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作为美国联邦政府重要部门之一，内政部担负着保护、开发美国联邦政府所有土地（包括联邦所属或管辖的海洋水域）上自然资源的重要职责，是联邦政府有关公共土地和其他矿产、石油等资源的主要管理部门，也是美国重要的经济部门。该部门发布的《美国内政部五年战略规划（2018~2022年）》提出了未来几年的工作目标、工作方向和行动方案，强调对自然资源统筹管理，重视土地、矿产、海岸带、水资源、林业、岛屿等不同资源之间的衔接，综合考量不同资源的特点进行统一规划。本期国际版将概览美国内政部战略规划中涉及自然资源管理的内容。

资料来源：美国内政部网站 （https://www.doi.gov/）

海外聚焦

保护自然资源和物种栖息地

用科学的方法管理土地、水资源、物种及其栖息地，以支持决策工作和各种活动，是内政部的职责之一。调查、监测和遥感是了解和发现影响土地资源和利用变化的必要手段，而这些变化对国家的经济增长、民众福祉和生态安全至关重要。为此，内政部组织研究人员、非联邦政府合作伙伴或其他人员，通过科学可靠的数据、工具、技术和分析结果来维护和恢复土地和水资源，并确保栖息地能够支持鱼类和野生动物种群的健康生活。同时，内政部各大管理局将采用科学有效的管理方法、工程技术，进一步优化决策流程、改进土地利用规划，以确保公共土地及其资源的高效利用。

比如：美国地质调查局通过科学监测和研究来了解国家的环境、自然资源和经济挑战，以支撑管理战略制定。该局向管理机构提供预防或控制物种入侵和野生动物疾病暴发的措施；通过对确定水资源可用性的过程深入了解和集成建模，为多用途水资源平衡管理提供信息。土地管理局、鱼类和野生动物管理局、国家公园管理局和垦务局则致力于维护和恢复高地、湿地、湖泊、溪流和某些海域的生态环境，通过控制植物和动物入侵，使土地或水域恢复到生态平衡的状态，并确保栖息地能够支持鱼类和野生动物种群的健康生活。

再如：为维护鱼类、野生动物和植物种群及其栖息地，美国鱼类和野生动物管理局要评估各项可能影响物种生存能力的土地管理决策。同时，开展咨询或协调各种物种管理活动，并与其他管理部门建立合作伙伴关系，确定和实施有利于物种恢复的改进措施。受威胁物种和濒危物种的恢复措施包括：收购和恢复栖息地，清除入侵物种，监测个体种群、圈养繁殖物种并将其释放到原分布区中等。

另外，内政部的自然资源损害评估和恢复计划部门与各管理局展开合作，以评估石油泄漏和危险废物处理场地的影响，并协调恢复工作。露天矿复垦和执法办公室与各州、部落进行合作，以保障市民权益和生态环境的方式进行矿产资源开采，并在采矿后恢复土地的有益用途，以此抵消历史采矿的影响。

提供基础数据优化用地规划

内政部负责审查和改进土地规划流程，以扩大公共土地的获取和使用范围，同时确保土地、能源、矿产资源、水资源、鱼类和野生动物以及其他自然和文化资源的保护与利用平衡。内政部土地利用和管理计划将确保根据若干主管机构的法规规定，并按照国会的意图管理公共土地，其中包括但不限于《联邦土地政策和管理法案》《国家环境政策法案》《濒危物种法案》《国家野生动物保护区系统管理和改进法案》《1916年组织法》（国家公园管理局）、《阿拉斯加土著居民理赔法案》以及《阿拉斯加国家权益土地保护法案》。

根据授权立法，各管理局的土地利用规划工作各不相同，但都必须有利于当代和后代利用并享有这些公共土地资源。比如：国家野生动物保护区系统管理局制定了保护区综合保护计划，而土地管理局则需维持美国公共土地的健康、多样性和生产力。

