導  讀

地表基質(zhì)層是一個跨越多門類自然資源業(yè)務體系和學科體系，且科學內(nèi)涵十分豐富的新概念。地表基質(zhì)調(diào)查作為新時代自然資源調(diào)查監(jiān)測體系不可或缺的組成部分和全新工作領域，是帶有強烈基礎調(diào)查色彩的專項調(diào)查工作，具有基礎性、公益性和戰(zhàn)略性地位。其數(shù)據(jù)與成果對于支撐自然資源統(tǒng)一管理和科學研究、國土空間科學規(guī)劃和綜合利用、生態(tài)環(huán)境保護修復和綜合治理等具有重要意義。文章以構(gòu)建地表基質(zhì)調(diào)查要素的時空—物質(zhì)—屬性結(jié)構(gòu)模型為基礎，對地表基質(zhì)調(diào)查目標任務、內(nèi)容重點、組織部署、方法技術(shù)、成果集成、服務應用和支撐體系建設等問題進行了初步探討。

本文引用信息

葛良勝，楊貴才.自然資源調(diào)查監(jiān)測工作新領域：地表基質(zhì)調(diào)查[J].中國國土資源經(jīng)濟,2020,33（9）:4-11.

 

0 引言

 

2020年1月18日，自然資源部發(fā)布《自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建的總體方案》（以下簡稱《方案》），作為我國自然資源調(diào)查監(jiān)測工作的指導性文件，該《方案》的發(fā)布對于加快建立自然資源統(tǒng)一調(diào)查、監(jiān)測、評價制度，健全自然資源監(jiān)管體制，組織實施自然資源調(diào)查監(jiān)測工作，切實履行自然資源統(tǒng)一管理職責具有重大意義。《方案》在自然資源的分層分類模型中，首次提出“地表基質(zhì)層”概念，并明確要開展地表基質(zhì)調(diào)查工作。這是我國自然資源綜合調(diào)查業(yè)務體系重構(gòu)中的一個重要創(chuàng)新，既體現(xiàn)了自然資源部相關(guān)部門在構(gòu)建新時代自然資源統(tǒng)一調(diào)查業(yè)務體系、支撐服務自然資源部自然資源“兩統(tǒng)一”職能上所具有的前瞻性、戰(zhàn)略性和系統(tǒng)性視野，也體現(xiàn)了對新時代生態(tài)文明建設思想、“山水林田湖草是一個生命共同體”理念和自然資源科學規(guī)律的深刻認識和全面理解。但《方案》對地表基質(zhì)層的具體指向和科學內(nèi)涵，地表基質(zhì)層調(diào)查在自然資源調(diào)查監(jiān)測體系中的地位、意義以及如何開展調(diào)查工作等闡述得比較簡要。作者有幸參加了自然資源部組織的關(guān)于地表基質(zhì)層定名及意義的討論，作為自然資源綜合調(diào)查工作的具體實踐者，有責任對此開展更加深入的研究和探討。本文即針對上述問題提出初步思考和想法，以期為地表基質(zhì)層調(diào)查工作的部署和開展提供參考。

 

 地表基質(zhì)層及地表基質(zhì)調(diào)查概述

《方案》將地表基質(zhì)層作為自然資源分層分類模型的第一層，并指出地表基質(zhì)是地球表層孕育和支撐森林、草原、水、濕地等各類自然資源的基礎物質(zhì)，海岸線向陸一側(cè)（包括海島）分為巖石、礫石、沙和土壤等，向海一側(cè)則包括不同類型的底質(zhì)。由此可見，《方案》將位于地球表層的這些基礎物質(zhì)看成是自然資源的一部分，且將由它們組成的資源層確定為地表基質(zhì)層。從地表基質(zhì)層的客觀指向看，它并不是一個新事物。在已有單門類自然資源的學科體系和地球科學相關(guān)研究領域中，實際都涉及到這一層物質(zhì)。例如：林草學中的“立地”或“立地條件”；在農(nóng)學中的“土壤”；江河湖海的“底質(zhì)”；基礎地質(zhì)學中的地表基巖、松散沉積物，或第四紀沉積物以及“風化殼”或“古風化殼”；水文地質(zhì)學中的包氣帶及部分飽和的含水層（視厚度不同）；工程地質(zhì)學中的巖土層或地基層；地理學中的“土地”，盡管地理學的不同分支對“土地”含義的理解并不完全相同。而在地球系統(tǒng)科學研究領域，通常所稱的“地球關(guān)鍵帶”或“臨界帶”也包括這一層在內(nèi)。對比研究表明，上述這些概念，都無法準確反映或全面涵蓋地表基質(zhì)層在多門類自然資源統(tǒng)一調(diào)查監(jiān)測業(yè)務體系中的確切含義：要么內(nèi)容不全，要么范圍過廣�，F(xiàn)有自然資源知識體系無法實現(xiàn)對地表基質(zhì)層科學意義的完全、準確理解。因此，在新的自然資源統(tǒng)一調(diào)查監(jiān)測體系中，明確提出地表基質(zhì)層十分必要。從這個角度看，地表基質(zhì)層實質(zhì)上是一個新概念。結(jié)合《方案》對地表基質(zhì)層含義的理解，本文將地表基質(zhì)層定義為：當前出露于地球陸地地表淺部或水體底部，由天然物質(zhì)經(jīng)自然作用形成，孕育和支撐（但不一定或不限于）森林、草原、水、生物等各類自然資源的基礎物質(zhì)層。組成地表基質(zhì)層的基礎物質(zhì)就是地表基質(zhì)。

