李曉波
自然資源部信息中心副主任，二級研究員，中國信息協會特約副會長
國土空間是人類生存的空間，是生存之機、發展之本。中共中央國務院發佈的《關於建立國土空間規劃體系並監督實施的若干意見》中提出，到2035年要全面提升國土空間治理體系和治理能力的現代化水平，基本形成生產空間、集約高效生活空間宜居適度、生態空間山清水秀，安全和諧、富有競爭力和可持續發展的國土空間格局。
當前國土空間治理工作已經邁向對整個國土空間山、水、林、田、湖、草、城等多要素的綜合治理，協調好人地關係，也就把人的活動與國土空間開發利用活動，城市、交通、產業與土地、礦產、林、草、水的承載力要進行協調，協調是通過的規劃、審批、批後監管來進行協調，達到人與地的協調。
國土空間治理現代化需要建立準確快速高效的感知的國土的技術體系：
服務於國土空間規劃的科學化、精細化編制
為國土空間的用途管制提供客觀實際情況信息
從技術上能夠及時的對生態紅線、永久基本農田、海域海島、岸線等區域實行嚴格保護
對整個國土空間開發利用活動進行實時的監測和評估。
本次報告分為三大部分：
一、新時代國土空間治理對感知國土提出的挑戰
二、新技術發展給感知國土帶來的機遇
三、面向未來全域全時感知國土的應對策略
一、新時代國土空間治理對
感知國土提出的挑戰
挑戰一：國土空間規劃需要對國土空間格局全域空間化的整體性系統性要有理解和把握
從國土空間規劃邁向對全國全流域、跨區域的規劃，可能存在局部利益發展與全流域規劃的矛盾。例如長江黃河流域的上游水資源開發佈局與中下游水資源之間就存在分配利用的矛盾，所以怎麼平衡局部的合理性和整體的適合性，做到科學的跨區域大尺度規劃是非常重要的。
從產業的佈局來看，鋼鐵項目的繁榮的同時也帶來了全國產能的過剩，在北京周邊河北過多的部署了這些鋼業，對環境大氣、水資源造成了嚴重損害，也影響了人類的生存，影響了首都的生態安全。
傳統的二維規劃局限性在於，不能直觀顯示地上、地表和地下的資源分佈，無法滿足三維立體統一規劃的要求。
從規劃來看，全國、流域和區域國土空間規劃必須要有全域空間化的資源環境背景、人類活動、國土開發利用狀況等海量的信息和分析能力來支撐。
同時對於重點區域，像城區、村莊以及其他重點地區的國土空間詳細規劃應該有所規劃區的直觀性更強的三維實景數據輔助支持。
挑戰二：國土空間開發利用監管需要實時性更強的直接發現技術手段
這年來侵佔耕地建房屢屢發生，特別是很多農民在自己承包地上建房。以往巡檢方式單一，不能及時發現。當發現的時候，對這些房子要進行拆除，而農民已經付出了昂貴的成本，所以執法的時候拆除阻力很大，甚至暴力抗法。
生態保護區違規自建別墅屢禁不止。監管手段落後，難以及時發現、及時遏止。違建者已經付出了巨大的成本，並且造成了自然資源的極大破壞。
礦產資源方面私挖亂採的現象也觸目驚心，屢禁不止。
總體來看，國土空間監管由於手段比較落後、巡檢方式比較單一，所以難以及時發現，發現以後拆除整改的難度也很大，阻力很大，即使把它拆除整個社會的財富也流失，資源環境已經被破壞，所以如何把“事後執法”轉變為“事前監管”，是面臨的重要轉變。
1、傳統的年度衛片檢查和事後行政執法的侷限性，需要把對國土開發利用的檢查縮短到月度、周度。
2、對違法違規事件的及時發現和事件過程追索需要有天甚至小時級的數據。
挑戰三：自然資源資產登記管理需要構建地上、地表、地下精細的三維空間一張圖
中辦、國辦發佈《關於統籌推進自然資源資產產權制度改革的指導意見》提出：加快推進建設用地地上、地表、地下，分別設立形式使用權來促進國土空間合理開發利用。
二、新技術發展給感知國土
帶來的機遇
我國對地觀測衛星可以提供多時相多尺度高精度數據服務
對地觀測的衛星，精度越來越高，能夠到亞米級；那麼週期也越來越短，年-月-天；從平面到立體，從圖像到視頻，越來越接近於現實。技術的發展為感知國土快速獲取全國範圍直觀的信息提供了可能。
值得一提的就是“吉林一號”衛星星座，第一階段是60顆衛星在軌組網，具備全球熱點地區30分鐘內重訪的能力，每天可以觀察全球範圍800多個目標區域。第二階段實現138顆衛星在軌組網，具備全球任意地點10分鐘內的重訪能力。
