“遙感先行”服務自然資源調查技術變革與調整

李志忠，穆華一，劉德長，孫萍萍，黨福星，劉 拓，賈 俊，王建華，韓海輝，馬維峰，湯曉君，李文明，趙 君

1.中國地質調查局 西安地質調查中心，陜西 西安710054；2.中國地質調查局 西部綠色發展研究院，陜西 西安710054；3.中國地質調查局 自然資源航空物探遙感中心，北京100083；4.中國科學院空天信息創新研究院，北京100101；5.核工業北京地質研究院，北京100029；6.中國地質大學，湖北 武漢430074；7.西安交通大學 電氣工程學院，陜西 西安710049

0 引言

生態文明建設已被納入國家的戰略布局.為推進生態文明體制改革，自然資源部把“山水林田湖草”作為一個生命共同體，以自然資源科學和地球系統科學理論為指導，逐步實現山水林田湖草的整體保護、系統修復和綜合治理，為保障國家生態安全提供基礎支撐，為實現國家治理體系和治理能力現代化提供服務保障.新時代國家糧食能源安全保障、水資源安全、重大區域發展戰略、重大工程建設、“一帶一路”倡議、海洋強國戰略、國土空間規劃和自然資源管理等都對自然資源調查工作提出新的要求，為自然資源調查體系的變革與調整提供了難得的發展機遇.遙感先行是自然資源事業發展的需要，是遙感科技創新的需要，是天空地遙感調查監測技術體系發展的要求.

1 新時代自然資源調查的新變化

1.1 自然資源調查體系的指導思想發生重大變化

作為“統一行使全民所有自然資源資產所有者職責”的關鍵環節之一，新時代自然資源調查工作更聚焦國家重大需求和戰略部署，服務方向從土地礦產資源為主向整個自然資源全要素轉變，指導理論由傳統土地和地質學向地球系統科學和自然資源科學轉變，調查周期由階段性向持續性轉變，調查模式由專一調查向調查－監測－評價一體化轉變，調查思維由注重資源開發利用價值向綜合考慮資源利用涉及的人地關系轉變，調查機制也由多部門分散組織向標準統一、數據銜接、成果共享的統籌協調方式轉變.

1.2 自然資源調查體系的工作任務發生重大變化

為增強服務生態文明建設的能力和水平，新時代自然資源調查工作的重要任務將是建立以地下資源層、地表基質層、地表覆蓋層和管理層為基礎的自然資源調查監測體系，系統開展統一調查監測評價，查清全國土地、礦產、森林、草原、水、濕地、海域海島等各類自然資源真實家底和變化情況，揭示自然資源要素相互關系和生態系統演替規律.目前，水資源調查已擴展到大氣水、地表水、地下水和海洋水的四水歸一的全覆蓋調查體系；地表基質調查作為一項新的工作內容，跨越了多門類自然資源業務體系和學科體系，需要不斷構建能串聯地表和地下礦產、巖石、土壤等基礎物質的調查技術流程和方法體系.關鍵帶是銜接地表基質層和地表覆蓋層的重要紐帶［1］，生態地質調查工作在關鍵帶分析研究中的作用已初步顯現，而健康地質調查工作新體系的探索與創建，將不斷拓展自然資源調查監測體系的內容和應用，更好地支撐地質文化村、現代農業富硒產業園、國家公園等建設，有效服務于健康中國戰略和鄉村振興戰略.

1.3 自然資源調查體系的技術方法發生重大變化

目前，自然資源調查手段已由傳統調查方法向以依托科技創新和現代信息化建設為技術支撐的新方法轉變.在地質調查過程中，已逐步形成應用大數據、云計算、人工智能、5G技術、北斗衛星導航系統為核心的信息技術，改造、引領和支撐地球物理、地球化學、遙感、鉆探、分析測試、地質信息和資源利用等七大傳統地質調查手段，提高未來地球演化的預警、預報和預測水平.新技術的加入將進一步完善對自然資源開發利用和地質災害、土地荒漠化、水土流失等風險問題的調查、評價和監測預警體系，著力提升各類災害隱患識別與風險調查能力，構建“天－空－地－網”的自然資源動態立體監測預警體系，破解“隱患在哪里”“災害何時發生”“危害程度如何”等關鍵問題，不斷增強防災、減災、抗災的能力和水平.