所謂地表基質(zhì)調(diào)查就是針對地表基質(zhì)層開展的調(diào)查工作。其目的是通過調(diào)查，查清一定區(qū)域范圍內(nèi)地表基質(zhì)類型、基本狀態(tài)、物質(zhì)組成、理化性質(zhì)及地表景觀屬性等，及時掌握地表基質(zhì)層時空分布、數(shù)量質(zhì)量、利用狀況和動態(tài)變化，研究地表基質(zhì)層自身變化發(fā)展及其與其他自然資源和環(huán)境要素的相互關(guān)系和作用機理，為自然資源統(tǒng)一管理、國土空間整體規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境保護修復提供詳實資料支撐和信息服務。

 

2 地表基質(zhì)調(diào)查的重要意義和基本定位

在新時代生態(tài)文明建設大背景下，著眼于自然資源統(tǒng)一管理和科學研究、國土空間統(tǒng)一規(guī)劃和用途管制以及生態(tài)環(huán)境整體保護修復和綜合治理，開展地表基質(zhì)調(diào)查工作意義重大、地位重要。

(1)地表基質(zhì)層在自然資源分層分類模型中的位置及其本身的自然資源屬性，決定了地表基質(zhì)調(diào)查是自然資源調(diào)查監(jiān)測體系中不可或缺的重要內(nèi)容。《方案》給出的自然資源分層分類模型，是以地球系統(tǒng)為空間參考系，所有自然資源均在參考系中占有一定空間的自然實體為理論基礎而提出的�？臻g上，地表基質(zhì)層是聯(lián)接地下資源和地上覆蓋層的紐帶，由此形成了一個完整的支撐生產(chǎn)、生活、生態(tài)的自然資源立體空間模型。此外，地表基質(zhì)本身也是一種自然資源，例如巖石、粘土、沙石等是重要的建材資源、陶瓷原料、裝飾材料，高質(zhì)量的砂礦是不可多得的非金屬原料，冰川、凍土則是世界關(guān)注的重要自然生態(tài)資源。如不對地表基質(zhì)層開展系統(tǒng)調(diào)查，構(gòu)建全新的自然資源立體調(diào)查監(jiān)測體系本身將不完整，也必將影響和制約這層資源的管理、開發(fā)、利用和保護。

(2)地表基質(zhì)層對其他相關(guān)資源孕育和支撐的關(guān)鍵作用，決定了地表基質(zhì)調(diào)查對于全面系統(tǒng)研究、控制、改善、調(diào)整其他自然資源結(jié)構(gòu)、狀態(tài)至關(guān)重要。地表基質(zhì)層作為森林、草、農(nóng)作物等資源的生長或支撐層，其地表景觀特征和自身物理化學狀態(tài)及其變化控制了相應資源的生息狀態(tài)和生長趨勢，可以看成是“資源的資源”；作為地表水體的支撐層和地下水體或氣的賦存空間，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)構(gòu)造等決定了地表水體穩(wěn)定性和地下水體飽和度；作為地下生物體或微生物、細菌等的生活或活動層，決定了相應生物的生境狀態(tài)；作為地球關(guān)鍵帶的重要組成部分，它與人類活動關(guān)系最密切，相互作用最頻繁，是“關(guān)鍵的關(guān)鍵”。可以看出，地表基質(zhì)層在自然資源狀態(tài)稟賦和生長演化中占有根、源、儲、匯地位，對其開展系統(tǒng)調(diào)查十分必要。

(3)地表基質(zhì)層具有作為多門類自然資源相互作用和密切聯(lián)系紐帶的獨特功能，決定了地表基質(zhì)調(diào)查是自然資源系統(tǒng)管理、國土空間統(tǒng)一規(guī)劃和生態(tài)文明建設的重要支撐。自然資源領域很多現(xiàn)實問題，形在地上，根在地下；標在地上，本在地下；果在地上，因在地下。正如習近平所指出的，“人的命脈在田，田的命脈在水，水的命脈在山，山的命脈在土，土的命脈在樹”。不同類型自然資源之間是相互關(guān)聯(lián)的，而這種聯(lián)系主要是通過地表基質(zhì)層實現(xiàn)的。該層情況不清，狀態(tài)不明，從學科理論上看，不同類型自然資源相互作用、互饋機理及綜合效應研究就難以深化，對其孕育和支撐的自然資源進行整體評估和趨勢預測工作就無法開展。最近監(jiān)測發(fā)現(xiàn)，“三北防護林”中某地的楊樹林發(fā)生大面積死亡或退化，其原因眾說紛紜，如樹種、干旱、地下水、土質(zhì)、養(yǎng)分問題，或者各種因素都有。這些問題都與地表基質(zhì)層密切相關(guān)，從根本上說，是地表基質(zhì)層問題。從決策管理上看，不能滿足自然資源科學統(tǒng)一管理和推動區(qū)域高質(zhì)量發(fā)展的因地制宜、分類施策和精準管制需求，難以實現(xiàn)高水平國土空間規(guī)劃編制和綜合利用。在這方面，雄安新區(qū)為我們提供了一個生動的實例。正是深度融合了地表基質(zhì)層相關(guān)要素、屬性的地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)和成果，對雄安新區(qū)建設規(guī)劃提供了強有力的支撐。

