从无人机遥感、数据融合、生态价值谈自然资源要素综合观测体系构建

自然资源要素综合观测体系建设是自然资源部全面贯彻习近平生态文明思想、践行山水林田湖草是生命共同体发展理念、实施自然资源"两统一"管理的重要举措。这项基础性、公益性、紧迫性的建设工程对于解决我国自然资源长期且连续定位观测研究不够、预判资源环境数据支撑不足、实现以自然资源综合区划为管理单元、评价资源综合承载力、研究资源间耦合平衡过程、预判资源环境生态演变趋势及优化自然资源空间结构配比,具有十分重要意义。自然资源调查、监测与观测研究是获取自然资源现状、预判未来状态的主要手段。我国自然资源调查、监测体系相对完善,但观测研究体系相对不系统,数据积累相对不足。为了更好地搭建自然资源要素综合观测体系,分别从无人机遥感观测、数据融合及自然资源资产价值方面给出了建议:充分利用和发挥无人机组网遥感观测、倾斜摄影测量等技术,开展自然资源立体观测;借鉴降水、陆面、海表和三维云气象多元数据融合经验,开展自然资源要素综合的数据融合;利用森林资源生态服务价值评价经验,开展自然资源资产价值核算。这些建议对自然资源综合观测体系的科学构建具有借鉴作用。     

从无人机遥感、数据融合、生态价值谈自然资源要素综合观测体系构建

自然资源要素综合观测体系建设是自然资源部全面贯彻习近平生态文明思想、践行山水林田湖草是生命共同体发展理念、实施自然资源“两统一”管理的重要举措。这项基础性、公益性、紧迫性的建设工程对于解决我国自然资源长期且连续定位观测研究不够、预判资源环境数据支撑不足、实现以自然资源综合区划为管理单元、评价资源综合承载力、研究资源间耦合平衡过程、预判资源环境生态演变趋势及优化自然资源空间结构配比,具有十分重要意义。自然资源调查、监测与观测研究是获取自然资源现状、预判未来状态的主要手段。我国自然资源调查、监测体系相对完善,但观测研究体系相对不系统,数据积累相对不足。为了更好地搭建自然资源要素综合观测体系,分别从无人机遥感观测、数据融合及自然资源资产价值方面给出了建议: 充分利用和发挥无人机组网遥感观测、倾斜摄影测量等技术,开展自然资源立体观测; 借鉴降水、陆面、海表和三维云气象多元数据融合经验,开展自然资源要素综合的数据融合; 利用森林资源生态服务价值评价经验,开展自然资源资产价值核算。这些建议对自然资源综合观测体系的科学构建具有借鉴作用。     

国内外遥感试验场建设进展

遥感试验场建设是实现遥感定量化应用的一个重要基础环节, 可用于开展遥感技术基础理论研究、技术试验、有效载荷指标的论证及评价、遥感图像质量的评价等研究工作。在地质矿产领域, 遥感技术是基础地质调查、矿产资源评价、地质灾害与地质环境调查与评价等的重要支撑技术之一。以中国地质调查局工作项目"资源能源勘探星载遥感超级试验场研究"为支撑, 开展了国内外遥感试验场建设情况调研, 比对分析了国内外主要遥感试验场的建立目的、观测内容以及应用现状等情况, 为我国在新疆哈密地区建设遥感地质试验场提供重要的参考, 对于发挥遥感技术在地质矿产资源和环境评价应用中的作用和定量化水平, 避免遥感数据应用与推广的盲目性等有重要意义。      