1.4 自然資源調查體系的應用需求發生重大變化

自1998年“數字地球”概念提出后，以整體的視野思考和統籌地球信息資源的開發利用模式正在逐步構建。放眼全球，發展全息數字地球是必然趨勢，也具有重要的戰略意義.借助自然資源和地質云平臺，以對全球環境具有重大影響的土壤、水、大氣、礦山環境、林草/濕地、荒漠化/沙化、污染狀況等地球健康要素為目標，構建地球數據的全新生態系統，發展地球系統科學，支撐國家數字地球系統建設.實施國家區域發展戰略，推進京津冀協同發展、長江經濟帶發展、粵港澳大灣區建設、長江一體化發展，推動黃河流域生態保護高質量發展，高標準、高質量建設雄安新區，以及推進新型城鎮化，需要充分發揮自然資源和國土空間綜合調查的基礎先行作用.

2 為什么要遙感先行

遙感在“山水林田湖草”自然資源“三測”（觀測、探測、監測）中先行，具有明顯的現今其他技術方法無法替代的優勢，主要體現在快速、多尺度、多角度、立體、動態、綜合等方面.

2.1 遙感可以快速觀測自然資源的分布特征

利用多目標增強的遙感圖像，通過人工智能解譯，可以快速查明目標區的山、水、林、田、湖、草等自然資源要素的類型、位置、形態和分布特征等信息.利用多空間分辨率的遙感圖像，不僅可以調查、監測大區域乃至全球的山、水、林、田、湖、草等，而且還可以直觀顯示各要素的細節，甚至一棵樹冠.

2.2 遙感可以快速探測自然資源的物化特性

利用多光譜遙感，不僅能從可見光角度對山、水、林、田、湖、草進行調查和監測，而且可以從紅外、微波的角度進行物化特性探測，尤其是發揮高光譜遙感圖譜合一的特點，不僅能高精度地識別山、水、林、田、湖、草的幾何形態及各要素的光譜特征，還可以通過識別其物質成分進行定量分析.利用航天遙感、航空遙感、地面遙感，可對山、水、林、田、湖、草形成天－空－地一體化的立體探測、調查和監測，掌握資源的數量（面積、體積、儲量）、質量和生態狀況.

2.3 遙感可以快速監測自然資源的動態變化

利用不同時代、不同時相的遙感數據，可對山、水、林、田、湖、草進行長序列動態監測，研究其隨時間和季節的變化特征及規律，形成林草田占用破壞、水土流失、荒漠化、礦山開發治理等有關災變風險變化數據.同時利用多源遙感數據，還可提取多年植被覆蓋度、凈初級生產力、葉面積指數、蒸散發等生態特征參量，支撐國土空間規劃、生態保護與修復、自然資源資產管理、耕地保護、自然資源開發利用、地質礦產等工作.

2.4 遙感可以快速分析自然資源利用涉及的人地關系

遙感圖像是地物信息綜合體的真實反映，不僅可以掌握山、水、林、田、湖、草之間的相互轉化關系，還可以分析其所處的地質背景、地形地貌、氣溫降水、人類活動等，從而進行“水－土－氣－生－人”綜合作用分析，從源頭上為國土空間優化和生態保護修復提供理論依據和技術支撐.

2.5 遙感先行已具備較好的實施基礎

目前，中國基于天－空－地一體化的遙感綜合觀測系統已形成，建成了以遙感、傳感器、物聯網等為主體的調查監測觀測技術體系，實現了調查數據的采集、傳輸、處理、應用、服務全流程信息化.地質云、大數據、人工智能與調查業務深度融合，以數據驅動助推轉型發展，形成了完善的地學信息服務體系.此外，自然資源部遙感技術裝備力量雄厚，形成了航空遙感飛機網絡系統，擁有高精度攝影相機、高光譜成像儀和水深激光測量儀等先進裝備，構成12顆遙感衛星天網，已獲取全球450萬景國產衛星影像數據，為遙感先行奠定了堅實基礎.