高分7號立體遙感測繪衛星直接獲取三維立體的影像。相應的分辨率是優於0.8米，測量精度能夠達到0.3米，高程精度優於1.5米，直接通過高分辨率的雙線陣相機獲取1:10000的立體影像。
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目標視頻精確定位、視頻圖像地圖定位等技術日漸成熟
包括目標視頻精確定位技術、視頻圖像地圖定位技術、視頻電子圍欄技術、視頻智能分析預警技術等等。
視頻監控攝像頭已經廣泛使用，並覆蓋全國主要市鎮
現在全國差不多有一億五千萬的視頻，而且除了城市基本覆蓋以外，天網工程攝像頭已經覆蓋到村鎮。全國也有200萬在郊外的高鐵塔上也可以安裝視頻攝像機。
5G技術將助力自然資源全領域綜合管理邁向新的高度
5G技術的發展最重要的是使原來很難做到視頻大容量數據傳輸，包括對數據的處理，未來可以實現把各類影像圖數據及時處理、傳輸和應用。5G與人工智能的結合，能夠加速信息化、智能化的轉型。
AI技術將在國土空間綜合感知工作中得到廣泛應用
AI人工智能用於國土要素識別、資源環境評估、人工智能對大小場景快速比對分析、空間目標分析研判，發揮歷史時間跨度、空間範圍跨度以及各種業務跨度，找出需要的目標。
區塊鏈技術可以在自然資源發揮很大的作用
區塊鏈的安全性、可防禦性以及去中心化等特點，可以在國土空間的數據處理和應用上發揮重要的作用，例如應用於不動產登記中。
三、智能化技術提升城市生命體的免疫力
從整個的國土空間治理的需求以及新技術的發展，已經能夠構建起山、水、林、田、湖、草、城多要素融合的空、天、地，自然資源全域全時的自然三維立體的智能感知的綜合體系。
各種傳感器探測到地表各類山水信息，以及空天探測，可以形成新一代的感知國土的技術體系。
構建起國土空間全景式的三維實景一張圖
全景式視頻監控與三維實景一張圖深度融合，利用AR技術在實景畫面上疊加各類三維數據，與BIM的深度融合，展示整個城區或者區域的三維景色。
全景式三維實景一張圖突破了上維信息表現的束縛，實現地形、地貌、地物從靜態到動態的直觀展示。
數據二三維一體化管理，可以快速、全面、準確的掌握土地、礦產、海洋等全資源要素數量、質量、結構和空間佈局。
實現對資源要素的時空展示和時空分析能力，為城市脈絡、山水格局、視廊分析等提供支撐。
實現礦產資料的集群化管理與地上、地表、地下一體化展現，為國土空間地表、地上以及三維場景的全空間表達與分析提供支撐。
構建起國土空間智能分析平臺（自然資源大腦），通過各類的人工智能的分析的融入，能夠準確快速來識別國土空間的動態變化，實現從感知到認知，判斷各類所需宏觀決策。歷史跨度、範圍跨度、業務跨度各類的集中比對。
針對空間全要素的管理來形成應用體系，規劃-審批-監管-治理-決策五要素閉環管理形成應用體系。
規劃階段，通過感知國土來輔助對各類的自然資源的評價，輔助“三條紅線”劃定，能夠對人地關係各類要素，特別是人口分佈、流動、產業、城市等國土開發利用信息，模型及算法，分析國土空間開發利用格局及演變。
審批階段，對各類的項目的合規性，同時還提供各類項目的自然環境的分析，
監管方面，國土空間指標監測，特別是重點地區的監控。三位實景用於建立關於自然保護區電子圍欄，把紅線落實到電子圍欄上。
整治修復，從規劃設計開始，項目全過程進行管理，對修復的效果來進行評價。
決策支持，為整個的國土空間包括自然資源的決策提供服務，有了這些數據以後再結合各類經濟社會數據，社會的互聯網大數據可以形成專題綜合性決策支持。
總體來說，感知國土不僅是為國土空間的管理、自然資源的管理服務，更重要的是可以為整個其他行業進行服務，提供給各類經濟社會服務。
目前各項工作還在探索當中，新技術的發展中還有很多技術需要解決，最後形成全國體系化的三維實景一張圖還要有一段時間。在一些城市可以開始試點，大家可以探索。
——李曉波
*文字稿已經專家本人審閱
本文轉自：城市規劃新技術應用
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