(4)地表基質(zhì)層集復雜物質(zhì)組成和多樣化屬性指標于一體，其工作特點決定了地表基質(zhì)調(diào)查是帶有強烈基礎調(diào)查色彩的專項調(diào)查工作，在自然資源調(diào)查體系中具有基礎性、公益性和戰(zhàn)略性地位。地表基質(zhì)層中的基礎物質(zhì)，主要包括各種類型的巖土體以及賦存于其間或依附其存在的水、微生物、細菌等有機或無機組分，具有多樣化的存在狀態(tài)和復雜的時間、空間、物理、化學屬性指標體系，涉及到支撐和孕育其他自然資源的復雜過程和內(nèi)在機理。雖然《方案》將地表基質(zhì)調(diào)查歸屬為專項調(diào)查，但其孕育和支撐其他自然資源基礎物質(zhì)的特殊地位、全國無縫覆蓋的系統(tǒng)調(diào)查模式和涉及學科內(nèi)容廣泛的調(diào)查指標體系，顯然區(qū)別于其他專項調(diào)查工作，具有明顯的基礎調(diào)查特點，在自然資源調(diào)查監(jiān)測體系中，具有支撐服務其他自然資源調(diào)查工作的基礎性地位。

(5)地表基質(zhì)調(diào)查作為新時代自然資源調(diào)查監(jiān)測體系中的新領域，以前關(guān)注不足，應該引起高度重視，抓住機遇，加快推進。長期以來，我國不同類型自然資源分屬不同部門管理，調(diào)查工作也由不同部門組織實施，或多或少都涉及到地表基質(zhì)層。如林業(yè)部門在森林資源調(diào)查時，會對某些特定區(qū)域的立地情況進行評估和研究；農(nóng)業(yè)部門開展的土壤普查，本身就涉及地表基質(zhì)的某些要素；自然資源部門開展的不同比例尺區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和地球化學調(diào)查，以及水文地質(zhì)、工程地質(zhì)、第四紀地質(zhì)等專項調(diào)查，雖然主要服務于地質(zhì)找礦和地質(zhì)科學研究，也不同程度涉及到地表基質(zhì)。特別是21世紀以來部署的1∶5萬多目標地球化學調(diào)查，因服務領域從礦產(chǎn)勘查拓展到農(nóng)業(yè)、旅游、水、城市地下空間、生態(tài)、災害與環(huán)境等領域，涉及到地表基質(zhì)層的要素和屬性也逐漸增多。此外，國家組織的三次土地調(diào)查，對地表基質(zhì)層的部分信息也進行了采集，特別是將第三次土地調(diào)查更名為“國土調(diào)查”后，涉及到地表基質(zhì)的內(nèi)容更多。但總體看，由于調(diào)查范圍各自部署、部門壁壘沒有打破，重疊留白或重復工作現(xiàn)象十分普遍。相對于陸域，地表基質(zhì)層中的海洋底質(zhì)調(diào)查工作程度更低。由此造成權(quán)屬邊界不清晰、空間交叉重疊多、數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一、要素屬性不系統(tǒng)、綜合研究層次低、成果集成應用難等現(xiàn)實問題。國家對國土空間范圍內(nèi)地表基質(zhì)層的總體情況、本底特征、支撐和孕育其他自然資源的能力潛力不能完全掌握，不同層次的城鄉(xiāng)國土空間規(guī)劃和生態(tài)環(huán)境整體保護、修復治理也得不到足夠和精確的地表基質(zhì)層數(shù)據(jù)和信息保障，距離新時代高質(zhì)量生態(tài)文明建設要求有相當大的距離。隨著國家改革的逐步深入，亟需在習近平新時代生態(tài)文明建設思想指導下，深入貫徹“山水林田湖草是一個生命共同體”理念，充分利用自然資源部組建和自然資源管理職能重組的難得機遇，面向國家戰(zhàn)略，整合相關(guān)力量，加強基礎研究，搞好頂層規(guī)劃，高起點、體系化啟動并推進地表基質(zhì)調(diào)查工作。

 

3 地表基質(zhì)調(diào)查總體規(guī)劃設計

在自然資源調(diào)查監(jiān)測體系中，地表基質(zhì)調(diào)查是一項全新和開創(chuàng)性工作，具有很強的探索性和實踐性。雖然以前開展的自然資源和生態(tài)環(huán)境等專項調(diào)查或多或少涉及到地表基質(zhì)的某些方面，但將其獨立出來，從自然資源調(diào)查監(jiān)測體系的角度進行全域部署、系統(tǒng)開展、整體推進，目前沒有成熟的經(jīng)驗可供借鑒。有關(guān)地表基質(zhì)調(diào)查的總體目標和具體任務，科學部署和組織實施，調(diào)查內(nèi)容和工作重點，技術(shù)流程和方法體系，成果集成和服務應用等，既是業(yè)務管理部門要認真考慮的問題，也是自然資源學者需要深入研究的課題。在前人開展的各門類自然資源調(diào)查研究成果基礎上，結(jié)合《方案》對新時代自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建的總體設計，針對上述相關(guān)問題提出初步思考如下：

