国家地理国情普查与监测关键技术及应用

国家地理国情普查与监测关键技术及应用

提名者：中国测绘学会

提名意见：

地理国情是不可缺少的国家重要战略性信息资源，地理国情普查是一次重大国情国力调查，该项目围绕首次开展地理国情普查的难题，产学研用联合攻关，创立了系统化的地理国情内容与指标体系，解决了地理国情内容指标构建、要素信息提取、三维时空数据库构建、时空统计分析等技术难题，研制了地理国情要素提取与解译、地理国情普查基本统计、地理国情普查内外业一体化数据处理等软硬件装备，制定了地理国情普查内容与指标、地理国情普查基本统计、基于遥感影像的地理国情信息提取等系列工程化标准规范，建立了国家级地理国情普查与监测数据库以及可支持全国与地方开展统计分析业务的高性能计算平台，构建了从遥感影像获取、数据处理、信息提取、外业核查、数据建库、统计分析到服务应用的完整业务链，建成了从技术突破、装备研制、标准制定，到地理国情信息服务的国家级地理国情普查与监测技术体系，支撑了第一次全国地理国情普查的全面完成，首次摸清了我国山水林田湖草等地理国情家底，保障了常态化地理国情监测的顺利开展，开辟了地理国情监测研究新领域，促进了测绘地理信息转型升级，为国家生态文明建设、国土空间规划、自然资源监管等提供了决策依据，经济社会效益显著。成果曾获得省部级特等奖2项，一等奖1项。

同意提名该项目为国家科学技术进步奖一等奖。

项目简介

地理国情是重要的基本国情，是了解国情、把握国势、制定国策的重要依据。全面、客观、准确、高效地获取地理国情信息，科学揭示资源、生态、环境、人口、经济、社会等要素在地理空间上的相互作用、相互影响的内在关系，对经济社会发展和生态文明建设具有重要的现实意义和深远的历史意义。我国开展了林业、农业、土地等专项调查监测，因受技术限制，统一综合的地理国情普查与监测一直处于空白，严重制约国家重大战略、自然资源保护与生态文明建设的实施，为此，国务院于2013年发文启动了“第一次全国地理国情普查”。

地理国情普查与监测是新时期党中央国务院部署的重大任务，是国家新的发展战略的重要支撑。如何科学准确的摸清家底、发现规律、预测变化、提出决策，地理国情普查与监测面临内容指标构建、要素信息提取、三维时空数据库构建、时空统计分析4大难题，在世界范围内尚无先例可循。自2009年始，产学研用联合攻关，创立了系统化的

地理国情内容与指标体系，建立了统一、综合、先进的国家级地理国情普查与监测技术体系，构建了从遥感影像获取、数据处理、信息提取、外业核查、数据建库、统计分析到服务应用的完整业务链，形成了“快、准、新”常态化地理国情监测能力，支撑完成了耗资87亿元的第一次全国地理国情普查，开辟地理国情监测研究新领域，促进测绘地理信息产业的转型升级。

研发新技术平台17个，制定标准与规范30余项，授权国家发明专利2项，软件著作权登记17项，出版专著8部，发表SCI、EI等学术论文50余篇，获得省部级特等奖2项。

1、主要技术内容与指标

（1）首次创立了完整的地理国情内容与指标体系，解决了地理国情普查与监测从概念到操作无章可循的难题，填补了国际与国内空白，为开展全国地理国情普查与监测工作提供了根本依据。

（2）提出“自动分类-智能提取-实时核查-全程控制”一体化地理国情信息提取方法，实现大范围、多要素、全覆盖地理国情信息高精度提取，经工程认证，准确率和可靠性均达99%以上，解决了地理国情信息高精度快速提取难题。

（3）突破面向全空间化数据模型的超大规模地理空间数据库设计与建库瓶颈，构建变化信息采集及增量更新方法体系，研制出海量空间数据建库、存储、管理、渲染等核心技术，支撑完成了我国首个地理国情大数据库系统的建设。

（4）突破地理国情要素三维空间地表精准建模、高效密集计算和基于多种地理单元的统计结果交叉校核方法，解决了复杂场景下大范围地表面积精确统计、统计分析并行计算等难题，实现了从地理国情要素向地理国情信息的转化。