綜上，隨著國家經濟實力的提高、遙感技術發展以及應用需求的不斷增多，遙感應用正在發生巨大的變化.通過先行觀測、先行探測、先行監測，可以發現更多新現象，提出更多新問題，為后續地表結構破壞的修復、治理提供科學依據.遙感先行理念的實行，是切實體現構建以遙感監測為主要手段的自然資源調查監測技術體系的重要使命.通過遙感先行加強自然資源數據獲取，提高對多源數據的處理速度以及應用產品的深加工能力，提升自然資源遙感調查能力，實現對自然資源全要素、全覆蓋、全天候、全尺度的調查監測，切實服務自然資源中心工作，以適應生態文明建設和自然資源管理的需要.

3 如何做到遙感先行

3.1 精準對接國家重大需求

根據國家制定的“十四五”規劃和2035年遠景目標，逐項分解涉及自然資源調查的工作任務，發揮遙感調查監測技術的優勢，找出切入點，以地球科學為指導，以解決重大資源環境問題為核心，聚焦影響能源安全、糧食安全、生態安全的自然資源要素，以及鄉村振興、城鎮化推進、綠色發展、國家公園建設等要素保障需求，以系統思維開展自然資源保護、開發、利用、恢復成效的調查、監測和評估，尤其是在西北承受力脆弱地區先開展遙感綜合“三測”.

3.2 聚焦典型資源環境問題

以核心科學體系戰略和天－空－地一體化監測體系為基礎，通過多要素綜合研究、多學科交叉融合和系統論應用，聚焦新領域中的新任務、新難點，解決重大資源環境問題，科學推進荒漠化、石漠化、水土流失、黑土地保護、凍土消融災變、礦產環境恢復治理等典型問題，加強全球氣候變暖和人類活動對資源環境變化帶來的驅動效應.

3.3 創新遙感技術方法體系

研發智能化遙感填圖技術、基于大數據和云計算的生態環境遙感綜合監測技術、高精度遙感地體解譯技術，占領地球觀測制高點.加強地質智能感知體系建設，建立星空地觀測、地面綜合實時監測網絡體系.按照地質云、大數據、智能化“三位一體”總體布局，加快遙感技術與5G、區塊鏈、知識圖譜、空間信息等新一代信息技術的融合應用，將自然資源調查監測數據打造成建設“數字地球”的核心資源，使調查、監測、評價、區劃、科研等數據在提升地質調查現代化工作能力和社會化服務水平中發揮重要作用.

3.4 加速遙感產品研發與轉化應用

面向自然資源調查領域工作需求，加快遙感地質科技創新成果的轉化，將遙感地質調查技術成果應用于自然資源綜合調查評價.應用優勢的遙感勘查技術，服務經濟社會建設主戰場，服務生態文明建設和自然資源管理中心工作.

4 在哪些領域遙感可以先行

在自然資源調查監測許多領域中，遙感發揮了重要先行作用，為資源三測、生態文明建設和自然資源管理工作提供了重要決策依據.