作为土地利用规划的支撑，美国地质调查局主要负责详细测量并提供高质量、高精度的地形、地质、水文地理、生物地理的图像和数据。遥感卫星和飞机可用于监测地球，高分辨率信息可用于绘制地质图和生成地理空间产品。这些信息不仅将用于土木工程、基础设施建设和城市规划等，而且能有效识别自然灾害，进行详细环境分析，有助于制定公共土地利用规划。下一步，美国地质调查局将通过研究和开发各种产品来继续提高时空分辨率，如完整的四维地质图，显示复杂的地球地质构造如何随时间发生变化；通过尖端技术提高测绘精度，精确地规划能源开发、运输和管道基础设施项目、城市规划、洪水预测以及应急响应和减灾。

战略规划四大特点

美国内政部的职责是保护和管理国家自然资源及文化遗产，为美国人民提供关于自然资源和自然灾害的科学及其他信息，以应对社会挑战并创造机会。如今，内政部管理着美国的公共土地、能源和矿产资源，包括提供对超过4.8亿英亩公共土地、7亿英亩地下矿产和17亿英亩外大陆架的访问权；供应和保障西部17个州的水资源，提供15%的国家水电能源；对联邦认定的573个印第安部落和阿拉斯加原住民村庄履行联邦信托职责。此外，内政部还负责候鸟和野生动物保护、历史遗产保护、濒危物种保护、露天采矿土地修复，以及绘制全国地质、水文和生物科学图件等。

从组织机构来看，内政部下设土地管理局、海洋能源管理局、露天矿复垦和执法办公室、美国地质调查局、安全和环境执法局、鱼类和野生动植物管理局、土地复垦局、印第安事务局、国家公园管理局、国内和国际事务办公室等。

一直以来，美国联邦各部门的战略规划都被视作其施政纲领，备受社会关注。《美国内政部五年战略规划（2018~2022年）》明确了未来几年的任务、目标和战略，并提出了关键绩效指标和相关年度目标。总体上看，该规划具有以下4个特点：

一是战略规划以结果为导向，按照“任务、目标、战略”层层分解的原则，将战略计划分为6大项使命领域、21个具体目标，将各项战略分解为可量化的具体任务。该战略自上而下推行，任务目标逐层分解，尤其突出规划的层次性和各部分内容的衔接。

二是坚持跨领域综合管理，对自然资源门类统一规划。内政部管理事务繁杂，涉及土地、矿产、海岸带、水资源、林业、测绘、岛屿等多方面，几乎囊括了资源的主要门类。规划对各大领域的自然资源统筹管理，重视不同资源之间的衔接，综合考量不同资源的特点。

三是重视打造服务型政府，推动信息公开。该战略规划进一步体现了政府的服务功能，尤其是服务社区、增加公众娱乐等内容，充分体现了国家和政府较强的公益服务意识。其中，美国地质调查局通过监测和预警地震、火山、山体滑坡和环境健康危害等自然灾害，及时发布消息来保障公众的生命安全。

四是大力发展传统化石能源，降低制造业成本，促进经济增长。该战略提出将确保美国能源和经济安全作为首要目标，希望能够促进能源开发，并通过减少对其他国家的依赖，创造就业机会和推动经济增长。规划提出了促进安全可靠的石油、天然气、煤炭和可再生能源的开发，重视水电能源、非能源矿产资源的利用。

构建伙伴关系参与资源保护

内政部负责评估、利用和加强最有希望的伙伴关系，其他联邦或州机构、部落民族、志愿者、非营利组织、教育机构、公司或基金会可以通过赞助或慈善活动，参与国家公园、国家野生动物保护区、野生动物管理区的保护和管理工作。