生态系统碳通量估算中耦合涡度协方差与遥感技术研究进展

陆地生态系统CO2和水热通量的长期观测研究一直是国际上关注的热点问题.截止目前,利用微气象学原理的涡度协方差技术是唯一能直接测定生物圈与大气间物质与能量通量的标准方法,成为国际通量观测网络的主要技术.但是涡度协方差技术的测定仍然是一种小尺度观测方法,其观测结果难于直接外推到更大尺度.同时,缺乏区域、跨尺度生态系统及其时空动态观测数据一直是限制碳循环研究的主要障碍,而遥感技术的发展可望在不远的将来使大尺度、高分辨生态系统变化的长期定量观测成为可能.这些问题在当今集中体现在如何建立通量-遥感的跨尺度观测体系,并有效地将有限的通量站点测量数据与大尺度遥感资料以及生态模型有机地结合.总结过去耦合涡度协方差技术与遥感技术的工作,主要在以下3个层面展开:①涡度协方差技术与遥感技术对碳通量估算的相互验证;②涡度协方差技术为遥感反演提供地面参数;③遥感观测解译辅助分析通量贡献区(footprint).集中在这3个方面进行探讨,通过总结各方面的研究特点与进展,可望为未来在这个领域开展工作理顺思路.     

地下水资源遥感评估技术研究进展

地下水的赋存和埋深是地下水资源勘察的重要内容。遥感技术具有数据获取快、综合成本低、观测尺度大等诸多优势。基于遥感的地下水资源评估技术一直受到研究人员的关注,也是遥感应用研究中的热点和难点。回顾总结了遥感技术在评估地下水赋存和埋深领域的应用与研究进展,根据不同评估技术的特点将其划分为单因子模型评估法、多因子综合模型评估法、重力卫星数据评估法3种。得出以下结论①地下水遥感评估技术经过多年发展,模型方法更加多样,精确度不断提高,可以作为传统地下水资源勘察的重要辅助手段;②遥感评估地下水赋存的研究发展迅速,但针对地下水埋深信息的评估研究进展相对缓慢;③高时空分辨率遥感技术和机器学习技术的结合运用、无人机遥感技术的应用是地下水资源遥感评估技术的未来发展方向。     

陆地定量遥感产品的真实性检验关键技术与试验验证

遥感产品真实性检验是评价遥感产品质量、可靠性和适用性的唯一手段,是提高遥感产品精度、改善遥感产品质量的主要依据,更是推动遥感产品应用范围和应用水平的重要保障。主要介绍国家高技术研究发展计划地球观测与导航技术领域"星机地综合定量遥感系统与应用示范(一期)"项目在"遥感产品真实性检验关键技术及其试验验证"方面取得的主要进展:研制了一系列国家标准,包括陆地定量遥感产品真实性检验通用方法,遥感产品真实性检验地面观测场的选场和布设规范,以及24个遥感产品真实性检验的单项国家标准;研建了遥感产品真实性检验的完整技术流程体系,发展和完善了真实性检验过程中的空间优化采样—尺度上推—检验策略的关键技术方法;通过星机地同步试验获取多尺度配套观测数据集,系统实证了遥感产品真实性检验标准与技术体系;构建了遥感产品真实性检验网,开展核心观测场的多模式联网观测实践,初步形成全国真实性检验网的原型体系和运行机制,为我国遥感产品真实性检验的业务化运行奠定了坚实的基础。     

生态系统碳通量估算中耦合涡度协方差与遥感技术研究进展

陆地生态系统CO^₂和水热通量的长期观测研究一直是国际上关注的热点问题。截止目前,利用微气象学原理的涡度协方差技术是唯一能直接测定生物圈与大气间物质与能量通量的标准方法,成为国际通量观测网络的主要技术。但是涡度协方差技术的测定仍然是一种小尺度观测方法,其观测结果难于直接外推到更大尺度。同时,缺乏区域、跨尺度生态系统及其时空动态观测数据一直是限制碳循环研究的主要障碍,而遥感技术的发展可望在不远的将来使大尺度、高分辨生态系统变化的长期定量观测成为可能。这些问题在当今集中体现在如何建立通量—遥感的跨尺度观测体系,并有效地将有限的通量站点测量数据与大尺度遥感资料以及生态模型有机地结合。总结过去耦合涡度协方差技术与遥感技术的工作,主要在以下3个层面展开：①涡度协方差技术与遥感技术对碳通量估算的相互验证;②涡度协方差技术为遥感反演提供地面参数;③遥感观测解译辅助分析通量贡献区（footprint）。集中在这3个方面进行探讨,通过总结各方面的研究特点与进展,可望为未来在这个领域开展工作理顺思路。     

