自然資源綜合化“一查”體系構建技術研究

馬克委，王勝利，朱益虎，羅方權，王云凱，閆 昶，李安民

（1. 江蘇省地質測繪院，江蘇 南京 211102）

目前，自然資源分類不夠科學、體系尚不完整，自然資源的界定、相互關系與互饋機制、資源承載的基本表現和內在規律等研究不夠深入，進而給自然資源管理和成果應用帶來極大挑戰[1-3]。自然資源不同監測體系標準間存在差異得到學者們廣泛關注，并從監測手段重構的角度開展了監測體系構建方法的研究，但缺乏地類融合、沖突解決、數據庫建設需求、土地承載關系分析、實踐方法優化等手段，自然資源調查分類標準、指標體系和數據庫標準構建方法尚未完全建立，造成在國土空間用途管控實際工作中往往處于“后知后覺”的被動狀態，難以支撐自然資源智慧管控需求[4-7]。此外，為滿足自然資源統一管理的需求，需要依據統一的國土空間調查、規劃和用途管制用地用海分類（以下簡稱“用地用海分類”）標準，研發統一調查監測等方面的業務技術體系，形成基準統一、權威可靠、滿足“多用”的國土空間數字化基底[4,8]。基于此，本文在深入研究分析現有自然資源分類現狀、成果共享和存在問題的基礎上，依據“先行先試”的原則，依托自然資源調查監測技術體系構建第一批試點項目，通過確定多個分類指標，實施一次調查、銜接多個專項調查，實現多級實體定界與多重屬性標注的綜合化“一查”技術，在表達資源稟賦與利用的自然資源分類標準和指標體系構建、“一底兩分多碼”的多級實體定界與多重屬性表達方法、服務“多用”的“一查”技術流程與實踐方法優化等方面具有一定的成果推廣和應用價值，為江蘇省自然資源調查監測試點工作和國家自然資源分類標準的制定、技術流程研究、工程化推廣提供有益思路。

1 體系構建

自然資源分類標準和指標體系構建是進行自然資源綜合調查的重要內容之一，為調查監測提供依據。本文從面向自然資源管理應用與專項調查銜接的需求角度出發，以掌握最基本的自然資源本底狀況和共性特征為目標，通過對不同調查業務中土地利用與自然資源各分類標準的原則、內涵、范圍的差異分析，以及通過自然資源覆蓋與土地利用之間的承載關系分析，采用分類、比較、分析與選取的方法，確定合適的自然資源調查監測基本指標，構建形成較完整的、表達資源稟賦與利用狀況的、統一的自然資源分類標準和指標體系，在此基礎上完成了“多用”導向的“一查”數據庫標準制定。

1）自然資源覆蓋與利用承載關系分析。《總體方案》明確重構自然資源現有分類體系，著力解決概念不統一、內容有交叉、指標相矛盾等問題，既能體現科學性和系統性，又能滿足當前管理需要。調查監測的任務是要“查清土地、礦產、森林、草原、水、濕地、海域海島等自然資源狀況”。重構分類體系前，認識和研究不同調查成果之間的差異、指標體系間的異同十分必要，分析差異產生的原因，厘清相關概念，是研究制定綜合調查試點工作分類、編制技術方案，確定自然資源基礎調查單元、資源數據表達方法、統計處理規則的前提。本文歸納了各類調查成果間的差異原因（技術方法不同、調查精度不同、調查尺度不同、概念定義不同等），由此帶來了各類調查的方法、概念、尺度的矛盾，造成自然資源空間重疊現象頻出，同資源實體或區域多業務管理交叉，資源承載關系不明朗，現實中存在“認定地類”不能反映實際自然資源的情況。

2）國土空間利用分類研究。從土地利用現狀分類、第三次全國國土調查工作分類、地理國情監測指標、林地分類、濕地分類及“用地用海分類”等方面對現有分類體系進行梳理，分析國土調查現行相關分類標準；基于“用地用海分類”標準的統一性、先進性和可操作性，國土空間利用分類標準研究的目標是以“用地用海分類”為基礎，結合試點區地方特點和管理需求，細化形成國土空間利用工作分類，其制定原則包括繼承與創新、便于業務銜接、結合應用需求、利于調查實施和技術處理；其制定方法以“用地用海分類”為基礎，將《土地利用現狀分類》與國土三調工作分類進行合并集中整理，將中間分類成果與“用地用海分類”對照，有利于專項自然資源調查的邊界劃分和資源類型確認，并結合區域自然資源利用特點和管理需要，滿足分類標準的使用與對應轉換。

3）自然資源分類研究。通過對自然資源現行各標準的分析，以《江蘇省自然資源調查分類（試行）》為基礎，結合國家和行業現行的標準修訂形成本次自然資源綜合調查監測試點工作分類體系的“自然資源工作分類”。

4）“一查多用”調查內容與指標。調查指標選取，是指確定調查內容和對象、調查的最小空間單元、調查要素的屬性指標、調查的精度等。調查內容的確定首先應符合《總體方案》對調查的要求，內容包含查清每地塊的土地利用現狀、查清自然資源類型（稟賦）、查清“分布、范圍、面積、權屬性質”等核心內容。