比如：国家公园管理局已经获得了国会授权，有权接受货币和实物捐赠，其中包括通过国家公园基金会收集的货币和实物捐赠；鱼类和野生动植物管理局有权接受某些实体的捐赠，其中包括非营利组织以及联邦特许非营利性国家鱼类和野生动物基金会的捐赠；土地管理局已经获得了国会授权，除了设立土地管理局基金会之外，还有权接受货币及其他形式的捐赠。

在此基础上，土地管理局与当地、各州、联邦和私人合作伙伴就几乎公共土地上的所有活动展开了合作，如与各州狩猎和鱼类管理机构一起鉴定重要的鱼类和野生动物栖息地，或为运动员团体提供狩猎和捕鱼机会。在现行法律许可范围内，内政部希望进一步开拓慈善和赞助活动机会，并推广其他合作伙伴关系。

另外，内政部还将候鸟合资企业作为政府机构、非营利组织、公司、部落与个体之间建立区域合作伙伴关系的纽带，合资企业的宗旨是为鸟类、其他野生动物和人类的利益而保护栖息地。在国家和国际鸟类保护计划的指导下，合资企业将这些不同的合作伙伴聚集在一起，设计和实施相关保护工作，以支持《北美水禽管理计划》及其他鸟类管理计划。

确保本国能源和矿产安全

内政部一直致力于提高公共土地生产力，实现和维持美国能源主导地位。作为美国大部分自然资源的管理者，针对公共土地上大量尚未开发的能源资源储量，内政部重新启动了国家外大陆架石油和天然气租赁计划开发流程。该流程是《美国第一个能源计划》和《关于实施美国第一个海上能源战略的行政命令》的关键组成部分，能为美国带来数百万就业机会和经济繁荣。内政部还将继续扩大美国海上、陆上常规和可再生能源的生产，并通过有效许可、严格评估和监督来确保其安全性和可靠性。

与此同时，内政部主要负责促进可再生能源的开发和利用，利用水电能源加强美国的能源安全、经济活力和生活质量。比如：垦务局是美国第二大水力发电生产商，主要负责经营和维护发电能力超过14700兆瓦的53座水电站。垦务局项目产生的可持续性低成本水电为国家带来了巨大的价值，并通过向农村社区提供稳固电力及辅助服务来强化西部互联电网的可靠性，促进了美国西部地区的开发。

内政部认为，公共土地是国家非能源矿产资源的重要来源，其中某些资源具有关键性和战略性意义。为此，内政部一直致力于确保以合理的方式利用公共土地，根据多用途管理原则有序和高效地开发这些资源。其中，土地管理局开展复杂问题的环境分析，这对其授权使用公共土地和满足不断增长的非能源固体可租赁矿产需求（特别是钾盐和磷矿）十分必要。《海洋能源管理局海洋矿物计划》规定了砂子和砾石资源的利用方式，以保护和改善当地、区域和国家的沿海基础设施和环境。

为确保公众能以公平、合理的市场价值获得资源，内政部负责收取、分配和核实能源勘查开发活动所获取的收入。这些资源包括石油、天然气、煤炭、牧草，以及太阳能、风能和地热能等可再生能源。根据特定的法定义务，内政部与各州和地方政府有权分享这笔资源开发收入，并将其下拨给各种联邦计划，或者存入财政部普通基金，从而减少赤字。

利用林草资源创造公共收益

对于森林资源管理，内政部主要是通过公共土地和印第安信托土地上的森林采伐和恢复森林健康来获取经济效益。土地管理局主要负责管理森林或林地，维护永久性的木材供应来源以支持木材、胶合板和纸张的生产，同时负责保护流域、调节河水流量，促进当地社区和产业的稳定发展，并提供休闲娱乐机会。

降低燃料需求可以促进森林的健康，提高森林恢复能力，并有助于防止发生森林火灾。印第安事务局主要负责管理作为印第安部落信托资产的森林。部落所拥有的森林资产，对国家木材供应作出了重大贡献。目前，许多部落正在通过自治和自决方案积极参与其森林资产管理。

