基于地理國情的城市資源環(huán)境監(jiān)測體系構(gòu)建與應(yīng)用

李楊昕

地理國情屬于國情的一部分，是與自然資源聯(lián)系在一起的具有空間化和可視化的基本國情情況。近年來，全國一些一線城市陸續(xù)開展了基于地理國情的城市資源環(huán)境監(jiān)測工作，針對黨的十八大提出的生態(tài)文明，結(jié)合城市資源可持續(xù)發(fā)展，圍繞環(huán)境監(jiān)測、資源管理、生態(tài)文明等工作，再根據(jù)氣象衛(wèi)星、環(huán)保監(jiān)測結(jié)果展開了城市資源環(huán)境監(jiān)測體系的構(gòu)建，初步構(gòu)建了以生態(tài)、低碳、海綿、資源環(huán)境承載力為主體的監(jiān)測體系，為城市資源環(huán)境和諧發(fā)展以及高質(zhì)量水平提供技術(shù)支撐。

根據(jù)黨的十八大精神，將生態(tài)文明位列在“五位一體”的總布局當(dāng)中，與政治、經(jīng)濟(jì)等并列在一起，達(dá)到相同的高度。近年來，對生態(tài)文明的重視，國家戰(zhàn)略已將生態(tài)提到一定的高度，隨之而來，出現(xiàn)了一些新的概念，像海綿城市、低碳發(fā)展、環(huán)境承載力等城市資源環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的新理念被提出，那么低碳城市、海綿城市以及生態(tài)城市建設(shè)的成果如何監(jiān)測，本文基于地理國情提出城市資源環(huán)境監(jiān)測體系構(gòu)建與應(yīng)用，為推動生態(tài)文明城市可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

一、地理國情監(jiān)測概述

地理國情是國情的一部分，是與地理空間相聯(lián)系的自然資源環(huán)境聯(lián)系在一起的可以立體可見，具有空間感的基本國情信息。地理國情普查可以調(diào)查自然地理情況（土地利用、植被覆蓋、森林、山地、丘陵、沙漠以及水自然等情況）和人文地理情況（房屋建設(shè)、道路修建、橋梁搭建、人工溝渠等），如實(shí)、客觀、準(zhǔn)確地記錄和反映了地理與人文的空間分布。地理國情監(jiān)測一般按年份對自然與人文地理進(jìn)行相應(yīng)的監(jiān)測，通過方方面面的監(jiān)測得到相關(guān)信息來反應(yīng)每年的空間改變，具體監(jiān)測內(nèi)容包括能夠反應(yīng)空間變化的重要地理信息，例如土地、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、林業(yè)、畜牧業(yè)、自然災(zāi)害、水資源、礦產(chǎn)、氣候等。

二、城市資源環(huán)境監(jiān)測體系框架

本文根據(jù)當(dāng)下城市資源環(huán)境需要研究和解決的熱點(diǎn)和重點(diǎn)問題，建立了監(jiān)測體系框架，其主要包括城市生態(tài)建設(shè)、低碳型城市發(fā)展、海綿型城市發(fā)展和資源環(huán)境承載力四個方面，分別賦能保護(hù)生態(tài)自然資源環(huán)境、城市碳中和監(jiān)測評估、海綿城市設(shè)置與建設(shè)、國土空間規(guī)劃四個領(lǐng)域，搭建起地理國情信息，城市自然環(huán)境監(jiān)測體系以及具體應(yīng)用三個模塊。通過地理國情信息獲取種植土地、林草覆蓋、房屋建筑、道路、構(gòu)筑物、人工推挖地等地表覆蓋信息；經(jīng)濟(jì)、人口等經(jīng)濟(jì)社會數(shù)據(jù)；林業(yè)調(diào)查、海綿規(guī)劃等專項(xiàng)調(diào)查數(shù)據(jù)。再通過藍(lán)網(wǎng)綠網(wǎng)工程、碳排放監(jiān)測、植被碳匯監(jiān)測、城市不透水層監(jiān)測以及資源環(huán)境承載力評價五個方面構(gòu)建城市自然環(huán)境監(jiān)測體系，搭建后將其應(yīng)用于上述提到的城市生態(tài)、碳中和、城市蓄排水和國土資源承載力。