4.1 西部干旱少植被區礦產資源調查

在西部干旱少植被區，遙感地質調查是地質基礎調查中的基礎，先行中的先行.為保障礦產資源安全，中國地質調查局在中國西部干旱少植被區實施了一系列重大項目.通過西部重要成礦帶部署礦產資源遙感綜合調查項目，創造性地將高分辨率遙感數據與多光譜、高光譜遙感數據相結合，開展多層次遙感解譯，形成了一套高分遙感地質礦產調查技術方法體系，實現了多元、多層次遙感技術的綜合應用，編制了工作區的巖性構造圖、遙感異常圖、遙感找礦預測圖等基礎性圖件，開展成礦信息的綜合分析和預測，新發現一大批遙感異常和上百處礦化點、礦化線索、地質找礦線索.西部干旱少植被區地質礦產調查，充分發揮了遙感地質的基礎和先行作用，為實現地質找礦快速突破提供了技術支撐.2018年，中國地質調查局建立了高寒深切割區遙感＋地質＋地球化學“空地一體”快速勘查技術方法體系，引領昆侖－阿爾金地區快速取得鋰礦找礦重大突破［2］，南疆逐步成為中國戰略性礦產大型資源基地.此外，利用多源遙感數據和多特征匹配濾波技術，在西昆侖準確識別鉛鋅礦賦礦地層信息，結合地球化學、電阻率測深信息，快速實現和田甜水海地區薩岔口、五峰山一帶鉛鋅找礦新發現.針對蝕變礦物遙感信息與地質背景臨界閾值的定量化問題，建立了分維變點模型，形成高光譜標志性蝕變礦物組合找礦預測方法，實地驗證顯示高光譜蝕變異常提取精度達82%，奠定高光譜遙感技術在地質調查領域的推廣基礎，推動高分、高光譜遙感調查技術在西北地區礦產勘查中的規模化應用.

4.2 地質災害調查監測

地質災害遙感調查監測主要是采用多頻段、多參數的天－空－地一體化觀測技術，有效判讀地質災害孕災背景、災害特征、變形速率和發展趨勢等信息，進一步為地質災害識別、監測、防治、評價以及突發地質災害應急處置等提供基礎資料與決策依據［3-5］.以衛星為主的天基層面，主要采用光學遙感、高光譜等手段，揭示孕災背景、災害范圍以及影響因素等，運用InSAR技術獲取地表形變信息；以無人機、有人機為主的航空層面，主要采用無人機航攝、LiDAR、貼近攝影等手段，獲取地質災害災變形態特征、位移變化特征等.隨著遙感觀測技術的快速發展，在地質災害早期識別、隱患排查、監測以及災情評估等方面，“遙感先行”這一理念得到了廣泛應用.2018年10月和11月金沙江白格滑坡、2019年7月貴州水城滑坡等災害應急處置中，采用綜合遙感技術準確獲取了災害規模、變形速率等關鍵信息，為地質災害應急指揮、搶險救災以及科學決策提供了重要的技術支撐［6-7］.在黃土高原地區，通過建立基于人工智能的地質災害遙感識別技術，實現了隱蔽性黃土地質災害的早期識別和監測預警［8-9］.2016年以來該技術已成功實現天水、延安和沿黃公路沿線大面積強降雨引發的黃土地質災害災情的多次預警，有效降低了地質災害造成的生命財產損失.

4.3 地表生態植被和水、土資源監測

地表生態植被調查，需要疊加長時序的遙感觀測，綜合地理、氣候、經濟、人文等因素，進行植被生態狀況變化、生態系統功能分析和質量監測等工作，是數量、質量、生態三位一體的調查監測.

目前，自然生態植被遙感監測圍繞自然資源管理“質量、生態”管控需求，綜合利用大幅寬多光譜衛星的高重訪能力和高光譜衛星的地物光譜探測能力，通過監測植被覆蓋度、葉面積指數和凈初級生產力（NPP）等指標，分析植被覆蓋空間分布及變化特征.針對不同生態功能區、典型流域或生態單元開展大范圍、長時序的宏觀監測，可有效獲取區域的植被生態狀況時空演變趨勢信息.2017年，中國地質調查局在南疆焉耆盆地實現無人機高光譜遙感技術與土壤地球化學調查技術協同，建立了鹽漬化強度遙感反演模型，實現耕地鹽漬化的快速、精準監測識別，揭示了1998—2017年鹽漬化演化規律，為地方政府開展生態保護與治理提供決策依據①劉拓，等.西北五省耕地區1∶25萬土地質量地球化學調查.中國地質調查局西安地質調查中心，2019..2019年以來，在西北的黃河源頭、祁連山黑河流域、賀蘭山、陜北毛烏素以及南疆塔河流域，利用多源遙感技術開展生態地質調查和環境地質調查，宏觀掌握了2000年以來西北主要生態功能區的植被變化狀況，定量分析了氣溫、降水、土壤等因素對生物量和生態環境變化的影響，揭示出不同區域植被生態狀況時空演變趨勢與差異.