对于牧场资源管理，土地管理局主要负责管理公共土地上约2.1万处放牧地块，以及约1.8万份放牧许可证和租约。放牧活动有助于粮食生产并增强当地经济的稳定性，并通过降低危险燃料和灾难性野火的可能性，维持和改善某些地区的土地健康。因此，土地管理局针对关键生长时期在指定牧区定期休息或延期放牧、治理植被等方法，实现确保土地长期健康和维持生产力的总体目标。

为提供可持续的牧草，管理局在向公共土地牧场主颁发的放牧许可证和租约中规定了在指定土地上放牧的条款及条件，如牧草利用和使用季节规定。土地管理局还与当地社区以及各州和地方政府建立了合作伙伴关系，以便开发牧场改进项目，签订管理承包合同，以及确定其与相邻牧场的管理权限。

近年来，由于诉讼和干旱的急剧增加，放牧许可证和租约证的数量有所减少。土地管理局将继续寻找机会，简化放牧许可流程，并为畜牧经营者在公共土地放牧提供更大的灵活性。

加强监测预警防范自然灾害

根据季节的不同，数千名执法人员、护林员及其他员工负责巡查广阔的公共土地、国家公园、野生动物保护区和印第安社区，保护自然、文化和遗产资源免受非法活动的侵害。

一方面，林野火灾可能会危及民众的生命和财产安全。林野火灾办公室（OWF）负责协调内政部土地管理局和农业部林务局，以安全、有效和高效地预防、应对野火灾害。为降低风险并提高生态系统和社区的抗灾能力，内政部负责与林务局进行合作，致力于遵守包容性原则，即对野火提供安全有效的应对措施，打造具有抗火灾能力的社区设计。内政部一直力争与自然资源管理方案相结合，设计以科学技术为基础的林野火灾管理方案。同时，内政部将与各州、地方、部落及其他伙伴合作，采用协调方法进行林野火灾管理，共同承担保护职责、共享资源保护信息，提高运作效率并减少管理工作的重复性。

另一方面，美国地质调查局的自然灾害管理职责包括发布地震、火山爆发、山体滑坡和海岸侵蚀等警报，通过监测和预警这些自然灾害，帮助维护公共安全、公共卫生和财产安全。该局还负责测量降雨量、流量、河流高度或湖泊水位，通知其他机构发布洪水、海啸和野火等警报；及时告知应急管理人员、事件应对负责人、媒体和公众，以便在危机发生期间为社区提供信息。根据美国地质调查局的科学管理方法，国家应急管理人员和公职人员告知公民这些灾害对自然系统和人居环境可能造成的潜在风险，改进预防和应对措施，保护公众健康。

公共土地发展休闲娱乐产业

国家公共土地提供了多处户外公共娱乐场所，如国家公园和古迹、国家野生动物保护区、历史遗迹和古建筑物等。而户外娱乐活动是美国人健康生活方式中不可或缺的一部分。在公共土地上进行狩猎和捕鱼活动，是内政部土地多用途管理政策的一部分，还包括远足、露营、登山、划船、野生动物观赏等。

为此，内政部在公共土地和水域上开放狩猎、捕鱼及其他娱乐活动。比如：由国家公园管理局管理的76个区域，允许在一年中的不同时间进行狩猎活动，约占国家公园管理局系统总面积的60％；由土地管理局管理的总面积近2.5亿英亩的公共土地，95％以上向公众开放，允许其进行狩猎活动。当然，保护区内的野生动物捕猎会受到严格监管，以确保种群水平与野生动物栖息地之间的平衡。

由垦务局水利项目开发的休闲区，是全国最受欢迎的水上户外娱乐区之一。垦务局拥有约650万英亩的土地和水域，大部分可供公共娱乐活动使用，其管理的289个项目区已经开发了娱乐设施，为公众提供了娱乐场所。同时，垦务局或非联邦娱乐合作伙伴管理的187个已开发休闲区，提供了549个露营地、454条船舶下水滑道和5500多英里的海岸线，每年吸引约2400万游客。