（一）生態(tài)環(huán)境要素監(jiān)測

生態(tài)環(huán)境監(jiān)測要素包括山林、水域、綠植等的現(xiàn)狀和變化，進(jìn)而全面評價全市生態(tài)環(huán)境狀況，更好地為人民居住環(huán)境服務(wù)。通過衛(wèi)星、遙感等監(jiān)測技術(shù)獲取山林中山體的破損及修復(fù)情況；獲取河流、湖泊等水域變化以及水質(zhì)情況以及綠地面積及覆蓋率情況。將獲取的生態(tài)環(huán)境要素與具體的市政工程和實(shí)際的經(jīng)濟(jì)人口信息相結(jié)合，共同評價生態(tài)環(huán)境保護(hù)與生態(tài)修復(fù)工程建設(shè)成效。

（二）低碳城市建設(shè)監(jiān)測

近年來，隨著大氣污染、汽車尾氣排放，導(dǎo)致碳排放逐年上升，嚴(yán)重影響了地球環(huán)境，2020 年，我國正式宣布將力爭 2060 年前實(shí)現(xiàn)碳中和?；诂F(xiàn)狀，本文對低碳城市碳中和建設(shè)效果的監(jiān)測主要從空間差異研究碳排放的差異和植被碳匯時空變化兩方面進(jìn)行。一方面先對市、區(qū)的碳排放量進(jìn)行統(tǒng)計，接著利用碳排放因子法等核算方法再次進(jìn)行對市、區(qū)內(nèi)碳排放量大的行業(yè)（如交通運(yùn)輸汽車排放、工業(yè)排放、生活排放等）核算碳排放總量，以街道為單位，再利用地理國情獲取的工業(yè)礦區(qū)、植被土地、居民小區(qū)等覆蓋情況，然后按空間化尺度下推不同行業(yè)的碳排放量，縱橫向多方對比分析碳排放存在的空間結(jié)構(gòu)變化；另一方面將地理國情獲取的植被覆蓋資料構(gòu)建成生物量模型，計算不同植被覆蓋類型碳匯密度、碳匯量相應(yīng)的變化。因此，全方位，定量分析評價低碳城市建設(shè)效果。

（三）海綿城市建設(shè)監(jiān)測

海綿城市是指城市能夠具備像海綿一樣的功能，下雨時能夠做到滲水、滯水、蓄水、凈水、排水，等到干旱需要用水時再放出來加以利用，這在應(yīng)對環(huán)境變化和自然災(zāi)害方面具有良好的“彈性”，進(jìn)而維護(hù)城市自然生態(tài)更加平衡。圍繞“滲、滯、蓄、凈、排、用”的六字方針，海綿城市可以實(shí)現(xiàn)在夏天洪峰來臨時控制地面徑流量。海綿城市建設(shè)監(jiān)測即將地理國情獲取的參評地段地面覆蓋情況、不透水與透水面，分析不透水面的成份、周邊、基本面積及變化規(guī)律。再結(jié)合相應(yīng)的地表徑流系數(shù)以及專項(xiàng)地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)，計算不同海綿城市建設(shè)的地表徑流系數(shù)，來綜合監(jiān)測評價海綿城市建設(shè)效果。

（四）資源環(huán)境承載力評價

資源環(huán)境承載力是指在維持區(qū)域自然資源能夠持續(xù)發(fā)展、區(qū)域環(huán)境能夠保持穩(wěn)定的情況下，該區(qū)域資源環(huán)境能夠承擔(dān)和容納的人類活動的能力。本文參照自然資源部技術(shù)指南構(gòu)建城市資源環(huán)境承載力“雙評價”體系，進(jìn)行精細(xì)化評價。一方面，對整個城市進(jìn)行土地資源、土地覆蓋、水資源、自然環(huán)境和自然災(zāi)害等單一指標(biāo)進(jìn)行評價，然后再進(jìn)行承載能力集成評價，再結(jié)合土地質(zhì)量等級評價情況以及地質(zhì)災(zāi)害評定等專項(xiàng)調(diào)查指標(biāo)，將可以城市分為以自然生態(tài)環(huán)境保護(hù)為主、以農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)生產(chǎn)為主以及城鎮(zhèn)化建設(shè)三個承載等級，可以為城市生態(tài)劃分以及城市功能布局提供基礎(chǔ)。另一方面，主要關(guān)注城市正在建設(shè)區(qū)，圍繞人口、交通、建設(shè)等土地承載對象，對該空間的居住和工業(yè)承載壓力和潛力進(jìn)行綜合評價。

