北京市生態保護紅線校核及優化調整

王 淼 楊伯鋼 楊旭東 崔亞君 陳 娟

(1. 北京市測繪設計研究院, 北京 100038; 2. 城市空間信息工程北京市重點實驗室, 北京 100038)

0 引言

劃定生態保護紅線是保障和維護國家生態安全的需要,實質是確定生態環境安全的底線,目的是建立最為嚴格的生態保護制度,對生態功能保障、環境質量安全和自然資源利用等方面提出更高的監管要求,從而促進人口資源環境相均衡、經濟社會生態效益相統一[1]。劃定并嚴守生態保護紅線是黨中央、國務院在新時代做出的一項重大決策,劃定并嚴守本市生態保護紅線是實施新版北京城市總體規劃的重點任務之一。2017年2月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于劃定并嚴守生態保護紅線的若干意見》,并發出通知,要求各地區各部門結合實際認真貫徹落實。2018年7月劃定了生態保護紅線,全市生態保護紅線面積4 290 km2,占市域總面積的26.1%,呈現“兩屏兩帶”空間格局[2]。2020年11月中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于在國土空間規劃中統籌劃定落實三條控制線的指導意見》,要求完成生態保護紅線、永久基本農田、城鎮開發邊界三條控制線劃定和落地,協調解決矛盾沖突,形成一張底圖。

由于前期數據資源準確性的限制,劃定后的生態保護紅線存在“鋸齒狀”“龍須狀”等不規則邊界,永久基本農田、礦產資源、村鎮居民點等生產建設用地的扣除存在偏差,導致原始生態保護紅線的精度和現勢性均無法滿足要求。目前，對生態保護紅線的研究多集中于生態保護紅線的劃定方法、理論研究及管理政策研究等方面,而對生態保護紅線校核、落地的研究較少且未關注生態保護紅線數據本身的精度問題[3]。為了確保生態保護紅線能夠精準落地、邊界清晰,建立“多規合一”的控制體系,迫切需要開展生態保護紅線校核優化及勘界定標工作,滿足北京市生態保護紅線精準落地的要求,為生態保護紅線長效管理奠定基礎。

1 工作內容

生態保護紅線是指在生態空間范圍內具有特殊重要生態功能、必須強制性嚴格保護的區域。優先將具有重要水源涵養、生物多樣性維護、水土保持、防風固沙、海岸防護等功能的生態功能極重要區域,以及生態極敏感脆弱的水土流失、沙漠化、石漠化、海岸侵蝕等區域劃入生態保護紅線[4]。其他經評估目前雖然不能確定但具有潛在重要生態價值的區域也劃入生態保護紅線。通過高精度、現勢性強、多源的專題資料,對生態保護紅線邊界進行邊界校核及優化,完成生態保護紅線成果落圖,形成全市生態保護紅線勘界定標信息數據庫。工作內容主要包括:

(1)資料收集:收集覆蓋全市優于1 m分辨遙感影像、土地變更調查數據、大比例尺地形圖、地理國情監測地表覆蓋數據等基礎數據;收集城市開發邊界、永久基本農田、自然保護區、各類保護單元、林業小班、單體建筑數據等專題資料。

(2)數據預處理:主要包括坐標轉化、格式轉換、數據拼接、數據去重、數據校正、名錄數據空間化、粗差剔除、數據檢查和數據集成等。

(3)邊界校核與調整:根據生態保護紅線的數據特點和校核要求,制定北京市生態保護紅線邊界優化指標體系;疊加各類專題數據人機交互判斷、分析,找出需要調整的類型、位置和區域;基于生態保護紅線邊界優化指標體系,開展生態保護紅線邊界的優化和調整[5]。

(4)勘界定標:內業無法根據現有資料確定圖斑的類型、邊界和屬性等信息的地物及紅線邊界精度的核查;對內業成果進行現場勘界,采用圖解法獲取重點地段(部位)、重要拐點等關鍵控制點坐標,作為埋設界樁及標識牌的點位,詳細記錄生態保護紅線現場勘界信息。

(5)數據建庫:將生態保護紅線邊界、界樁和標識牌等信息落圖,掛接相應屬性信息;建立面向生態保護紅線動態更新的數據模型和表結構,基于行政編號、類型編號、數量編號建立統一的數據索引和數據組織;數據入庫和數據檢查,做到“圖上有點、地上有標(樁)、信息入庫”。

2 技術方案

2.1 總體技術路線

面向全市范圍,采用航空航天遙感、全球導航衛星系統、地理信息系統等測繪地理信息技術,利用覆蓋北京市域的高分辨率航空航天遙感影像以及北京市基礎地理信息數據,整合利用其他部門已有的規劃數據或相關專題信息,通過坐標轉換、矢量數據處理、外業調查、數據建庫、統計分析等技術手段,全市生態保護紅線邊界校核工作,編制勘界定標工作方案和紅線邊界校核成果,完成全市生態保護紅線、功能分區和各類保護地的數據落圖與檢查,建立紅線勘界定標信息數據庫,并進行全面統計和綜合分析,做到“圖上有點、地上有標(樁)、信息入庫”。具體技術路線見圖1。