我国三稀矿产资源遥感调查综述

遥感技术具有宏观、经济、快速、准确等技术优势,特别是近年来高空间分辨率、高光谱、雷达等遥感技术的发展十分迅速,为三稀矿产资源调查提供了一种全新的技术手段。遥感技术应用于三稀矿产资源调查尚处于起步阶段,目前主要在稀土矿产资源调查中应用较多,在稀有稀散金属调查中应用非常欠缺,主要应用方向包括地质找矿、矿产资源开采现状调查、环境监测等。通过分析三稀矿产资源的成矿规律,建立相应的遥感找矿模型,可以缩小找矿靶区,为三稀矿产资源的找矿调查提供快捷有效的技术支撑;此外,高空间分辨率遥感数据可以提取矿山的地表开采信息,通过与矿权信息的叠加分析,实时动态地监测三稀矿产资源的开采现状,为矿政管理提供依据;最后,遥感技术可以提取三稀矿山在开采过程中造成的地表环境变化信息,如植被破坏、土地压覆、水体污染、地质灾害等,获取环境变化的面积、强度等要素信息,为三稀矿产资源环境监测提供准确评估。今后应加强多源遥感数据在三稀矿产资源调查中的技术方法研究,建立不同类型三稀矿产资源的遥感找矿模型,并推进全国三稀矿产资源开采现状与环境监测的广度与力度,建立星-空-地一体化的三稀矿产资源调查体系。     

遥感技术研究应用进展

遥感是一门综合学科,其基础研究涉及多学科的综合应用,而其本身又是应用性很强的学科。随着计算机技术、空间技术和信息技术的发展而呈加速发展的趋势,使人类实现从空中和太空来观测和感知人类赖以生存的地球的理想,并能将所感知到的结果通过计算机网络在全球流通,为人类的生存、繁荣和可持续发展服务的一门新兴科学和技术。近年来遥感技术的发展主要表现在以下几个方面:1.遥感数据获取方面形成高中低空全方位、多尺度、立体的现代空间对地观测体系现代空间对地观测体系包括空间对地观测系统、小卫星及其星座的对地观测系统、机载对地观测技…     

地下水资源遥感评估技术研究进展

地下水的赋存和埋深是地下水资源勘察的重要内容。遥感技术具有数据获取快、综合成本低、观测尺度大等诸多优势。基于遥感的地下水资源评估技术一直受到研究人员的关注,也是遥感应用研究中的热点和难点。回顾总结了遥感技术在评估地下水赋存和埋深领域的应用与研究进展,根据不同评估技术的特点将其划分为单因子模型评估法、多因子综合模型评估法、重力卫星数据评估法3种。得出以下结论: ①地下水遥感评估技术经过多年发展,模型方法更加多样,精确度不断提高,可以作为传统地下水资源勘察的重要辅助手段; ②遥感评估地下水赋存的研究发展迅速,但针对地下水埋深信息的评估研究进展相对缓慢; ③高时空分辨率遥感技术和机器学习技术的结合运用、无人机遥感技术的应用是地下水资源遥感评估技术的未来发展方向。     

自然资源时期:大数据与地球系统科学——再论全面发展时期的勘查地球化学

中国勘查地球化学全面发展的重要标志和本质特征是大数据信息与地球系统科学。勘查地球化学的全面发展坚持资源与环境并重方针,真实生动地反映国家经济社会发展的历史轨迹,在科学技术领域具有典型意义。自然资源时期地质工作关于资源内涵从矿产资源、国土资源到一切自然资源,关于环境内涵从地质环境、国土环境到包括山水林田湖草生命共同体在内的一切自然环境。本文继2008年对此有所评述后,在国家自然资源部成立之际,地质工作面临深刻转型之时,从大数据信息科学与自然资源地球化学调查、建立地球系统科学指导的自然资源地球化学理论体系与自然资源地球化学评价体系,以及针对自然资源领域重大科学问题,深化地球化学应用研究与理论研究,构建完善的科学体系等若干值得注意的方面再次就此议题加以评论。勘查地球化学的长期目标是通过大数据信息与地球系统科学研究揭示自然资源与自然环境状况,实现对地球资源的科学开发、合理利用和整体保护,创造人类与地球和谐共处的生存环境。由此,转型和升级贯穿中国勘查地球化学发展的全过程。地球化学将以形态和内涵的系统性、综合性、整体性作用,以及应用实践的多目标全方位面貌出现在国家行业部门与科技领域,极大地拓展和深入经济社会发展各个方面。勘查地球化学以方法技术优势实行大调查、大数据、大应用战略,建立大环境、大生态、大地球观,向大地质、大资源、大科学转变,为解决自然资源与生态环境问题提供地球化学方案,将全面发展时期的勘查地球化学从大数据信息应用优势和地球系统科学理论高度提升到"大地球化学"境界。     