有调查显示，占相当大比例的游客对其在公园、野生动物保护区及其他公共土地上的体验感到满意。内政部通过审查各管理局对这些设施的收费结构和维护成本，以确定如何最好地为游客提供服务，并抵消其所需的维护和运营成本。

（作者单位：中国地质调查局发展研究中心）

英国海滩实景玻璃门

英国滑坡事故应急

●英国地质调查局未来10年科学计划提出了去碳化与资源管理、适应环境变化、多重灾害与风险等三大科技挑战。

●通过监测与预测、地质环境压力研究、资源环境恢复力研究和环境治理等工作，为人类社会基础设施和生物系统突发变化的脆弱性提供创新解决方案。

●开展多重灾害系统研究、灾害数据采集和可视化、灾害风险分析和风险的传播等工作，帮助提高自然灾害发生时的生存率和恢复力。

●继续开展海底观测站、火山观测站和地质灾害全球信息基础设施等其他研究基础设施的建设。

2018年10月，英国地质调查局更新并细化了2014年发布的《通往地球之门——英国地质调查局未来10年科学计划》。多年来，英国地质调查局在应用地球科学领域，在感知、认识和预测地球活动方面，为全球提供先进的研究解决方案，并在过去4年里取得了如下进展：位于柴郡和格拉斯哥的英国地球能源观测站的两个试验台使用高性能传感器系统和数据智能，实现从3D地质图和模型产品向实时地球科学数据信息转变，同时还为发展中国家处于各种复杂环境中的社区提供科学的全球化支持。

未来10年，英国地质调查局将迎接三大科技挑战：去碳化与资源管理，将为减排和能源生产、利用、分配的合理化，探讨地球科学解决方案；适应环境变化，将在自然环境和建成环境中，探寻可帮助我们适应环境变化的地球科学；多重灾害与风险，将调查地质灾害（干旱、洪水、山体滑坡、地震和火山爆发）如何影响人类的生命及财产安全，并提供能够确保恢复力和可持续性的解决方案。英国地质调查局预计未来10年将获得超过6亿英镑的资金用于开展各项研究活动，使最新科学战略能够提供专业、公正、创新的科学解决方案，在政府、公众、行业中发挥更重要的作用。

1 去碳化与资源管理

在英国及其他地方，实现电力生产、供热、交通运输和工业等领域去碳化是一项重大挑战，涉及关注地下和地球科学，如碳捕获、利用与封存，地下储能，地热能，低碳关键原材料和放射性废物处理。英国地质调查局将研究不同去碳化技术的可行性，同时对矿产与能源管理的需求进行审查。本项挑战确定了5个主题和17个子主题：

地质处置——放射性废物。高强度放射性废物（高放废物）的长期安全管理对核工业发达国家来说是一项日益严峻的挑战，并且随着核能在未来能源结构中发挥重要作用以应对能源去碳化，这一挑战将持续存在。对高放废物进行长期管理最主要的方法是深部地质处置，英国地质调查局正与合作伙伴着手解决关键的科学问题，包括应力状态、埋存历史，以及断层和裂缝的产生和行为带来的影响。其中，选址问题和地质环境息息相关，需要确定和评估可能对储库体及其周围地质、地表环境的长期完整性带来影响的地球科学因素，对论证选址安全性至关重要；需要了解近场（地质特征、水文地质动态）和远场（板块构造、气候）过程，以综合理解地下演变过程，以便对高放射性废物的长期安全性进行科学合理的评估。