(1)科學確定總體目標與具體任務。認真貫徹《方案》宗旨、意圖，本著需求牽引、問題導向，科學確定地表基質(zhì)調(diào)查工作目標，系統(tǒng)規(guī)劃工作任務十分重要。應致力于通過開展系統(tǒng)調(diào)查，努力實現(xiàn)如下總體目標：全面了解和準確掌握國土空間范圍內(nèi)地表基質(zhì)層的本底性狀和基本特征，深化研究地表基質(zhì)層對多門類自然資源產(chǎn)生、形成、發(fā)育、演化的孕育和支撐作用；著力查清自然資源生態(tài)退化、環(huán)境變化等制約因素和內(nèi)在原因，以及不同類型自然資源之間相互作用和互饋機理；有效支撐自然資源部“兩統(tǒng)一”職責；提升自然資源綜合利用和國土空間規(guī)劃科學化、體系化、規(guī)范化水平，為生態(tài)環(huán)境整體保護、系統(tǒng)修復和綜合治理提供基本依據(jù)。當前，急需組織相關(guān)領域?qū)＜页闪⒐リP(guān)小組，研究制定地表基質(zhì)調(diào)查總體實施方案，分階段細化總體目標任務，盡快啟動相關(guān)工作。

相應確定的工作任務主要是：依據(jù)《方案》，深化研究地表基質(zhì)層科學內(nèi)涵和基本外延，科學界定地表基質(zhì)調(diào)查在自然資源學科體系、管理體系、調(diào)查監(jiān)測體系中的地位和作用；不斷完善調(diào)查和監(jiān)測要素與屬性指標體系，制定并發(fā)布系列規(guī)章制度、標準規(guī)范和技術(shù)要求，完善和創(chuàng)新技術(shù)方法體系；全面調(diào)查覆蓋整個國土空間地表基質(zhì)層時空分布、物質(zhì)成分、數(shù)量質(zhì)量、開發(fā)利用現(xiàn)狀等基本特征，建立并及時完善、更新地表基質(zhì)層數(shù)據(jù)庫，同時豐富國家自然資源數(shù)據(jù)庫；充分鼓勵科技創(chuàng)新，配套開展基于需求牽引、問題導向的重大科學問題和關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)，構(gòu)建服務支撐調(diào)查數(shù)據(jù)處理解釋、綜合集成業(yè)務平臺；建立基于調(diào)查監(jiān)測數(shù)據(jù)的地表基質(zhì)層孕育、支撐多門類自然資源產(chǎn)生、形成、發(fā)育、演化和趨勢預測、場景評估、分析評價的科學模型；形成或定制服務自然資源管理和開發(fā)利用、因地制宜制定國土空間規(guī)劃、多要素一體開展生態(tài)環(huán)境保護、修復與治理的多樣化、系統(tǒng)化成果產(chǎn)品體系，向相關(guān)行業(yè)、部門、領域、社會和公眾提供多方位應用服務。

(2)體系規(guī)劃總體設計與組織實施。地表基質(zhì)調(diào)查是帶有強烈基礎調(diào)查色彩的專項調(diào)查工作，調(diào)查區(qū)覆蓋全部陸地海洋國土空間。應將其納入國家基礎性、公益性工作范疇，按照“整體規(guī)劃、體系設計、急區(qū)先調(diào)、試點先行、分階段推進”原則，工程化、體系化規(guī)劃和組織實施。工作區(qū)域上，瞄準國家重大戰(zhàn)略、重大需求和重點工程，先行開展試點，同步開展標準規(guī)范制定，不斷積累經(jīng)驗，逐步實現(xiàn)整體目標。精度要求上，應該按照突出重點、兼顧一般原則，借鑒國家基礎地質(zhì)調(diào)查和自然資源專項調(diào)查工作經(jīng)驗。全國尺度上，根據(jù)國際標準分幅或國家行政區(qū)劃，組織開展1∶100萬～1∶25萬的區(qū)域地表基質(zhì)調(diào)查工作，稱為“概查”；重要工程區(qū)、城市群、功能區(qū)和流域尺度上，采用規(guī)則邊界和自由邊界相結(jié)合方法，組織開展1∶10萬～1∶5萬比例尺的調(diào)查工作，稱為“調(diào)查”；根據(jù)需要，可組織某些特定區(qū)域1∶1萬甚至更大比例尺的調(diào)查工作，稱為“精查”。從小比例尺到大比例尺，工作逐步深入，精度逐步提高，以滿足不同層次需要；工作周期上，全國性小比例尺調(diào)查工作可參照“國土三調(diào)”模式，合理設置工作周期，集中力量、全面部署、整體推進，一次性完成，以利于形成全國統(tǒng)一的調(diào)查成果；區(qū)域性大比例尺調(diào)查，則根據(jù)具體需求確定項目周期，以保證足夠精度和及時提供服務保障。在此基礎上，構(gòu)建與自然資源調(diào)查監(jiān)測相配套的一體化數(shù)據(jù)平臺，按照自然資源立體化時空數(shù)據(jù)模型，統(tǒng)一管理和使用調(diào)查數(shù)據(jù)。對地表基質(zhì)調(diào)查中易于變化的動態(tài)指標，結(jié)合自然資源多要素監(jiān)測觀測，在全國性和區(qū)域性調(diào)查成果基礎上，進行必要的補充調(diào)查和更新。