1.1 自然資源分類標準和指標體系構建

按照調查監測業務需要，以應用為導向，綜合考慮目前調查隊伍的技術能力和實施成本，采用“先易后難”的工作思路，在地表覆蓋層中選取重點關注的資源，確定調查對象，開展自然資源調查。在確定自然資源調查的對象后，按自然資源的特點和成果應用導向來確定相應調查指標。基礎調查指標包括：分類、位置、范圍、分布、面積等基礎性的、共性的指標；專項調查指標是個性的、質量方面的專項指標。《總體方案》要求以“三調”為基礎，為與“三調”成果銜接，在土地利用分類指標中，納入“三調”工作分類；同時為銜接國土空間調查、規劃、用途管制應用，納入《國土空間調查、規劃、用途管制用地用海分類指南（試行）》分類標準，并根據應用需求在此基礎上進行了進一步的細化，形成“國土空間利用細化分類”；在專項資源維度，基于相關專業標準的科學性、延續性，納入了最新的、應用廣泛的分類標準。本文從自然資源空間利用與自然資源稟賦2 個維度分別制定自然資源空間利用分類和自然資源分類標準，形成了《自然資源綜合調查監測試點工作分類》，如圖1所示。

圖1 自然資源調查分類標準和指標體系構建

1.2 自然資源調查數據庫標準構建

為規范調查數據結構和格式，統一數據庫的建立，確保調查、建庫和管理全過程的無縫銜接，便于成果共享和應用。本文充分分析研究了《江蘇省自然資源調查試點數據庫標準（試行）》《國土資源數據庫標準》《自然資源地籍數據庫標準（試用版）》。以《省試行標準》為基礎，參照另外2 個標準，結合試點目標進行修訂和補充，從豐富調查指標的角度出發，以此次國家試點工作分類為標準，優化設計自然資源數據庫要素分類、圖層設置、屬性表達的幾何和邏輯規則，構建了自然資源調查數據庫標準（圖2）。

圖2 自然資源調查數據庫標準構建

2 多級實體定界與多重屬性表達

在完成自然資源分類標準和指標體系構建后，對納入綜合調查指標的數據結構進行設計，結合數據采集解譯驗證，形成了“一底兩分多碼”的多級實體定界與多重屬性表達作業方法，即以“三調”圖斑為基底、面向地類細化和資源承載兩部分的圖斑切分、多類標記碼的多重屬性表達，如圖3 所示。“兩分多碼”可以客觀完整表達自然資源稟賦與利用狀況，反映資源空間交叉重疊現象，“多碼”的數據庫表結構，是自然資源融合調查有效的數據組織架構，同時反映了綜合調查（“一查”）的指標體系。

圖3 多級實體定界與多重屬性表達示意圖

三調圖斑與“一查”數據庫圖斑是具有不同語義的多級實體，多級實體與多重屬性的圖斑圖元對應關系見表1。可以看出，本文自然資源“一查”數據庫在國土空間利用分類體系中是無縫獨立實體，在資源覆被中是可離散存在的獨立實體，并且可以通過空間融合形成三調圖斑。

表1 多級實體在“一查”數據庫中的圖斑對應關系

以三調圖斑為底、面向國土空間利用和自然資源的“兩分”解譯、“多碼”表達的作業方法，其技術特點體現了多級實體定界過程，實現了多重屬性標注圖斑。一個三調圖斑可能被切分為多個“一查”數據庫圖斑，即可被切分為多個地表覆蓋語義的斑塊，“一查”數據庫圖斑中保留與三調規程相關屬性不變，可具有不同的資源標識、多重資源標識。圖4 為多級實體定界的示意圖，按照本文形成的綜合化調查要求，需要將“鐵路用地”按照分類語義邊界切分為“鐵路用地”和“鐵路場站”，“一查”數據庫中既繼承三調代碼又記錄切分后的細化代碼。

圖4 多級實體定界與多重屬性表達示意圖

圖5展示了多級實體定界與多重屬性表達過程，可以看出根據地類紋理邊界進行了多級實體定界切分，并根據生態公園屬性進行了多重資源的標注。按照本文形成的綜合化調查要求，將三調認定的“公園與綠地”用地進行細化，切分后森林圖斑（黃色）的“資源”屬性認定為“闊葉林”，草地圖斑（綠色）的“資源”屬性認定為“溫性草原類”，濕地圖斑（藍色）的“資源”屬性認定為“城市人工景觀水面和娛樂水面”。

圖5 多級實體定界與多重屬性表達示意圖

3 結語

本文提出的綜合化“一查”技術通過在江蘇省開展實踐，有效地驗證了《自然資源調查監測技術體系總體設計方案》的基礎調查工程方法。集成資源稟賦與利用的自然資源分類標準與指標體系得到了統一，使“一查”成果更好地滿足“多用”性目標，查清了各類國土空間自然資源利用狀況和各項自然資源類型、分布、范圍、數量等核心內容。通過自然資源指標和分類標準體系構建，明確和統一了調查指標，確定了內容與對象、最小空間單元、要素的屬性指標、調查的精度以及依據標準等，實現了多級實體定界與多重屬性表達，形成的“一底兩分多碼”作業方案完整表達自然資源稟賦，反映空間交叉重疊現象，使自然資源相互關系更全面客觀。本文提出的綜合化“一查”技術厘清了土地利用圖斑的資源承載和自然資源之間的重疊交叉情況，可為各自然資源開發與保護的交叉矛盾發現和協同管理提供準確詳實的數據支撐。