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国土空间监管背景下的自然资源常态化监测技术体系构建

作者

袁思勤 杨景霞

广东省测绘工程有限公司 广东广州 510000

近年来,广东省自然资源厅以综合感知服务系统建设为抓手,整合卫星遥感、无人机航测、铁塔视频、移动终端等多元监测手段,构建“天-空-地-网”一体化的自然资源调查监测技术体系。本文基于广东省的创新实践,系统构建国土空间监管背景下的自然资源常态化监测技术体系,有助于丰富自然资源监测领域的理论体系,也为国土空间治理现代化实践提供技术路径。

1 自然资源感知认知管控内涵

自然资源智能感知是指利用现代信息技术手段,对国土空间各类要素的状态、属性及其变化进行实时、精准、全面的数据采集与监测。这一层次强调监测手段的多元协同与数据获取的实时性,构成整个技术体系的基础层。自然资源动态认知是在智能感知基础上,通过数据融合、模型分析与知识挖掘,实现对自然资源状态、变化规律及发展趋势的深度理解与科学研判。这一层次强调数据分析的智能化与知识发现的主动性,构成技术体系的核心层。自然资源精准管控是基于感知与认知成果,通过规则嵌入、智能预警与协同处置,实现对自然资源开发利用与保护修复行为的精准引导与有效约束。这一层次强调管理措施的靶向性与响应机制的敏捷性,构成技术体系的执行层。三者逻辑关系构成一个完整的治理闭环:智能感知为动态认知提供数据基础,动态认知为精准管控提供决策依据,精准管控又通过反馈机制优化感知与认知过程。

2 自然资源常态化监测技术体系构建

为支撑国土空间可持续发展,契合自然资源精细监测与科学监管需求,构建以“智能感知—动态认知—精准管控”为主线的常态化监测技术体系。信息获取上,依托“天—空—地—网”一体化网络汇聚多源数据,全面感知自然资源要素;动态认知方面,基于感知数据构建知识图谱,融合多类数据建立指标、模型、知识库,搭建分析平台,运用多种分析方法探究国土空间规律与趋势;精准管控时,依据资源底数与变化规律,通过规划管制手段,从宏观到微观实施全要素、全过程、全空间管控。

2.1.1 自然资源要素的智能感知

自然资源常态化监测的核心是全面感知要素。航空航天遥感虽为大范围监测主要数据来源,但受广东多云多雨气候影响,仅靠遥感难以满足耕地、森林等自然资源监测需求,需结合地面观测、业务管理等多元方式弥补。数据处理方面,广东气候及耕地特点带来诸多难题,如“同物异谱、同谱异物”和混合像元干扰,多源异构数据融合障碍,以及深度学习模型解译结果精度与推广性待验证。信息获取上,要突破多终端异构数据汇集技术,构建综合感知体系,研发综合感知服务系统,整合卫星遥感、地面终端等多种手段,打造“天—空—地—网”一体化感知网络,实现宏观微观、自动人工协同监测,为自然资源监测提供技术保障。

2.2.2 自然资源要素的动态认知

动态认知是自然资源常态化监测核心环节,旨在满足管理需求,明晰资源时空规律与演化机理,服务“资源—资产—资本”三位一体管理。其包含三方面:格局过程认知研究资源空间分布及变化规律;要素关系认知剖析各类要素相互作用;人地关系认知通过定量分析揭示人地互动与系统反馈机制。构建动态认知平台并结合智能计算,可解析资源格局、要素关联和人地互动,助力把握现状趋势、评估协调性。基于此,还能深入分析资源保护利用与人地协调预警。广东通过建立千万级样本库、开发 22 个高精度模型、推行“T+3”模式,提升变化识别智能化与时效性,为动态认知应用提供范例。