地质处置——碳捕获与封存。碳捕获与封存技术被广泛认为是英国实现去碳化目标的关键技术。主要挑战包括降低碳捕获与封存经济模型的不确定性，降低整个供应链的风险，以及调查公众对碳捕获与封存的态度。这项工作中最根本的是要选择和表征那些能够预计实现永久密闭的地质场所，英国地质调查局将继续领导二氧化碳储库的选址和表征方面的工作，以识别英国可供封存开发者使用的场址资源。预计二氧化碳封存的部署速度将在未来20年内迅速增加，同期，随着油气田停产，预计石油和天然气基础设施将可用于二氧化碳封存。在不久的将来，了解未来封存需求（时间、地点、数量）和基础设施再利用的机会，可能是重中之重。

能量储存。包括储热、盐穴储能、地层储能、抽水储能。其中，在地层储能方面，将热量、气体或水注入多孔地层用于储热或储气，以减缓可再生能源生产的短暂波动带来的影响，并提高其供应的安全性。地质资源研究将与热量、水文地质、机械、化学和微生物研究同时进行，利用格拉斯哥和柴郡的英国地球能源观测站及其他地方的设施，评估一系列注入剂、压力、循环率的密闭性能、优化效果和发生泄漏的可能性。关于抽水储能，将开展适当的地质、岩土工程和地震学研究，以了解不同规模抽水储能的资源潜力。

清洁能源—供热—制冷。包括浅层地热、深层地热、海上选址三大内容。其中，在浅层地热方面，英国在利用浅层地下能源方面具有相当大的潜力，如开采低位热能、制冷和跨季节蓄热、开发区域供热网络、减少国内天然气消耗、缓解燃料短缺等方面。英国地质调查局通过利用格拉斯哥的英国地球能源观测站和其他设施，将开展对地质和水文地质系统以及热能性质的研究，以准确描述相关资源，并验证系统的潜在性能以支撑管控。而在深层地热方面，英国也具有开发此类资源的潜力，英国地质调查局将通过资源调查以及对烃源岩的裂缝、地球化学、水文地质、热性能的详细理解，将对直接从岩浆中提取热量以提高转化为电能的效率进行研究，来降低该行业的风险。

低碳世界的地球资源。一方面，英国地质调查着重研究烃类层系中的常规和非常规能源，将继续提供陆上和海上烃类层系的地质填图，并继续优化资源利用的热量、水文地质、机械、化学和微生物研究。同时，将继续开展降低未来勘探成本的大数据分析。如果政府允许开展此项活动，则柴郡的英国地球能源观测站还将进行一系列与页岩气水力压裂相关的实验和基线地下研究。另一方面，将研究低碳经济所需的关键金属，如一些金属原材料（钴、重稀土元素和铂族金属）等对低碳能源转型（电力和运输方面）发挥重要作用的主要金属的来源、迁移进行研究。同时，将利用现有的海洋钻探基础设施重点研究在岩浆热液矿床中的关键金属及其与全球构造的联系，进而实现对未来开发深海监测站点（“潜水艇”）的目标。此外，还将开展原材料库存及流动方面的课题研究，包括初级和二次资源的分布地点、产量与产地、精炼与消耗地点，以及初级（开采）资源与二次（可循环）资源如何交互，将继续全面监测全球矿产生产、贸易流量、矿产统计数据以及相关的分析和情景开发，包括循环经济、原材料供应安全和关键问题，除了国内，重点关注英国和欧洲。

2 适应环境变化

适应是对环境变化的响应，致力于降低人类社会基础设施和生物系统对突发变化的脆弱性。例如：即使温室气体排放量在相对较短的时间内稳定下来，全球变暖及其影响仍将持续很多年，必须加以适应。在发展中国家，适应气候变化尤其重要，因为它们可能首当其冲受到全球变暖的影响。在本项挑战中确定了四个主题和15个子主题，包括地质环境压力、表征资源恢复力、监测和预测、环境治理等方面：