在自然資源部水資源監測中，遙感先行作用主要表現為：具有全國頂級的衛星遙感數據接收、航空遙感數據采集、數據處理與應用等能力，實現了對一到三級河流、面積1 km2以上湖泊和水庫每年兩次動態監測，降水量、下墊面等水循環要素的監測，冰川、江河湖庫塘體積、儲量的監測.

4.4 土地動態變化監測

土地利用動態遙感監測是以土地變更調查的數據及圖件為基礎，運用遙感圖像處理與識別技術，從遙感圖像上提取變化信息，從而達到對耕地及建設用地等利用變化情況的定期監測的目的.

目前開展的全球黑土地關鍵帶地質生態天－空－地一體化調查與評價工作，是以地球系統科學理論為指導，以黑土地關鍵帶相關理論體系為核心，形成了以高光譜遙感為代表的多手段聯合勘查技術體系.2018年，中國地質調查局在黑龍江省海倫地區開展航空高光譜遙感土壤調查數據1500 km2，航空高光譜遙感農作物監測600 km2，提取了土壤地球化學指標包括有機碳、全氮、堿解氮、全磷、全鉀、硒、鉻等12種元素；土壤物理指標包括陽離子交換能力、全鹽量、pH值、地表溫度等；農作物生長狀態指標包括植被葉綠素含量、葉面積指數.依據高光譜反演得到的影響土地質量的養分、有益元素、有害元素等含量數據，對黑土地質量進行了綜合評價［10-14］.黑土地動態變化監測示范是遙感精準對接黑土地調查監測的重要體現，支撐了黑土地保護和科學開發利用.后續還將通過長時序監測，建立基于玉米、小麥、水稻、大豆等不同農作物物候特征的光譜曲線模型，提取出糧食作物、非糧食作物、糧食與非糧輪作和未耕種等4類信息，對重要產糧區耕地進行“非糧化”“非農化”監測分析.

4.5 地表重大工程建設

地表重大工程建設遙感調查主要是緊密結合地表重大工程建設安全評價需求，通過遙感先行解譯，進行構造地貌調查，綜合地球物理探測、鉆孔聯孔剖面與斷層位移監測等技術方法，開展地表重大工程區域活動斷裂調查，查明活動斷裂的位置、活動方式與最新活動時代，揭示主要活動斷裂對近地表不良工程地質問題的控制作用，評價工程區及鄰區地殼穩定性，服務于重大工程規劃建設.

4.6 城鄉規劃調查和生態文明評價

遙感技術為城鄉空間規劃提供了解決問題的有力工具，利用不同分辨率的遙感影像提取城鄉空間規劃所需要的信息以及資源、環境、生態、災害等要素信息.在規劃前期，衛星遙感提供基礎底圖數據作為規劃基礎；在規劃實施中，衛星遙感可以對實施效果進行監測監管；規劃實施后，衛星遙感可以對規劃結果進行宏觀評估.遙感先行同時也有助于城鄉國土空間規劃的質量和管理效率的提高，如圍繞空間規劃、用途管制等需求，在遙感監測的基礎上，結合社會、經濟、文化、歷史及相關行業管理等數據，建立綜合分析評估評價模型，開展適宜性分析評估，為明確城鎮建設最大合理規模和適宜空間提供依據.

通過自然保護區的人類活動符合性分析，掌握全國各地自然保護區人類活動干擾情況，為保護區監管提供依據；通過對風力發電和光伏發電設施適宜性評估，為全國綠色能源設施布局提供參考；通過對全國新增建設用地的綜合性評價，挖掘重點城市發展態勢，分析全國經濟發展格局均衡狀況，為國家宏觀經濟調控提供決策支持——這些都是2020年以來綜合調查監測的主要任務.

在生態文明評價中，通過遙感先行，獲取多尺度生態地質和生態狀況調查成果，支撐了生態地質調查體系的建立；獲取防護林退化、湖泊萎縮、土地沙化、石漠化等生態變化重要信息和數據，為破解重大生態問題機理、支撐科學保護修復提供服務.每年定期開展全國新增礦山恢復治理面積監測，長江經濟帶、京津冀、汾渭平原廢棄礦山修復工程進展監測，水環境保護與整治、低質低效林改造、水土流失治理、礦山環境修復、土地整治與土壤改良等生態保護與修復工程實施成果監測，為服務國家綠色發展指數和生態保護修復重大工程監測監管起到支撐作用.

