规范,基本涵盖了观测站网建设及运行、观测技术方法和观测数据处理等观测工作重点环节,为观测工作标准研制和标准化建设提供了依据。针对当前面临的一些问题,提出了健全组织管理机构、做好顶层设计和总体规划、加强自然资源综合区划研究、重视预研究和示范推广、加强人才队伍建设等加快自然资源要素综合观测标准化工作步伐的建议。

1990—2018年东北地区综合区划下自然资源动态变化特征分析

基于自然环境、地理以及自然资源研究进行自然资源综合区划,有利于充分认识和分析区域内自然资源环境状况以及动态演变规律,为自然资源调查监管、区域经济的可持续发展和规划提供决策依据。把环境地理要素和自然资源作为划分不同区域的基础和依据,进行自然资源综合区划,可以强化对区域自然资源的地域差异和动态变化特征的科学认识,对合理开发利用自然资源具有重要的指导意义。通过确定区划单元的主导划分要素和辅助决策要素,利用主成分分析法和聚类分析法,初步将研究区自然资源综合区划等级体系划分为3级,二级区划包括7个自然资源亚区,三级区划包括14个自然资源地区。对1990—2018年期间各级分区的自然资源时空动态特征开展定量分析后认为,在此期间,研究区主导资源总体变化趋势是森林资源减少、耕地资源大幅度增加,具体表现为森林转变为耕地、草原转变为耕地。

长时间尺度下自然资源动态综合区划理论与实践研究——以青藏高原为例

自然资源综合区划是自然资源统一管理与利用的基础,其动态变化是自然资源合理可持续利用的重要科学依据。由于青藏高原海拔高、气候寒冷,分布着除极地以外的最大冰川遗迹,极端的环境和气候对自然资源分布影响较大。选取含冰川积雪在内的14个指标,基于遥感和地理信息系统技术,采用K-means聚类算法对自然资源综合指数进行空间聚类,采用“自上而下”演绎法和“自下而上”归纳法相结合确定研究区自然资源综合区划的等级和范围;探讨了1990—2018年青藏高原综合区划的变化,分析了自然资源动态变化特征以及空间差异。研究成果清晰地认识了青藏高原的自然资源关系和演化趋势,为区划的多学科交叉应用提供案例。