其中，在地质环境压力方面，英国地质调查局将启动一些研究，探究水、陆地和海洋资源以及相关生态系统之间的多种压力是如何通过地上、地下环境系统，从而交互和级联的。这将促使包括水文地质学、土壤科学和滑坡建模在内的传统科学领域结合到一起，也将促进应用新的地表和地下监测技术、传感器技术和建模方法，研究未来如何可持续地管理这些压力组合。同时，作为可持续发展的一部分，将开发一种全系统化的方法途径来利用和管理地下空间。通过与世界各地增长型城市（包括英国、印度、越南）开展合作，该方法将有助于释放城市地下空间的经济潜力并最大化地为城市地下空间提供服务，不仅关系风险管理，也关乎增长所需的资源。此外，海洋对英国至关重要，蓝色经济既为资源勘查、经济活动提供了新的机遇，也为环境可持续性与海洋生物资源研究提供了机遇。英国地质调查局将制定一项名为“潜水艇”的新提案，将应用先进的勘探和环境自主机器人技术，以提高英国在最大限度利用海底地质环境方面的能力。

在表征资源恢复力方面，英国地质调查局将开展调查、数据收集、建模和解译，以评估变化和减缓不良情况。在整合所有海洋部门数据的基础上提供工具，为不同的应用型问题提供解决办法，为有效传播海洋空间数据提供协助，以支持海洋空间规划的制定并协助制定政策。同时，将在水质和水量、废物管理、交通和能源基础设施开发等方面对地下条件进行评估，从而为英国国内外铁路、公路、管道、隧道基础设施以及农村地区恢复力的发展提供支持。

在监测和预测方面，英国地质调查局将开发综合环境监测和传感系统，这些系统经过优化，可以测量与环境变化相关压力的参数和性质，以及测量这些压力如何随着时间的推移影响不同的环境区划。开发的系统将能够容纳下不同类型的环境数据（物理、化学、生物、行为）并包含对这些数据各种形式的表征（定量、定性、可变频率、精度和准确性）。同时，开发必要的工具来表征环境特征，以及测量变化和对干预措施的响应。

在环境治理方面，英国地质调查局将开发面向政策制定者和执行者的信息传播方法，为环境变化的减缓、适应、环境恢复力方面有效决策的制定提供支持。这是英国地质调查局科学研究的服务“前线”，涉及新的社会科学进展、新的伙伴关系，以及与公众、政府和机构的互动，为政策的制定和实施、经济的增长、民生福祉的增进提供支持。

3 多重灾害与风险

自然灾害（干旱、洪水、滑坡、地震和火山爆发）对经济增长、建成环境、生活和生计具有重大影响。世界范围内正在收集有关自然地质灾害的数据，并且在整合这些数据之后，可以进行更好地预测，而与社会科学家合作将使灾害信息转化为决策者和公众需要的风险信息。《英国地质调查局未来10年科学计划》在这方面确定4个挑战主题和10个子主题。

在多重灾害系统方面，由于许多灾害过程，如地下水灾害、地磁感应电流或火山灰都集中在流体物理现象上，为此，英国地质调查局将推进英国和国际上对“单一”灾害过程（例如岩崩或地震）的监测、分析和特征描述方面的技术发展，同时对多重灾害表征和级联效应之间的交互作用进行多个科学家群体的整合研究，以更好地提供灾害现状报告或灾害预测，提供灾害或多重灾害的发生概率、分布和规模方面的定制信息。

在风险分析方面，英国地质调查局启动研究灾害或多重灾害对暴露人群、社区及其资产的影响、脆弱性等，该分析用于研究在灾害事件中什么事物是可能损坏或丢失的，侧重研究处于风险中社区的社会属性和经济属性，以及他们的房屋或基础设施等实物资产。

在风险的传播方面，英国地质调查局将启动研究，增进对处于风险中的社区或社会（或其代表）的了解，从而实现行动或行为模式的改变。这些研究的一个重点是与受灾害影响的社区合作，特别是开展国际合作。这项工作的开展可能需要物理和社会科学家越来越多地联手。