(3)認真把握調(diào)查內(nèi)容與工作重點。在調(diào)查內(nèi)容方面，重點是將與地表基質(zhì)層有關(guān)的調(diào)查要素和時空—物質(zhì)屬性結(jié)構(gòu)搞清搞透，科學構(gòu)建地表基質(zhì)調(diào)查的要素—屬性結(jié)構(gòu)模型和指標體系，這是實施地表基質(zhì)調(diào)查工作的前提和基礎。

一是厘清時間結(jié)構(gòu)，即組成地表基質(zhì)層的地質(zhì)實體和物質(zhì)在地球演化過程的不同時間尺度上形成、就位和變化情況。地表基質(zhì)層本質(zhì)上是由巖石、礦物、元素組成的地質(zhì)層，是地球演化不同歷史時期內(nèi)外生地質(zhì)作用綜合形成的產(chǎn)物。其最初形成和最終在地表就位時間決定于相關(guān)區(qū)域大地構(gòu)造環(huán)境演化及在相關(guān)環(huán)境中發(fā)生的地質(zhì)作用類型、頻率和過程，此外，也與相應地區(qū)地理位置、氣候氣象及其變化相關(guān)。通常情況下和大多數(shù)區(qū)域，地表基質(zhì)層形成過程漫長，自然變化也緩慢。但在特殊情況（如地質(zhì)災害發(fā)生時）和特殊地區(qū)（如人類活動影響明顯時），其形成和就位時間也可以很短，變化很快。地表基質(zhì)層的時間屬性指標，如形成的地質(zhì)年代、就位時代等，主要由基礎地質(zhì)調(diào)查工作來解決，并從區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料中獲取，而不必在地表基質(zhì)層調(diào)查中專門部署。但其變化情況，應納入自然資源監(jiān)測體系中，以相關(guān)指標的變化范圍、速度、方向、強度、大小、頻率等進行定性或定量描述。

二是明確空間結(jié)構(gòu)，即組成地表基質(zhì)層的地質(zhì)實體和物質(zhì)在地球表層（陸地淺表層和水體底層）空間的分布、狀態(tài)和特征。本文建議，將地表或水底向下50m（特殊情況下可以更淺或更深）的空間作為地表基質(zhì)層調(diào)查的基本范圍，它可能是前述各單門類自然資源相關(guān)層的部分、全部或超越其范圍。之所以確定50m厚，是因為它作為孕育和支撐其他自然資源的基礎物質(zhì)層，已經(jīng)足夠了，并且與《方案》中提出的地表覆蓋層和地下資源層有效區(qū)分。這是一個著眼于調(diào)查工作需要而劃定的邊界，而非自然物理邊界。它雖只是地殼淺表的極薄層，但物質(zhì)組成復雜、物質(zhì)和能量交換劇烈、存在狀態(tài)和結(jié)構(gòu)構(gòu)造多樣、與人類相互作用頻繁。地質(zhì)背景上，它處于一定地質(zhì)構(gòu)造單元內(nèi)，形成、演化與區(qū)域地質(zhì)活動相關(guān)；地理表觀上，呈現(xiàn)出高山、平原、峽谷、盆地、丘陵不同的地貌形態(tài)和陰坡陽坡、坡度坡向、坡形坡位等不同地形特征。不同類型地質(zhì)體內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相互之間在平面、垂向上，呈現(xiàn)出不相同的空間形態(tài)、產(chǎn)出狀態(tài)、組合關(guān)系和構(gòu)造樣式，由此衍生出各種物理屬性指標，如連通性、滲透性、膨脹性、壓塑性等。地表基質(zhì)層空間結(jié)構(gòu)的地理表觀部分，屬于測繪學和地形地理學內(nèi)容，可直接從測繪、高精度遙感圖像中讀取或解譯得到；而空間形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征有些可以從地質(zhì)調(diào)查資料中得到，有些需要通過開展現(xiàn)場調(diào)查獲取。

三是確立物質(zhì)結(jié)構(gòu)，即組成地表基質(zhì)層的物質(zhì)成分類型、含量、質(zhì)量及其存在狀態(tài)等，它們是地表基質(zhì)層調(diào)查的核心內(nèi)容�？蓪⒌乇砘�質(zhì)層的物質(zhì)組成劃分為主體物質(zhì)和附屬物質(zhì)兩部分。主體物質(zhì)是指構(gòu)成地表基質(zhì)主體的不同類型巖石、土體或巖土混合體，以及組成巖土體的礦物、元素或它們的化合物（化學成分）。這些成分在巖土體內(nèi)呈不同的狀態(tài)存在，其中元素種類、分布及含量等是關(guān)注重點。可以參照多目標地球化學調(diào)查規(guī)范，確定擬調(diào)查元素種類，并根據(jù)需要進行集中歸類。附屬物質(zhì)指包含或附著于主體成分之內(nèi)的其他物質(zhì)成分。最重要的是水，既包括包氣帶內(nèi)的吸著水、薄膜水、毛管水、氣態(tài)水以及暫時存在的重力水，也包括賦存于巖土體中的裂隙水、孔隙水和縫隙水。這些水可統(tǒng)稱為“地表基質(zhì)水”。由于水對于孕育和支撐其他自然資源具有不可替代的作用，因此，它是與主體成分同等重要的調(diào)查內(nèi)容。其次是有機質(zhì)、生物、微生物和細菌等。它們是否存在以及數(shù)量多少直接與地表基質(zhì)層的環(huán)境狀況相關(guān)。一般情況下，地表基質(zhì)層的主體物質(zhì)相對穩(wěn)定，隨時間變化緩慢。主要由基巖巖石組成的地表基質(zhì)層更是如此，但是由土體或巖土混合體組成的地表基質(zhì)層，因其不斷孕育和生長植被、草、農(nóng)作物等，易于與大氣、降雨和地下上升的流體等發(fā)生物質(zhì)交換，其成分及含量則較易發(fā)生變化，在受到人類活動影響或干擾的情況下更是如此。因此，加強地表基質(zhì)的物質(zhì)成分的動態(tài)監(jiān)測是十分必要的。