三、城市資源環(huán)境監(jiān)測評價指標(biāo)體系

本文將城市資源環(huán)境監(jiān)測評價指標(biāo)體系分為基礎(chǔ)指標(biāo)和綜合指標(biāo)兩大模塊，基礎(chǔ)指標(biāo)從生態(tài)環(huán)境、低碳城市、海綿城市、資源環(huán)境承載力四個方面展開，可以直接獲取直觀指標(biāo)；綜合指標(biāo)也是圍繞上述四個方面進(jìn)行對其現(xiàn)象的概括性綜合指數(shù)，具體如下：（1）生態(tài)環(huán)境：基礎(chǔ)指標(biāo)包括水體、山體、綠地。綜合指標(biāo)包括生態(tài)環(huán)境綜合指數(shù)：水體、山體、綠地。（2）低碳城市：基礎(chǔ)指標(biāo)包括碳源、植被碳匯、碳匯/源比。綜合指標(biāo)包括低碳城市綜合指數(shù)：低碳經(jīng)濟(jì)、低碳社會、低碳環(huán)境。（3）海綿城市：基礎(chǔ)指標(biāo)包括不透水層/透水層/半透水層： 面積、分布、構(gòu)成； 海綿設(shè)施改造項(xiàng)目： 透水鋪裝、綠化補(bǔ)栽、綠化屋頂?shù)拿娣e及分布等。綜合指標(biāo)包括地表徑流系數(shù)/地表徑流控制率。（4）資源環(huán)境承載力：基礎(chǔ)指標(biāo)包括土地承載能力與狀態(tài)；水資源承載能力與狀態(tài)；環(huán)境承載狀態(tài)；生態(tài)系統(tǒng)健康度；人口承載壓力；經(jīng)濟(jì)承載壓力；建設(shè)承載壓力；交通承載壓力。綜合指標(biāo)包括土地綜合承載壓力：人 口密度、地均GDP、容積率、建筑密度、擁堵里程占比。

四、城市資源環(huán)境監(jiān)測分析評價技術(shù)流程

城市資源環(huán)境監(jiān)測分析評價技術(shù)流程包括資料收集與整理、地理國情監(jiān)測更新、模型計算與定量遙感、統(tǒng)計分析、成果編研與應(yīng)用五個步驟。首先通過航空航天、基礎(chǔ)地理信息以及專題勘測獲取相關(guān)影像數(shù)據(jù)資料，再結(jié)合地理國情普查與更新將上述資料進(jìn)一步補(bǔ)充、更正來獲取更加全面的數(shù)據(jù)，接著進(jìn)行模型計算與定量遙感與生態(tài)環(huán)境、低碳城市、海綿城市、資源環(huán)境承載力四個方面相結(jié)合，獲取相關(guān)評價指標(biāo)數(shù)據(jù)，再進(jìn)一步進(jìn)行統(tǒng)計分析，最后成果編研與應(yīng)用形成地理國情監(jiān)測系統(tǒng)，應(yīng)用于具體的城市進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測。

五、結(jié)語

地理國情的城市資源環(huán)境監(jiān)測體系能夠?yàn)槌鞘匈Y源環(huán)境監(jiān)測與行業(yè)應(yīng)用、城市可持續(xù)發(fā)展提供便利，使地理國情監(jiān)測數(shù)據(jù)服務(wù)于城市建設(shè)，為生態(tài)文明持續(xù)發(fā)展提供參考價值，值得進(jìn)一步研究和開發(fā)利用，為生態(tài)環(huán)境資源可持續(xù)發(fā)展貢獻(xiàn)力量。

作者單位：合肥市測繪設(shè)計研究院7AF5E701-E451-48AC-BFBA-2C301EF3F6A8