在多重灾害数据科学研究方面，英国地质调查局将在灾害或多重灾害事件及其过程和影响的相关观测或监测数据采集和管理方面进行创新，将通过欧洲板块观测系统和极限地球项目数据管理平台进行商业安排。其中，可视化将包括在面临复杂的多重灾害的发展中国家应用智能手机和众包技术。英国地质调查局强调对基础设施研究的重要性，强调大型研究基础设施有助于提高调查、监测和实验的能力，吸引全球科学和专业人才，并有助于创新、实现商业化、扩大就业和促进经济增长。通过建设和使用基础设施，将形成对基础科学的支撑，进而推进国家公益科学与研究线路的整合。这也意味着制图和建模将从静态3D到动态4D实现跃迁式变化，并将越来越多地发布实时数据。而所有以上挑战，尤其是全球性灾害和风险，需要统计、预测和预报、人工智能和创新数据存储各方面的计算机科学专家，需要更加关注社会科学并与社会科学家进行更加深入地融合交流。对此，英国地质调查局将探索招聘社会科学家的方式，以及拓展合作伙伴关系和新模式，例如外包和全民共享。

4 迎接地质调查科技挑战

“第四次工业革命”的特点是技术融合，包括对机器人技术、人工智能、纳米技术、量子计算、生物技术、物联网、5G移动数据、3D打印和全自动驾驶汽车的融合。为此。英国地质调查局将创建一个新的综合信息“操作系统”，以持续地为全球地球科学的云平台提供信息，彻底改变数据的提供、预测和预报模式——并支持上述三大科技挑战和其他世界级的地球科学挑战。同时，利用新的操作系统和知识将这些数据集结合起来，提供从城市到大陆边缘各种比例尺的地质系统尖端信息。英国不同地区的经济驱动力正在迅速发展，英国地质调查局将开发各种途径为特定地区的需求提供最适合的定制信息，同时确保国家的地球科学框架得到加强。在国际上，将在英国海外发展援助计划的范围内与伙伴国家展开合作。具体来讲，英国地质调查局将开展包括数据科学和数据基础设施、建模、区域地质调查、新一代英国国家地质模型、地球科学和社会等方面的战略研究工作。

其中，在数据科学和数据基础设施方面，通过新数据和采集技术，显著提高影像的拍摄和传输能力，以更好、更详细地表征环境和地质体，并提高时间分辨率。其中一些技术将是新颖的，需要新的遥测技术或转用其他领域及行业获取的技术，从更深的地下探测信息。

在区域地质调查方面，将在英国和国际上启动地区层面的项目，将与各地区特有的一系列工业和可持续发展挑战相关联。比如：东北走廊项目，该项目将支持矿产、基础设施（公路和铁路）、建成环境、可能的氢经济、碳捕获与封存和页岩气工业网络。这些定制项目将与英国的区域产业战略、地方增强基金以及工业利益相关者的需求密切相关。类似的以工业为重点的项目将在英国和其他国际区域开展。这类区域工作将在英国的国家层面进行协调，以确保数据集之间的一致性，保证连贯性和在国家尺度上理解一致。

在地质模型方面，将开发新一代英国国家地质模型，重点关注英国的浅层地下模型和基岩体元模型。这些模型将建立在现有数据的基础上，并结合正在进行项目的新数据，特别是聚焦区域的地质调查数据。例如：新的英国浅层地下模型旨在开发用于模拟浅层地下结构和性质的新方法。通过使用地貌形态测量和数据分析技术，将推动地球科学的发展，形成对当前浅层地下模型的支撑，以期为未来开发增强型模型，发布新产品。此外，一个结合浅层和深层、区域和国家的地质模型，将提供可供外部利益相关者用于改进决策的3D框架；而对地面和地下传感器网络的不断改进和开发部署，将能够使所提供的数据从3D走向4D。

（作者单位：中国地质调查局发展研究中心）