深空对地观测创新工程进展与主要成果

科技创新是地质调查事业发展的第一驱动力。深空对地观测科技创新工程(以下简称工程)是中国地质调查局“地质科技创新计划”的重要组成部分。工程针对我国自主对地观测系统性、整体性不足,卫星业务应用产品类型相对单一,以及数据处理能力较为薄弱等问题,从对地观测数据体系构建、应用系统建设、自然资源与环境变化监测体系创新,以及新型对地观测技术研发等方面开展工作与部署,取得了一系列工作成果。这些成果提高了我国深空对地综合观测能力,提升了基础地质调查、地质环境监测的定量化水平。     

遥感技术在新一轮国土资源大调查中的进展与作用

随着现代科学技术的飞速发展,遥感技术的应用领域越来越广泛,特别是在国土资源的本底调查、环境评价和科学规划等研究应用中,已成为空间多源信息获取的有力手段,为在国民经济发展中合理开发利用自然资源提供了科学的数据源和信息服务。作者在本文中就近年来遥感技术在遥感数据获取、遥感图像信息提取与分析等方面的进展作了简要阐述,并针对新一轮国土资源大调查的性质和任务,探讨了遥感、地理信息系统在新一轮国土资源大调查中的作用。     

市级自然资源调查监测体系构建探索——以徐州市为例

自然资源调查是实现自然资源统一管理的重要前提和基础性工作。本文通过对自然资源分类体系、调查方案和数据库组织的研究,构建了以第三次国土调查和各类专项调查数据为基础的自然资源调查监测体系,提出了新的数据库组织和更新方法,并在江苏省徐州市进行了实践验证,形成了地市级调查成果,旨在为全国范围内地级市自然资源调查工作提供参考,构建可复制、可推广的调查体系。     

长江经济带地质环境综合调查工程进展与主要成果

为保护长江生态环境,近年来,中国地质调查局组织实施了“长江经济带地质环境综合调查工程”。通过采用环境地质调查、评价、监测以及专题研究和综合研究相结合等方法,取得了一批重要成果和认识: ①初步构建了长江经济带地质资源环境综合信息管理与服务平台,系统梳理了长江经济带与重点区域的资源环境条件和重大地质问题,提出相关建议; ②创新地将“光纤技术”应用于地面沉降和地裂缝监测,相关成果引领了光纤监测技术发展; ③编制了1:5万比例尺的环境地质调查技术标准和要求; ④创新形成了3个层次环境地质调查合作机制,探索建立了3种尺度资源环境承载能力评价方法体系和大流域环境地质工作模式; ⑤建立了江汉平原地球关键带监测网络,编制了平原区地球关键带调查技术方法指南; ⑥提出了长江流域重大水利工程与生态地质环境多元响应研究思路,创新构建了一套多模态传感器调查系统,提出了重大水利工程对地质环境影响新判断; ⑦建立了长江中下游不同沉积单元区第四纪地层多重划分对比序列,构建了重点地区第四系三维地质结构模型,提出了长江贯通时限和演化新认识; ⑧编制了流域、经济区和城市系列地质调查报告和图集,成果转化与服务成效显著。该工程进展及成果提升了长江经济带地质调查工作水平,可为区域国土空间规划、绿色生态廊道打造、立体交通走廊建设、产业转型升级、新型城镇化建设以及脱贫攻坚工作等提供科技支撑。     