四是構(gòu)建完整的要素—屬性結(jié)構(gòu)模型。以上述討論為基礎，初步構(gòu)建地表基質(zhì)調(diào)查的要素—屬性結(jié)構(gòu)模型（表1）。必須指出的是，這個模型只是一個總體框架，雖然吸收了以前各門類自然資源調(diào)查所涉及的地表基質(zhì)層的有關(guān)認識和成果，但沒有考慮具體工作區(qū)特色性差異。由于地表基質(zhì)調(diào)查工作尚未實施，因此沒有經(jīng)過實踐的檢驗，需要在以后的實踐中不斷修訂、豐富和完善，甚至重構(gòu)。

在工作重點把握上，既要完成國家要求的法定指標調(diào)查，滿足國家需求，也要充分考慮不同地域特色，兼顧地方、行業(yè)和部門需求；既要調(diào)查了解一般性指標內(nèi)容，更要深入研究和致力于解決相關(guān)科學問題。要素屬性上，應重點關(guān)注巖土水生要素和空間、物質(zhì)成分屬性；工作區(qū)域上，應重點聚焦國家重大戰(zhàn)略涉及到的地區(qū)；工作內(nèi)容上，應重點攻關(guān)解決制約經(jīng)濟社會發(fā)展、普惠民生和生態(tài)文明建設的現(xiàn)實問題。

(4)逐步完善技術(shù)流程和方法體系。作為自然資源調(diào)查監(jiān)測體系的專項調(diào)查工作，地表基質(zhì)調(diào)查應符合專項調(diào)查要求的一般工作流程。同時，由于其又具有基礎調(diào)查性質(zhì)，因此在調(diào)查工作中需要兼顧基礎調(diào)查工作的流程和方法�？傮w上，應按照調(diào)研立項—論證設計—組織實施—質(zhì)量監(jiān)控—數(shù)據(jù)處理—分析評價—綜合集成—成果生產(chǎn)—服務應用—驗收歸檔的項目管理程序進行組織。其中中小比例尺覆蓋全國的地表基質(zhì)調(diào)查（概查）工作，建議參照目前“國土三調(diào)”技術(shù)流程進行；中小比例尺的區(qū)域性或局域性調(diào)查和精查工作，建議按照一般性調(diào)查項目技術(shù)流程實施。

從表1可以看出，地表基質(zhì)調(diào)查涉及到的要素、屬性指標多元復雜，而且主要埋于地下。既要對調(diào)查對象的物理狀態(tài)進行觀察測量，又要對其組成進行測試分析。因此，要根據(jù)不同調(diào)查階段的精度需要，配套不同的調(diào)查方法技術(shù)，形成體系化的技術(shù)方法組合。在地理表觀特征調(diào)查方面，應突出空天遙感和現(xiàn)場地形測繪應用；在物理狀態(tài)調(diào)查方面，主要通過地面實地測量、路線剖面測量、代表性定點觀測等方法進行，充分利用自然露頭、剖面進行觀測比對和推演分析。對地表基質(zhì)層地下結(jié)構(gòu)狀態(tài)的觀測，可充分運用磁法、電法、電磁法、重力等地球物理的技術(shù)和方法，必要時需施工淺鉆、淺槽或淺井輔助觀測和驗證；鼓勵開展綠色調(diào)查。在物質(zhì)成分調(diào)查方面，應充分結(jié)合野外現(xiàn)場快速測試和室內(nèi)實驗室系統(tǒng)分析方法技術(shù)，重點是巖石礦物、元素、水地球化學和生物地球化學成分類型的確定和含量的分析，其重要前提是在野外獲取具有代表性和保證足夠精度及其數(shù)量的樣品；在數(shù)據(jù)處理、管理和集成分析應用方面，要高度重視傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫建設、管理和依托成熟數(shù)據(jù)模型的處理分析技術(shù)，同時不斷探索大數(shù)據(jù)挖掘、互聯(lián)網(wǎng)+、云計算、物聯(lián)網(wǎng)、區(qū)塊鏈和人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)在地表基質(zhì)調(diào)查相關(guān)工作中的應用。