验收意见、鉴定意见、评价报告，以及发改、环保、审计等部门的应用证明表明：首创地理国情普查与监测内容指标体系，填补空白。地理国情普查与监测关键技术取得重要突破，整体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。

2、应用推广及效益情况

在系列开创性研究成果支撑下，第一次全国地理国情普查圆满完成，首次获取了多要素、无缝隙、高精度、全覆盖地理国情普查数据；常态化地理国情监测顺利开展，完成了面向生态环境保护、国土空间规划的100余项重要地理国情监测，为自然资源整体保护、系统修复等提供决策依据；在服务国家重大战略和重大工程、生态文明建设、国土空间开发、国家安全等方面成效显著，已经成为制定和实施国家发展战略与规划、优

化国土空间开发格局的重要依据；推进自然生态系统和环境保护，实现绿色发展的重要支撑；服务国家改革发展大局的新模式和新品牌，是我国测绘史上的重要里程碑！

客观评价

（1）首创地理国情普查与监测内容指标体系，填补了地理国情监测领域的空白，为开展全国地理国情普查和监测提供了根本依据。

（2）在地理国情普查与监测关键技术研究方面取得重要突破，形成了“快、准、新”常态化地理国情监测能力，整体达到国际先进水平，部分达到国际领先水平。

（3）在服务国家重大决策、国家重大战略和重大工程、生态文明建设、国土空间开发、社会治理、民生保障、国家安全等方面取得显著成效，促进了测绘地理信息事业转型升级，体现了地理国情普查为经济社会发展和宏观决策管理服务的价值和作用。

（4）项目创新显著，“全国地理国情普查数据库设计及构建关键技术研究”获得测绘科技进步一等奖，“第一次全国地理国情普查关键技术与应用”2017年度测绘科技进步特等奖，“国家级重要地理国情监测与分析关键技术和应用”2017年度地理信息科技进步特等奖。

应用情况

项目取得的系列开创性研究成果在国土、环保、住建、农业、林业、审计等领域得到应用，显著提升了相关领域科学化决策和精细化管理的能力和水平。

（1）保障第一次全国地理国情普查工作圆满完成

全国31个省级测绘地理信息主管部门及约450家参与实施单位优质高效地完成了第一次全国地理国情普查任务。首次摸清我国地理国情家底，全面查清了我国陆地国土地表自然和人文地理要素的类别、位置、范围等空间分布状况，获取了全覆盖、无缝隙、多要素的全国地理国情数据；搭建了面向服务的虚拟化和弹性伸缩系统架构的地理国情信息平台；建立了汇集全国高分辨率遥感影像、地表覆盖、重要地理国情要素、统计分析成果、影像控制点和经济社会专题信息等大型综合性地理国情空间数据库；首次完成了全国陆地范围内的表面面积量算，精确反映了我国地理国情要素随地表起伏的分布和数量；形成以数据库、图件图集、公报、专报、蓝皮书等为载体的丰富多样地理国情普查成果。

（2）支撑地理国情监测工作顺利开展

基于本项目研究成果，全国31个省级测绘地理信息主管部门及100余个参与实施单位顺利开展了常态化地理国情监测，并取得丰富成果。围绕国土空间开发、生态环境保护、资源节约利用、城市空间发展变化、区域总体发展规划编制与实施等，国家组织实

施了20余项地理国情监测项目，形成了首都经济圈20年城市空间格局、三江源生态环境保护、国家级新区建设变化、全国省会城市空间扩展、沿海滩涂变化等一批监测成果。地方组织实施了80余项地理国情监测项目，形成了甘肃丝绸之路经济带生态安全屏障监测、青海湖及鄱阳湖水域面积变化监测等监测成果。

（3）服务生态文明建设和生态文明体制改革

项目成果为空间规划编制工作提供了基础性技术支撑，全面应用于国家和地方政府组织开展的“多规合一”试点。海南省建成了“多规合一”信息数字化管理平台建设；浙江、广西、贵州、福建、湖北等省（区）省级空间规划“多规合一”试点。生态环境部及各地环保部门利用地理国情普查和监测成果，构建了生态保护红线划定的统一地理空间数据基础，利用地理国情普查和监测技术手段，开展红线划定、勘界定标等工作，提升生态保护红线划定工作效率。