4.7 碳源匯時空分布狀況的調查反演

“十四五”規劃中明確提出我國要加快推動綠色低碳發展，促進人與自然和諧同生.在區域尺度，衛星遙感技術是探測大氣中碳濃度的有效手段，在國內外已取得一定應用效果.遙感監測結果顯示，2018年全球大氣CO2濃度同比增長率從2016年的0.72%下降到了0.48%.與此同時，全球生態系統固碳能力逐年增加，減緩了CO2濃度增速.中國于2016年發射了首顆二氧化碳科學觀測實驗衛星，成為全球第3個可提供碳衛星數據的國家.這顆“碳衛星”搭載的高光譜溫室氣體探測儀可以高精度地反演大氣中CO2濃度，動態監測大氣CO2濃度分布和變化情況，可為應對全球氣候變化提供準確依據.目前，研究人員已通過該衛星獲取的全球葉綠素熒光反演圖來監測和分析地球的“綠色生產力”.“十四五”期間，自然資源調查監測中，也應優先構建先進的天地一體化碳衛星監測技術體系，加快推進人為源和自然源引起的溫室氣體排放衛星監測技術及應用，協助國家林草局等機構建立國家溫室氣體排放清單獨立核算技術體系和相關國際標準規范，形成用于應對全球氣候變化研究的中國方法和中國數據，引領全球碳排放監測技術能力.2019年，中國地質調查局在配合國家林草局開展的全國泥炭碳庫調查研究中，也逐步探索了基于地面鉆探－遙感反演－實驗測試一體化的碳源匯時空分布調查反演技術體系，期望通過遙感技術快速掌握泥炭發育區碳源匯時空分布格局，分析泥炭的形成時代、對應成炭期、氣候背景來研究青藏高原等典型區域泥炭發育中碳循環過程及對氣候變化的影響，為逐步提升中國在國際氣候變化方面的話語權提供科學支撐.

5 “遙感先行”推動西部地區自然資源精準快速調查

中國西部自然資源豐富，尤其是礦產資源豐富.西部地區的自然資源調查工作應緊密圍繞國家新發展格局，精準對接“十四五”地質工作的十大需求，積極踐行遙感先行的理念，結合西部地區自然資源、社會經濟等狀況，科學謀劃，合理部署遙感地質調查工作.

5.1 推動西部地區能源礦產資源精準快速調查

圍繞國家清潔能源和戰略性礦產資源保障安全需求，在戰略性礦產遠景區、西部重要油氣盆地地區，利用遙感技術對地熱、天然氣和戰略性礦產資源進行精細化調查，摸清地表熱異常、油氣滲漏異常和蝕變礦物異常分布規律，為新一輪地質找礦行動提供支撐.

5.2 推動西部地區水土氣生資源精準快速調查

圍繞服務綠色發展、鄉村振興，保障國家糧食安全，推進生態文明建設需求，認真貫徹落實“讓黃河成為造福人民的幸福河”的精神，樹立“山水林田湖草”生命共同體理念，以地球科學系統理論為指導，結合西部地區已有自然資源、社會經濟等資料，利用天－空－地一體化技術開展遙感綜合調查，摸清西部地區土地、水、生物等資源和地質災害等生態環境，形成產－學－研－用“四位一體”協同機制與模式.堅持優勢互補、互惠合作、協同攻關的原則，依托西部綠色發展研究院平臺，聯合多家單位，形成跨區域整裝成果.