(5)高度重視成果集成和服務應用。地表基質(zhì)調(diào)查的數(shù)據(jù)資料是國家寶貴資源，應聚焦政府宏觀決策、國家重大戰(zhàn)略和支撐服務生態(tài)文明建設等多樣化應用服務需求，加強調(diào)查數(shù)據(jù)管理、成果集成工作。一方面，要面向自然資源統(tǒng)一管理要求，按照地表基質(zhì)時空—要素—屬性結(jié)構(gòu)模型，科學設計地表基質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，確保相關(guān)調(diào)查數(shù)據(jù)能夠及時入庫、存儲、查詢和更新；充分兼容自然資源領域內(nèi)已有歷史數(shù)據(jù)和成果，實現(xiàn)對相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一組織、統(tǒng)一管理、集成調(diào)用和進一步的分類整理、專業(yè)處理、統(tǒng)計分析、集成創(chuàng)新和綜合評價等工作。另一方面，堅持公共財政支撐開展的地表基質(zhì)調(diào)查資料與成果，在遵守保密及相關(guān)法律法規(guī)前提下，無償提供政府部門、企事業(yè)單位、科研機構(gòu)和社會公眾共享使用，形成對不同層次、不同產(chǎn)業(yè)、不同單位有關(guān)自然資源管理、研究，國土空間規(guī)劃和生態(tài)文明建設等的管理應用支撐。應以地表基質(zhì)調(diào)查資料為基礎，創(chuàng)新開發(fā)數(shù)、庫、圖、文和報告相配套的多樣化成果產(chǎn)品形式，形成專業(yè)性、學術(shù)性、大眾性、通俗性、特色性兼具的體系化成果產(chǎn)品體系，不斷提升信息化服務水平，滿足多行業(yè)、多領域廣泛需求。

 

4 地表基質(zhì)調(diào)查支撐體系建設

地表基質(zhì)調(diào)查作為新時代自然資源調(diào)查監(jiān)測體系中的全新領域，既是自然資源傳統(tǒng)調(diào)查業(yè)務的繼承發(fā)展，又是面向自然資源部“兩統(tǒng)一”職能的實踐創(chuàng)新。有效保障和順利推進地表基質(zhì)調(diào)查工作，應從自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建的全局性、系統(tǒng)性、整體性和科學性角度，深入探索并頂層規(guī)劃其業(yè)務支撐體系，主要包括標準規(guī)范建設、科技創(chuàng)新工作、信息化建設、質(zhì)量保證體系、人才隊伍和裝備建設、完善體制機制等內(nèi)容，促進其健康可持續(xù)發(fā)展。

(1)超前謀劃標準規(guī)范體系建設。地表基質(zhì)調(diào)查工作業(yè)務新、范圍廣、內(nèi)容雜，跨學科、跨領域特色鮮明。應在充分借鑒已有各專項調(diào)查工作標準規(guī)范基礎上，按照“統(tǒng)一標準制定和指標設定”要求和在自然資源調(diào)查監(jiān)測標準體系框架范圍內(nèi)，構(gòu)建全新的支撐地表基質(zhì)調(diào)查工作的標準規(guī)范體系和相應技術(shù)要求，為工作的統(tǒng)一組織實施和質(zhì)量管控提供依據(jù)。總綱性規(guī)范和原則性標準，應提前謀劃和制定；一般性規(guī)范標準和技術(shù)要求可結(jié)合項目實施，分步制定、先試先用、逐步推廣，并隨著工作的推進和拓展，不斷修改、補充、完善。

 (2)牢固確立科技創(chuàng)新鮮明導向�？萍紕�(chuàng)新應貫穿于地表基質(zhì)調(diào)查的全流程。應瞄準地表基質(zhì)調(diào)查及其數(shù)據(jù)成果在支撐自然資源統(tǒng)一管理、高效利用，地表基質(zhì)各要素相互作用及對不同類型自然資源的孕育支撐機理，國土空間整體規(guī)劃和綜合利用，生態(tài)環(huán)境綜合修復與治理等領域內(nèi)的重大科學問題和關(guān)鍵技術(shù)，重點在基礎理論、基本原理、科學模型、數(shù)據(jù)處理、分析評價、綜合集成、技術(shù)裝備等方面開展研究，鼓勵創(chuàng)新。建議根據(jù)工作需求和進展情況，適時建設支撐地表基質(zhì)調(diào)查的重點實驗室或工程技術(shù)中心等科研平臺，力爭結(jié)合調(diào)查工作推進，逐漸形成一批具有重大影響的科技成果，更好地服務支撐自然資源研究、管理、應用等領域相關(guān)工作。

(3)加快理順地表基質(zhì)調(diào)查與其他相關(guān)調(diào)查業(yè)務關(guān)系。地表基質(zhì)調(diào)查本身是一項新業(yè)務，但并不意味著其具體工作內(nèi)容都是全新的，恰恰相反，其涉及到的各要素屬性調(diào)查，都具有一定的工作基礎。從這個角度看，它是以前各單一門類自然資源調(diào)查中涉及地表基質(zhì)層相關(guān)工作的統(tǒng)一和集成。因此，要進一步理順其與自然資源基礎調(diào)查和專項調(diào)查工作之間的關(guān)系。第一，要厘清地表基質(zhì)調(diào)查與其他相關(guān)工作的業(yè)務邊界。根據(jù)《方案》的總體部署，可將基礎調(diào)查和其他專項調(diào)查中涉及地表基質(zhì)的相關(guān)內(nèi)容，統(tǒng)一到地表基質(zhì)調(diào)查中進行部署。第二，要明確地表基質(zhì)調(diào)查不能完全代替各門類自然資源調(diào)查中涉及地表基質(zhì)的具有明確目的指向的專業(yè)調(diào)查工作。如水資源調(diào)查中的水文地質(zhì)調(diào)查、基礎地質(zhì)調(diào)查中的第四紀地質(zhì)調(diào)查、支撐找礦的勘查地球化學調(diào)查，以及服務工程建設的工程地質(zhì)調(diào)查等，仍需要開展專業(yè)而深入的調(diào)查工作。第三，地表基質(zhì)調(diào)查需充分利用和借鑒其他各類調(diào)查工作的數(shù)據(jù)、資料和成果。包括遙感圖像和解譯、地質(zhì)地球化學調(diào)查、國土空間布局規(guī)劃、生態(tài)地質(zhì)調(diào)查、森林草原調(diào)查、土地調(diào)查和地理國情監(jiān)測、濕地調(diào)查資料、數(shù)據(jù)、成果等等，它們是開展地表基質(zhì)調(diào)查的重要基礎。應在開展地表基質(zhì)調(diào)查之前，廣泛收集和系統(tǒng)分析。第四，是要做好地表基質(zhì)調(diào)查成果與其他調(diào)查成果的有效銜接和綜合集成。例如建立統(tǒng)一的空間坐標系統(tǒng)和地理信息框架、統(tǒng)一的數(shù)據(jù)建庫結(jié)構(gòu)和處理集成平臺等，真正實現(xiàn)《方案》中規(guī)劃的自然資源管理“一張底版、一套數(shù)據(jù)、一個平臺”的目標。