（4）服务防范化解重大风险、脱贫攻坚、污染防治“三大攻坚战”

国家发展改革委应用项目成果，开展了资源环境承载能力监测预警评价，客观验证监测预警结果的精准度与稳健性。黑龙江省防汛抗旱指挥部利用项目成果，科学评估嫩江、松花江防洪工程的防洪能力，进行水利分析和灾情损失预测，为汛情分析、领导决策、制定防洪措施等工作提供了有力的支撑。水利部利用第一次全国地理国情普查的获取的遥感影像、地表覆盖等成果，支撑完成了小流域下垫面属性数据的提取，为山洪灾害调查与治理提供了依据。

（5）服务国家重大战略和重大部署

基于项目成果，获取了丝绸之路经济带我国境内的生态环境、主要基础设施、地质环境稳定性等三个方面的现状和变化信息，监测成果为开展丝绸之路经济带生态环境保护、基础设施分布评估以及重要设施选址等提供决策支撑；获取了京津冀地区多期大气颗粒物污染源、城市空间扩展、自然生态空间和地面沉降等的空间分布及变化信息，监测成果直接为发改委、环保、住建、水务等部门的宏观决策和科学管理提供高效服务；开展了长江经济带绿色宜宾生态环境监测与评价，为规划决策、生态建设提供客观的数据支撑及决策依据。

（6）服务自然资源监督管理

利用项目成果，国家统计局开展了自然资源资产负债表编制试点，作为统计部门汇总、审核、评估各部门资源资产账户统计数据的数据支撑，发挥第三方验证和校核、协调矛盾的作用；浙江、陕西等省份开展了领导干部自然资源资产离任审计试点，确定了领导干部任职先后两个时间节点的土地、森林、水利、矿产等自然资源资产变化情况，

为审计疑点排查提供了客观、准确、直观的依据；浙江省开展了国土专项审计工作，根据基本农田“五不准”要求，提取基本农田内非耕地图斑，编制基本农田疑似占用地块分析报告，为“现场审计”提供靶向性目标，极大提高审计工作效率和精准程度。

（7）服务相关行业领域开展调查统计工作

利用项目成果，国家林业局开展了东北国有重点林区森林资源监测，减少监测工作量，提升了工作效率；浙江省林业部门开展省、市、县多级森林覆盖率计算，快速精确提取公益林界线范围内非林区域的空间分布，准确掌握全省公益林的建设成效。国家统计局利用项目成果，有效提升地名、农业、经济、污染源等普查的工作效率，促进科学管理、科学决策，缩短普查作业时间，节省普查经费投入。

主要知识产权和标准规范等目录（不超过10件）

主要完成人情况

主要完成单位及创新推广贡献

完成人合作关系说明

本项目由国家基础地理信息中心、中国测绘科学研究院、陕西测绘地理信息局、黑龙江测绘地理信息局、四川测绘地理信息局、国家测绘地理信息局卫星测绘应用中心、国家测绘产品质量检验测试中心、海南测绘地理信息局、国家测绘地理信息局重庆测绘院9家单位共同完成，项目主要完成单位和完成人有着长期良好的合作关系，共同获得了2017年度测绘科技进步特等奖1项、地理信息科技进步特等奖1项。

第一完成人：白贵霞，本项目负责人，全面负责全国地理国情普查与监测总体设计、项目综合管理、技术体系构建、质量控制体系构建等工作，指导解决关键技术问题，对全部创新点作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“第一次全国地理国情普查关键技术与应用”获得2017年度测绘科技进步特等奖。

第二完成人：张继贤，本项目总体设计组和统计分析组负责人，主持完成全国地理国情普查与监测总体设计书编写、地理国情统计分析的设计与指标体系构建、重要地理国情监测的设计。对全部创新点作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“国家级重要地理国情监测与分析关键技术和应用”获得2017年度地理信息科技进步特等奖。

第三完成人：李维森，本项目总体设计负责人，主持全国地理国情普查与监测总体设计、技术攻关、组织实施等工作，指导全国开展地理国情普查与监测工作。对全部创新点作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“国家级重要地理国情监测与分析关键技术和应用”获得2017年度地理信息科技进步特等奖。