5.3 推動西部地區典型關鍵帶的精準快速調查和技術創新

圍繞健康中國和平安中國建設需求，組織開展西部健康地質調查應用示范.可選擇以陜南秦嶺地區和黃河“幾字彎”陜西、甘肅、寧夏、內蒙、山西段為示范區，重點圍繞土壤、水系和山體關鍵帶監測需求，充分利用航天、航空、地面高光譜遙感及地球化學調查等技術，以“水資源＋生態環境”為核心，統籌考慮“地上與地下”空間格局，數量、質量、生態“三位一體”工作思路，建立面向地球健康狀況調查的地質工作體系.結合秦嶺礦山環境恢復治理監測、黃河水土流失動態監測成果及黃土高原局部地區治理經驗，開展黃河流域水土流失防治和秦嶺生態修復方法技術研究，推進區域生態保護和高質量發展.

5.4 建立和完善西北特殊景觀區的自然資源調查監測體系

以地球系統科學和自然資源科學為理論基礎，以技術融合和科技創新為支撐基礎，跟蹤調查監測技術發展的方向，聚焦短板問題，健全自然資源監測體制.尤其是針對西北特殊景觀區自然資源管理的需求，建立和完善適用于西北高寒深切割區、戈壁荒漠區、綠洲平原區、高山峽谷區、黃土高原區等不同景觀區的自然資源與災害遙感調查監測技術體系.

6 遙感先行支撐宜居地球與地球體檢計劃

目前，全球突出的環境問題主要有空氣污染、水污染、土壤侵蝕、土地退化、濕地草場及天然森林不斷減少等［15］.面對眾多的環境問題，世界自然基金會（WWF）從2012年開始每兩年發布一次《地球生命力報告》，持續關注地球生命力狀況.報告顯示，人類活動正在不斷地給地球累積壓力，地球環境惡化，生物多樣性持續喪失，生態系統健康遭破壞，地球生命力指數持續下降，且下降趨勢正在加劇.面對此狀況，急需對地球進行一次總體環境的評估.侯增謙院士通過分析美國、德國、英國等科技發達國家的地球系統科學戰略及1980年以來實施的多項全球大科學研究計劃，指出人類活動與自然環境的交互作用已逐漸成為地球表層系統演化的主要驅動力，通過建立強大的調查與評價、探測與觀測、模擬與預測全流程技術體系，開展圈層相互作用研究，可以更好地理解宜居地球的時空演變［16］.王焰新院士引入“同一健康”概念，探討了醫學地質研究需要為預防、監測和控制全球性傳染病提供地學理論、數據和方法支撐，進而研究在人類活動影響下，地球物質循環、生態系統韌性變化與疾病出現和傳播的成因聯系［17］.

針對全球尺度問題，基于天－空－地一體化的遙感綜合觀測技術是最佳體檢手段，可在全球范圍內開展多圈層、多尺度、多角度、多探測介質的一體化監測與評估，對地球健康狀況進行全面體檢，可對地球現狀進行系統科學的認識、分析與評價.

以地球關鍵帶理論為指導，系統開展地球體檢，實現宜居地球目標，以遙感先行，利用衛星、遙感等現代信息技術為支撐，建立對全球環境具有重大影響的土壤、水環境、大氣環境、礦山環境、林草/濕地、荒漠化/沙化、污染狀況的地球健康檢查要素，融合地球表層系統科學、公共衛生、生態環境等領域的權威專家，建立地球健康檢查指標體系，結合光譜影像的高效處理和人工智能解譯對每項指標進行專家評分，并根據各項指標的權重對地球健康進行總體評價，從而形成地球體檢報告.

7 結論

1）遙感先行理念的實行，是構建以遙感先行技術體系重要使命的切實體現.通過遙感先行，可進一步促進遙感技術的產業化，使其在“山水林田湖草”自然資源三測中發揮更大的作用.

2）中國西部自然資源調查工作應緊密圍繞國家新發展格局，結合區內自然資源、社會經濟狀況等，積極踐行遙感先行的理念，科學謀劃，合理部署遙感地質調查工作.

3）隨著中國航天事業獲得快速發展，遙感衛星的數量和種類已滿足全球監測的需要，輔之北斗導航衛星的精準定位，無論在數據還是技術方面都可支撐地球體檢計劃的嘗試與探索，且隨著技術體系的成熟和發展，有望直接推送遙感地球體檢工作的規模化應用.