(4)切實加強體制機制建設�！斗桨浮访鞔_，地表基質(zhì)調(diào)查由自然資源主管部門負責，地調(diào)部門組織實施，條件成熟時，擇時擇機開展。相對于基礎調(diào)查和各單門類自然資源的專項調(diào)查而言，地表基質(zhì)調(diào)查工作剛剛提出，這與其在新時代自然資源綜合調(diào)查監(jiān)測和支撐生態(tài)文明建設背景下所具有的地位和意義是不相稱的。當務之急是針對地表基質(zhì)調(diào)查的性質(zhì)、定位、目標、作用，在現(xiàn)有法規(guī)制度體系基礎上，加速構(gòu)建支撐和保障地表基質(zhì)調(diào)查持續(xù)、穩(wěn)定、健康和高質(zhì)量發(fā)展的體制機制，出臺配套的政策規(guī)章。充分利用自然資源管理體系改革、部門職能整合難得機遇，統(tǒng)籌使用涉地表基質(zhì)調(diào)查領域的人力、物力、財力，加強相關(guān)人才隊伍培養(yǎng)和建設，強化分工協(xié)作，使地表基質(zhì)調(diào)查工作盡快跟上時代發(fā)展步伐。

5 結(jié)論

基于對自然資源部《自然資源調(diào)查監(jiān)測體系構(gòu)建的總體方案》內(nèi)容解讀和初步理解，結(jié)合自然資源調(diào)查工作現(xiàn)狀和研究基礎，就地表基質(zhì)調(diào)查工作形成如下認識和初步成果。相信隨著地表基質(zhì)調(diào)查工作的啟動與持續(xù)開展，必將進一步豐富自然資源調(diào)查監(jiān)測體系，在提升我國自然資源管理能力和國土空間整體規(guī)劃科學水平，支撐解決制約生態(tài)環(huán)境修改治理關(guān)鍵問題方面發(fā)揮重要作用。

(1)地表基質(zhì)層是一個跨越多門類自然資源業(yè)務體系和學科體系的新概念，其基本含義是當前出露于地球陸地地表淺部或水體底部，由天然物質(zhì)經(jīng)自然作用所形成，孕育和支撐（但不一定或不限于）森林、草原、水、生物等各類自然資源的基礎物質(zhì)層。針對地表基質(zhì)層開展的調(diào)查工作即地表基質(zhì)調(diào)查。

(2)地表基質(zhì)調(diào)查是新時代自然資源調(diào)查監(jiān)測體系不可或缺的組成部分，其數(shù)據(jù)與成果，在自然資源統(tǒng)一管理和科學研究、國土空間綜合利用和科學規(guī)劃、生態(tài)環(huán)境保護修復和綜合治理等方面的支撐服務領域十分寬廣，作用突出、意義重大。

(3)地表基質(zhì)調(diào)查是明顯帶有強烈基礎調(diào)查色彩的專項調(diào)查工作，在自然資源綜合調(diào)查體系中具有基礎性、公益性和戰(zhàn)略性地位。亟需充分利用自然資源部組建和自然資源管理職能重組的難得機遇，面向國家戰(zhàn)略，整合相關(guān)力量，加強基礎研究，搞好頂層規(guī)劃，高起點、體系化啟動并推進地表基質(zhì)調(diào)查工作。

(4)針對地表基質(zhì)調(diào)查探索性和創(chuàng)新性特點，結(jié)合已開展的自然資源調(diào)查工作成果和經(jīng)驗，通過構(gòu)建地表基質(zhì)調(diào)查的時空—物質(zhì)—屬性結(jié)構(gòu)模型，對其總體目標和具體任務，科學部署和組織實施，調(diào)查內(nèi)容和工作重點，技術(shù)流程和方法體系，成果集成和服務應用，以及支撐體系和保障機制措施等問題提出了初步建議。 

 

作者信息 

葛良勝（1966—），男，安徽省潛山市人，中國地質(zhì)調(diào)查局自然資源綜合調(diào)查指揮中心教授級高級工程師、研究員，博士生導師，地質(zhì)學博士后，主要從事自然資源調(diào)查管理和研究工作。

---

本文由《中國國土資源經(jīng)濟》編輯部授權(quán)發(fā)表，如需轉(zhuǎn)載，請聯(lián)系編輯部授權(quán)！