第四完成人：刘若梅，本项目普查总体设计和数据库建设负责人，主持了地理国情监测专项任务的申请立项、第一次全国地理国情普查的技术设计与组织实施工作。对创新点1、3、5作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“第一次全国地理国情普查关键技术与应用”获得2017年度测绘科技进步特等奖，共同编制了系列技术规定、培训教材等。

第五完成人：刘纪平，本项目总体设计和统计分析的主要负责人和组织实施者之一，参加了项目立项和总体设计方案的设计工作，组织了统计分析工作的技术论证、关键技术攻关与应用系统设计，并参加应用推广。对创新点1、4、5作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“国家级重要地理国情监测与分析关键技术和应用”获得2017年度地理信息科技进步特等奖，共同撰写了《第一次全国地理国情普查公报》、《中国地理国情蓝皮书（2017版）》。

第六完成人：周旭，本项目研发与技术应用技术骨干，承担了地理国情普查内容与指标的研究制定和系列技术规定的编制，对创新点1、5作出了贡献。与其他所有完成人共

同承担该项目，“第一次全国地理国情普查关键技术与应用”获得2017年度测绘科技进步特等奖。

第七完成人：翟亮，本项目重要地理国情监测技术负责人，负责自然生态遥感监测、大气污染源空间分布监测等关键技术开发，对创新点1、5作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“国家级重要地理国情监测与分析关键技术和应用”获得2017年度地理信息科技进步特等奖。

第八完成人：王瑞幺，本项目骨干人员，组织全国地理国情普查和监测总体设计、技术攻关、组织实施等工作，负责普查总体设计、项目计划管理、技术标准体系构建、多源遥感影像综合获取利用、生产协调、技术转化应用等工作。对创新点1、5作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“第一次全国地理国情普查关键技术与应用”获得2017年度测绘科技进步特等奖。

第九完成人：田海波，本项目骨干人员，组织开展了全国地理国情监测技术设计、技术协调、组织实施等工作，指导全国开展了地理国情监测工作，提出了地理国情普查与监测产品体系、发布机制，推动了创新技术的应用。对创新点1、5作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“国家级重要地理国情监测与分析关键技术和应用”获得2017年度地理信息科技进步特等奖。

第十完成人：董春，本项目统计分析的技术负责人，参与组织了统计分析工作的内容指标构建、技术论证、关键技术攻关、成果体系设计、应用系统设计、应用推广等。对创新点1、4作出了贡献，与其他所有完成人共同承担该项目，“第一次全国地理国情普查关键技术与应用”获得2017年度测绘科技进步特等奖。

第十一完成人：陈向阳，负责创新技术在本单位所承担普查和监测任务中的工程化应用，以及创新成果的推广应用。对创新点1、2、5作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“第一次全国地理国情普查关键技术与应用”获得2017年度测绘科技进步特等奖。

第十二完成人：徐开明，负责创新技术在本单位所承担普查和监测任务中的工程化应用，以及创新成果的推广应用，协助解决技术实施过程中存在的重大问题。对创新点1、2、5作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“第一次全国地理国情普查关键技术与应用”获得2017年度测绘科技进步特等奖。

第十三完成人：杨升，负责创新技术在本单位所承担普查和监测任务中的工程化应用，以及创新成果的推广应用，协助解决技术实施过程中存在的重大问题。对创新点1、2、5作出了贡献，与其他所有完成人共同承担该项目，“第一次全国地理国情普查关键技术与

应用”获得2017年度测绘科技进步特等奖。

第十四完成人：张莉，本项目地理国情普查与监测质量控制技术负责人，提出并构建了普查与监测质量控制体系，制定了检查验收技术规定，对创新点1、2作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“第一次全国地理国情普查关键技术与应用”获得2017年度测绘科技进步特等奖。

第十五完成人：雷兵，本项目技术骨干，负责地理国情普查困难区及标准时点核准影像统筹获取保障等工作。对创新点1、2作出了贡献。与其他所有完成人共同承担该项目，“第一次全国地理国情普查关键技术与应用”获得2017年度测绘科技进步特等奖。