李晓波
自然资源部信息中心副主任，二级研究员，中国信息协会特约副会长
国土空间是人类生存的空间，是生存之机、发展之本。中共中央国务院发布的《关于建立国土空间规划体系并监督实施的若干意见》中提出，到2035年要全面提升国土空间治理体系和治理能力的现代化水平，基本形成生产空间、集约高效生活空间宜居适度、生态空间山清水秀，安全和谐、富有竞争力和可持续发展的国土空间格局。
当前国土空间治理工作已经迈向对整个国土空间山、水、林、田、湖、草、城等多要素的综合治理，协调好人地关系，也就把人的活动与国土空间开发利用活动，城市、交通、产业与土地、矿产、林、草、水的承载力要进行协调，协调是通过的规划、审批、批后监管来进行协调，达到人与地的协调。
国土空间治理现代化需要建立准确快速高效的感知的国土的技术体系：
服务于国土空间规划的科学化、精细化编制
为国土空间的用途管制提供客观实际情况信息
从技术上能够及时的对生态红线、永久基本农田、海域海岛、岸线等区域实行严格保护
对整个国土空间开发利用活动进行实时的监测和评估。
本次报告分为三大部分：
一、新时代国土空间治理对感知国土提出的挑战
二、新技术发展给感知国土带来的机遇
三、面向未来全域全时感知国土的应对策略
一、新时代国土空间治理对
感知国土提出的挑战
挑战一：国土空间规划需要对国土空间格局全域空间化的整体性系统性要有理解和把握
从国土空间规划迈向对全国全流域、跨区域的规划，可能存在局部利益发展与全流域规划的矛盾。例如长江黄河流域的上游水资源开发布局与中下游水资源之间就存在分配利用的矛盾，所以怎么平衡局部的合理性和整体的适合性，做到科学的跨区域大尺度规划是非常重要的。
从产业的布局来看，钢铁项目的繁荣的同时也带来了全国产能的过剩，在北京周边河北过多的部署了这些钢业，对环境大气、水资源造成了严重损害，也影响了人类的生存，影响了首都的生态安全。
传统的二维规划局限性在于，不能直观显示地上、地表和地下的资源分布，无法满足三维立体统一规划的要求。
从规划来看，全国、流域和区域国土空间规划必须要有全域空间化的资源环境背景、人类活动、国土开发利用状况等海量的信息和分析能力来支撑。
同时对于重点区域，像城区、村庄以及其他重点地区的国土空间详细规划应该有所规划区的直观性更强的三维实景数据辅助支持。
挑战二：国土空间开发利用监管需要实时性更强的直接发现技术手段
这年来侵占耕地建房屡屡发生，特别是很多农民在自己承包地上建房。以往巡检方式单一，不能及时发现。当发现的时候，对这些房子要进行拆除，而农民已经付出了昂贵的成本，所以执法的时候拆除阻力很大，甚至暴力抗法。
生态保护区违规自建别墅屡禁不止。监管手段落后，难以及时发现、及时遏止。违建者已经付出了巨大的成本，并且造成了自然资源的极大破坏。
矿产资源方面私挖乱采的现象也触目惊心，屡禁不止。
总体来看，国土空间监管由于手段比较落后、巡检方式比较单一，所以难以及时发现，发现以后拆除整改的难度也很大，阻力很大，即使把它拆除整个社会的财富也流失，资源环境已经被破坏，所以如何把“事后执法”转变为“事前监管”，是面临的重要转变。
1、传统的年度卫片检查和事后行政执法的局限性，需要把对国土开发利用的检查缩短到月度、周度。
2、对违法违规事件的及时发现和事件过程追索需要有天甚至小时级的数据。
挑战三：自然资源资产登记管理需要构建地上、地表、地下精细的三维空间一张图
中办、国办发布《关于统筹推进自然资源资产产权制度改革的指导意见》提出：加快推进建设用地地上、地表、地下，分别设立形式使用权来促进国土空间合理开发利用。
二、新技术发展给感知国土
带来的机遇
我国对地观测卫星可以提供多时相多尺度高精度数据服务
对地观测的卫星，精度越来越高，能够到亚米级；那么周期也越来越短，年-月-天；从平面到立体，从图像到视频，越来越接近于现实。技术的发展为感知国土快速获取全国范围直观的信息提供了可能。