2.2.3 然资源要素的精准管控

精准管控是自然资源常态化监测技术体系中的关键环节,通过运用国土空间规划与用途管制等手段,对符合发展方向的趋势进行引导,而对不利趋势实施有效约束该过程强调通过事前预测与防范措施,从宏观层面的功能定位、格局优化、规模控制及目标管理,到微观层面的功能细化、边界划定、过程监督及质量保障,确保各类功能区战略和空间管控要素能够准确落实。同时,这一机制旨在防止任何可能威胁国土空间安全的行为发生,并通过时空数据的赋能,实现总量管控、计划管理、边界维护以及功能约束四个维度的精细化管理,从而积极探索自然资源精准管控的新路径。

3 自然资源常态化监测技术体系实践应用

下面将深入分析广东省在国土空间规划、全域土地综合整治等领域的创新应用,探讨常态化监测技术体系如何赋能国土空间精细化管理,推动自然资源治理现代化。

3.1 国土空间规划实施监测应用

CSPON系统。CSPON系统(国土空间规划实施监测网络)是广东省国土空间规划智能监测的重要实践。广州市作为全国最早开展数字孪生城市建设的城市之一,构建国土空间规划实施监测网络,通过"一张网、一张图、一平台、多应用"的框架,实现规划实施的全过程、动态化监测。该系统以国土空间基础信息平台为底板,整合各类空间关联数据,对 120 项国土空间规划体检评估指标进行分类监测和预警,形成了"实时 定期"的智能化评估监督模式。

技术融合方面。广州市创新性地将CSPON系统与数字孪生城市相结合,产生显著的协同效应。一方面,国土空间规划实施监测网络为数字孪生城市建设提供权威、准确的时空数据底座,例如广州市的国土空间基础信息平台为数字孪生城市提供了多层次、多类型的自然资源数据服务;另一方面,数字孪生城市通过实景三维建模和CIM平台,进一步丰富国土空间规划的数据资源,提升了规划实施的直观性和交互性。广州市已经完成了中心区域与重点区域数千平方千米的单体化实景三维建模,为规划实施监测提供了高精度的三维场景支撑。

应用生态方面。广州市基于CSPON和数字孪生技术,开发丰富的应用场景,形成完整的应用生态。目前已开发智慧工改、智慧社区、智慧桥梁等 20 多个CIM+应用场景,这些应用不仅提升城市治理的精细化水平,还为市民生活和企业运营提供了便利。例如,通过CIM平台实现了城市更新项目的智能策划和经济平衡测算,提高规划实施的效率。

3.2 全域土地综合整治监测应用

广东省将全域土地综合整治作为实施“百县千镇万村高质量发展工程”的重要抓手,通过“天空地网”一体化监测网络,对整治前后的土地利用状况、工程实施进度、成效达成情况等进行全过程跟踪监测。例如,在未来乡村建设中,监测数据为“乡村振兴+科创田园+生态农旅”的整治路径提供实证支持,通过以“全域土地综合整治”为突破口,充分发挥科创田园优势,通过监测技术精准识别土地资源潜力,集中整合划定耕地集中整治片区,统一流转集体土地,建设“种植试验田”、植物工厂等新型农业项目,打造集“科创、田园、山水、零碳”要素于一体的“未来乡村”。

4 总结

广东省自然资源常态化监测技术体系的实践应用,展示技术赋能国土空间治理的广阔前景。随着技术的不断进步和应用的持续深化,这套技术体系将为广东省实现生产空间集约高效、生活空间宜居适度、生态空间山清水秀的国土空间格局提供更加有力的支撑。在实施过程中,需要加强需求牵引、强化制度保障、推动科技创新、保障经费投入,特别是要根据具体的地理特点和资源分布进行调整和优化,循序渐进推进省级自然资源常态化监测技术体系建设,以确保体系的有效运行和预期目标的实现。

参考文献

[1] 陈军,武昊,张继贤,等.自然资源调查监测技术体系构建的方向与任务.地理学报,2022,77(5):1041-1055.

[2] 周俊超,代荫,刘智华.基于自然资源调查监测现状的统一体系构建研究.测绘与空间地理信息,2021,44(12):51-53,56.