长江经济带地质环境综合调查工程进展与主要成果

为保护长江生态环境,近年来,中国地质调查局组织实施了“长江经济带地质环境综合调查工程”。通过采用环境地质调查、评价、监测以及专题研究和综合研究相结合等方法,取得了一批重要成果和认识: ①初步构建了长江经济带地质资源环境综合信息管理与服务平台,系统梳理了长江经济带与重点区域的资源环境条件和重大地质问题,提出相关建议; ②创新地将“光纤技术”应用于地面沉降和地裂缝监测,相关成果引领了光纤监测技术发展; ③编制了1:5万比例尺的环境地质调查技术标准和要求; ④创新形成了3个层次环境地质调查合作机制,探索建立了3种尺度资源环境承载能力评价方法体系和大流域环境地质工作模式; ⑤建立了江汉平原地球关键带监测网络,编制了平原区地球关键带调查技术方法指南; ⑥提出了长江流域重大水利工程与生态地质环境多元响应研究思路,创新构建了一套多模态传感器调查系统,提出了重大水利工程对地质环境影响新判断; ⑦建立了长江中下游不同沉积单元区第四纪地层多重划分对比序列,构建了重点地区第四系三维地质结构模型,提出了长江贯通时限和演化新认识; ⑧编制了流域、经济区和城市系列地质调查报告和图集,成果转化与服务成效显著。该工程进展及成果提升了长江经济带地质调查工作水平,可为区域国土空间规划、绿色生态廊道打造、立体交通走廊建设、产业转型升级、新型城镇化建设以及脱贫攻坚工作等提供科技支撑。     

安徽林业3S技术应用综述

信息技术的迅猛发展和广泛应用,从根本上改变了现代社会的生存和发展环境.本文简述了地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、全球定位系统(GPS)的概念和特点,介绍3S技术在安徽林业系统的发展过程和应用现状,提出了加速安徽林业建设中3S技术应用的若干建议.作为一种崭新的现代技术管理手段,3S技术将在森林资源监测、营林规划设计、森林灾害预警、科学宏观决策等方面带来巨大的变革和深远的影响.     

北京矿山环境遥感监测与综合评价系统的设计

根据北京市矿产资源开发的实际情况,提出了北京市矿山环境遥感监测与综合评价系统研发的设想。该系统通过将遥感地质调查、矿山环境监测与矿产资源管理进行有效整合,将同一种数据和成果应用到管理的不同方面,充分发挥和提高遥感数据的成果效益和经济效益,服务于多个方面,降低管理成本,并形成整装成果,为矿产资源监督管理提出新的模式,对于政府行使职能、获取适时客观的基础数据、提高监督管理效益和管理质量、及时打击违法开采、维护正常的矿产资源管理秩序和矿区环境的综合整治都具有重要的意义。     

自然资源定义、分类，观测监测及其在国土规划治理中的应用

【研究目的】为摸清中国资源家底、认清资源变化规律、管好国土用途，解决现有自然资源内涵不一、分类上存在差异、在数据获取上不统一、资源管理分属不同部门导致的资源在空间管理上交叉重叠等问题。【研究方法】本文采用文献综述法对自然资源的定义、分类及有关资源观测监测指标的相关文献进行梳理。【研究结果】（1）明确了观测监测体系下的自然资源是自然状态或未被加工的状态下通过生产能够产生价值的资源，可将其分为气候资源、地表覆盖资源及地下水资源3类开展研究；（2）总结得到自然资源综合观测与监测的对象、内容及观测方法；（3）分析自然资源观测监测在资源间及资源与环境间、资源资产管理、生态环境修复上的具体作用。【结论】文章最后指出自然资源观测监测是研究资源间、资源与环境间作用，资源资产管理以及生态环境修复中不可缺少的技术手段。创新点：（1）明确了自然资源的定义，解决自然资源在部门管理上、分类上以及数据获取上不统一的问题；（2）分析自然资源观测与监测的内容和指标，结合系统调查、观测实验、预测模拟、监测评价“四位一体”的探测技术，有效掌握自然资源家底、进行资源资产管理，研究资源间、资源与环境的相互关系，在国土规划治理中发挥作用。