值得一提的就是“吉林一号”卫星星座，第一阶段是60颗卫星在轨组网，具备全球热点地区30分钟内重访的能力，每天可以观察全球范围800多个目标区域。第二阶段实现138颗卫星在轨组网，具备全球任意地点10分钟内的重访能力。
高分7号立体遥感测绘卫星直接获取三维立体的影像。相应的分辨率是优于0.8米，测量精度能够达到0.3米，高程精度优于1.5米，直接通过高分辨率的双线阵相机获取1:10000的立体影像。
-
目标视频精确定位、视频图像地图定位等技术日渐成熟
包括目标视频精确定位技术、视频图像地图定位技术、视频电子围栏技术、视频智能分析预警技术等等。
视频监控摄像头已经广泛使用，并覆盖全国主要市镇
现在全国差不多有一亿五千万的视频，而且除了城市基本覆盖以外，天网工程摄像头已经覆盖到村镇。全国也有200万在郊外的高铁塔上也可以安装视频摄像机。
5G技术将助力自然资源全领域综合管理迈向新的高度
5G技术的发展最重要的是使原来很难做到视频大容量数据传输，包括对数据的处理，未来可以实现把各类影像图数据及时处理、传输和应用。5G与人工智能的结合，能够加速信息化、智能化的转型。
AI技术将在国土空间综合感知工作中得到广泛应用
AI人工智能用于国土要素识别、资源环境评估、人工智能对大小场景快速比对分析、空间目标分析研判，发挥历史时间跨度、空间范围跨度以及各种业务跨度，找出需要的目标。
区块链技术可以在自然资源发挥很大的作用
区块链的安全性、可防御性以及去中心化等特点，可以在国土空间的数据处理和应用上发挥重要的作用，例如应用于不动产登记中。
三、智能化技术提升城市生命体的免疫力
从整个的国土空间治理的需求以及新技术的发展，已经能够构建起山、水、林、田、湖、草、城多要素融合的空、天、地，自然资源全域全时的自然三维立体的智能感知的综合体系。
各种传感器探测到地表各类山水信息，以及空天探测，可以形成新一代的感知国土的技术体系。
构建起国土空间全景式的三维实景一张图
全景式视频监控与三维实景一张图深度融合，利用AR技术在实景画面上叠加各类三维数据，与BIM的深度融合，展示整个城区或者区域的三维景色。
全景式三维实景一张图突破了上维信息表现的束缚，实现地形、地貌、地物从静态到动态的直观展示。
数据二三维一体化管理，可以快速、全面、准确的掌握土地、矿产、海洋等全资源要素数量、质量、结构和空间布局。
实现对资源要素的时空展示和时空分析能力，为城市脉络、山水格局、视廊分析等提供支撑。
实现矿产资料的集群化管理与地上、地表、地下一体化展现，为国土空间地表、地上以及三维场景的全空间表达与分析提供支撑。
构建起国土空间智能分析平台（自然资源大脑），通过各类的人工智能的分析的融入，能够准确快速来识别国土空间的动态变化，实现从感知到认知，判断各类所需宏观决策。历史跨度、范围跨度、业务跨度各类的集中比对。
针对空间全要素的管理来形成应用体系，规划-审批-监管-治理-决策五要素闭环管理形成应用体系。
规划阶段，通过感知国土来辅助对各类的自然资源的评价，辅助“三条红线”划定，能够对人地关系各类要素，特别是人口分布、流动、产业、城市等国土开发利用信息，模型及算法，分析国土空间开发利用格局及演变。
审批阶段，对各类的项目的合规性，同时还提供各类项目的自然环境的分析，
监管方面，国土空间指标监测，特别是重点地区的监控。三位实景用于建立关于自然保护区电子围栏，把红线落实到电子围栏上。
整治修复，从规划设计开始，项目全过程进行管理，对修复的效果来进行评价。
决策支持，为整个的国土空间包括自然资源的决策提供服务，有了这些数据以后再结合各类经济社会数据，社会的互联网大数据可以形成专题综合性决策支持。
总体来说，感知国土不仅是为国土空间的管理、自然资源的管理服务，更重要的是可以为整个其他行业进行服务，提供给各类经济社会服务。
目前各项工作还在探索当中，新技术的发展中还有很多技术需要解决，最后形成全国体系化的三维实景一张图还要有一段时间。在一些城市可以开始试点，大家可以探索。
——李晓波
*文字稿已经专家本人审阅
本文转自：城市规划新技术应用
————————————
閱讀更多 中國城市中心 的文章