圖1 北京市生態保護紅線校核及優化調整技術路線

2.2 數據資料的收集及預處理

按照國家要求,生態保護紅線邊界校核的主要參考數據包括北京市各類自然保護區、各類保護地、地表覆蓋、路網、單體建筑、遙感影像、林業小班數據、人工商品林、土地利用調查、大比例尺地形圖、河流藍線、永久保護農田、城鎮開發邊界、分區規劃數據等14大類數據,按照生態保護紅線校核的要求進行數據資料的預處理和集成。

2.3 生態保護紅線邊界優化

結合高分辨率遙感影像數據、地理國情監測數據、自然保護區數據、永久基本保護農田劃定成果數據等專題資料,在ArcGIS中對北京市生態保護紅線劃定成果進行分析。在滿足國家要求的基礎上,結合北京市生態保護紅線實際情況,對紅線需優化完善的類型進行總結和分類,形成了為精度超限、與現狀建設矛盾、與規劃矛盾、與行政邊界保持一致、保持生境完整性等5個一級類,24個二級類的邊界優化指標體系[2]。

2.4 外業現場勘界

利用生態保護紅線校核成果和校核地塊分布圖,以最新時相高分辨率影像圖為基礎,輔以地理國情監測等數據,制作形成生態保護紅線外業勘界工作底圖;對生態保護紅線校核過程中難以明確界定或具有爭議的生態保護紅線問題圖斑、預標注的界樁和標識牌位置的準確性和合理性進行踏勘核實;對校核過程中發生變化區域(增加和減少地塊)范圍內的土地利用現狀進行實地調查并拍攝舉證照片。

2.5 數據建庫

按照勘界定標數據的特點及數據庫的知識,收集各區生態保護紅線勘界定標信息和定標點,并對勘界定標成果數據進行數據結構、數據分層等預處理和入庫前檢查,建立北京市生態保護紅線勘界定標信息數據庫和定標點信息庫。

2.5.1紅線斑塊命名

生態保護紅線命名落到具體地塊,采用“縣級行政區+自然地理單元+主導生態功能+生態保護紅線”的方式,如“密云區密云水庫水源涵養生態保護紅線”,以便以縣域為基本單元建立生態保護紅線臺賬系統。

2.5.2紅線斑塊編碼

為加強生態保護紅線的信息化管理,按照“行政編號-類型編號-數量編號”的三級編號方式對生態保護紅線斑塊進行編號。邊界校核過程中,對每一個斑塊的類型(生態功能重要區、生態環境敏感區)進行明確并單獨編號,各個斑塊之間不交叉重疊,如表1所示。

表1 生態保護紅線斑塊優化

續表1

3 項目成果及應用

項目形成了《北京市生態保護紅線勘界定標技術規程》和《北京市生態保護紅線勘界定標技術方案》以及校核地塊報告,形成了一整套生態保護紅線校核、勘界定標、調整、數據建庫等關鍵技術和工藝流程。北京市生態保護紅線勘界定標數據成果滿足國家生態保護紅線勘界定標的精度要求,面積變化率小于1%,能夠實現北京市生態保護紅線精準落地、邊界清晰,保證了生態系統的完整性。空間數據成果定位精度不低于1∶1萬比例尺精度,平面定位精度優于2 m。

項目成果直接支撐了北京市生態保護紅線的精準落地與動態監管,滿足國家生態文明建設的需求,理順了保護與發展的關系;生態保護紅線的校核及優化符合“多規合一”的要求,有利于改善生態系統服務功能,對于生態安全格局的構建具有非常重要的意義;嚴守生態保護紅線,能夠滿足環境風險防范、環境污染控制與環境質量改善的需要,支撐城市規劃建設、違法建筑治理和生態環境保護等應用[6]。

4 結束語

劃定并嚴守生態保護紅線,是貫徹落實主體功能區制度、實施生態空間用途管制的重要舉措,是提高生態產品供給能力和生態系統服務功能、構建國家生態安全格局的有效手段,是健全生態文明制度體系、推動綠色發展的有力保障[7]。生態保護紅線是在歷經自然保護區、生態功能區、森林公園等諸多自然保護地管理實踐基礎上,提出的一種新型區域生態管控制度體系,必將推動著區域生態保護從“搶救性”保護向“系統性”保護的轉變,對改善區域生態系統服務能力發揮重要作用。生態保護紅線是保障和維護國家生態安全的底線和生命線,是最重要的生態空間[8-10]。

本文以遙感影像和地理信息系統(Geographic Information System，GIS)技術為基礎,基于大量的專題資料,完成了多源數據融合、三條控制線協調、紅線邊界優化、勘界定標、數據建庫等數據管理和更新工作,建立了不低于1∶1萬比例尺的生態保護紅線勘界定標信息數據庫,大幅提高了北京市生態保護紅線的空間精度、現勢性、系統系和完整性。生態保護紅線的監管是一個系統工程,應從生態保護紅線技術性的優化、化纖制度完善兩個方面同時推進;同時生態保護紅線的范圍是一個動態調整的邊界,隨著生態環境質量、永久基本農田保護紅線、城市開發邊界以及保護要求的調整而變化,后期還需結合互聯網、大數據等高新技術進一步深入研究,服務生態保護紅線后期的動態監管、環境監測。