一、背景

(一)国际发展动向

基于20世纪科学技术的迅猛发展，人类活动已经扩展到世界各个角落，实现全球合作、促进全球发展逐步成为各国的共识。全球范围内的发展中国家和发达国家在享受全球发展带来巨大收益的同时，也付出了资源、环境以及社会方面的高昂代价。人类生产活动不仅在全球范围内破坏着自身赖以生存的生态环境，同时由于过度开发，人类赖以发展的自然资源也正以惊人的速度减少。联合国给出的《千年生态系统评估》(2005年)报告指出：“由于人类活动的干预，2/3支持地球生命系统运转的自然资源已被严重破坏，几近耗光。人类赖以生存的生态系统有60%处于不断退化状态，支持能力正在减弱。未来50年内，这种退化也许还将继续。”随后，世界自然基金会(WWF)的《地球生命力报告(2008年)》针对人类对自然资源需求的生态足迹，指出“人类对自然资源的需求超出了地球承载力的近1/3。美国和中国的国家生态足迹最大，各消耗约21%的全球生物承载力。美国人均生态足迹量9.4全球公顷，可覆盖4.5个地球；中国人均生态足迹量2.1全球公顷，覆盖1个地球。”而据《中国生态足迹报告(2008)》，2003年中国人均生态足迹量1.6全球公顷，低于2.2全球公顷的全球平均生态足迹。有关度量指标除生态足迹(人类需求)、生命地球指数(自然状况)外，还有碳足迹、水足迹。一些发达国家已形成“经济(Economy)-能源(Energy)-环境(Environment)”协调发展的“3E”模式，而2009年的达沃斯论坛传出了“水资源破产”的预警。

（二）我国中长期经济、社会发展的趋势预测

在发展的大潮席卷全球的同时，我国经济社会发展遭遇了前所未有的契机与巨大的挑战。1970年以来，世界人口增长近60%，耕地、草地面积相对稳定，基于灌溉、化肥的农业增产，与人口增长相对平衡。与此同时，中国耕地数量历经20世纪80年代缓慢减少和1999~2003年迅速减少两个阶段后，进入基本受控状态。据相关数据统计，21世纪上半叶世界人口将增长70%，而人均耕地、草地面积将会减少；日益增长的人口与持续减少的耕地、草地之间的矛盾依靠先进的农业科学技术可得到缓解，人地关系预计不会到达崩溃的程度。虽然中国对改善目前形势、确保更好的发展有充分的信心，但形势依然严峻。世界银行公布的一份《解决中国的水稀缺》(2009年)的报告中列举中国“每年有约250亿立方米的水因受污染而不能使用，有240亿立方米的地下水被超采，水危机导致的经济损失占GDP的2.3%，不容忽视”(我国水利部公布的地下水超采数据为120亿立方米/年)，由此可见我国保证资源可持续利用的任重道远。

（三）国家当前和近期需要

国家发改委2008年做出的关于《中华人民共和国国民经济和社会发展第十一个五年规划纲要》实施中期情况的报告中，提出“十一五”后两年难以有效解决的全局性、战略性重大问题：①能源资源利用问题。②生态环境保护问题。③空间开发结构优化问题。④粮食安全保障问题。⑤城镇化健康发展问题。⑥人力资源开发问题等。并要求及早谋划好与之相关的“十二五”时期发展战略。这6个问题同时也是6个前瞻性研究题目，而前5项均与国土资源和国土空间的调控有关。

从长远看，国土资源和空间战略目标将以可持续性、生态化、低碳化、信息化、全球化为依归。

（四）经济与矿产资源全球化、区域化

随着世界经济或结束剧烈震荡进入缓慢复苏期，包括矿产资源全球化在内的经济全球化已成为当今世界不可逆转的发展趋势，各国的市场化改革与经济结构调整此起彼应，各国展开抢占下一轮发展经济制高点的竞争愈益激烈。在2009年全球经济复苏的曙光出现时，“后危机时代”世界经济的新格局正在形成。作为全球经济复苏的“主推手”——中国在世界经济舞台上的角色也在悄然发生变化。APEC作为亚太区域经济合作论坛起着对话和交流的作用，中国-东盟自由贸易区(CAFTA)即将面世，同时与南盟(SAARC)的区域合作开始提上日程，东北亚的中日韩自由贸易区的进程要慢一些，上海合作组织(SCO)则以地区安全为重心，并进一步深化区域经济合作。

（五）国土安全隐患

在经受全球发展冲击而引发资源、环境的国际纠纷不断的同时，我国的国土资源和空间由于历史、自然等原因也面临重大安全隐患。中印边界问题由来已久，印度除侵占我国藏南部分领土并设立所谓“阿鲁纳恰尔邦”外，还觊觎南疆阿克赛钦地区；国外和新疆的“东土耳其斯坦”分裂势力和恐怖组织妄图将新疆从中国分离出去；我国管辖海域近一半与邻国有争议，南海“九段线”虚多实少，主权深受侵蚀；钓鱼岛的主权争议，与那国岛、冲之鸟礁的军事开发问题都对我国东海海疆构成挑战。此外，自然灾害频发、生态环境破坏、资源衰退和骤减、国际金融抢滩我国资源开发等也成为国土资源安全的胁迫因素。

二、起点

（一）我国快速工业化、城镇化

改革开放以来，随着我国工业化的快速发展，城镇化水平也逐年提高。2008年我国的GDP总值达到30万亿元(相当于4.3万亿美元)，成为世界第三大经济体，而人均GDP 仅3266美元，只及世界中等偏下收入水平，国土经济密度以倍数增长；工业化率达48.6%，正处在工业化中期、以传统工业为主的产业结构，遭遇资源“瓶颈”；城镇化率只及45.7%，低于世界平均水平，城市群规划建设开始提上议事日程；市场化程度达60%，已超过市场经济临界水平；国际化程度，我国已全方位对外开放，深度融入全球经济一体化；科技创新能力居发展中国家前列，总的仍处于世界中等水平。据世界经济论坛2009年9月公布《2009~2010全球竞争力报告》，中国(大陆)列全球第29位(比2008年晋级1位)，继续领跑“金砖四国”。作为人口、经济总量“双庞大”、结构复杂、非均衡性突出的发展中大国，中国积极参与国际竞争，如应对得当，有可能继续保持上升势头。

（二）对国土开发程度与资源、环境承载力的不同估计

1.综合评估：总体上尚未超载，西北和北方部分地区超载

据中国21世纪议程管理中心编著的《发展的基础——中国可持续发展的资源、生态基础评价》(2003年)，中国“水资源和水环境的人口承载力在15亿~18亿人之间，但将从南到北大规模转移；而土地对食物的承载能力略有盈余，在未来50年内都不会超出其边界；能源与矿产资源供需失衡的形势将更加严峻，10亿吨燃煤造成的污染已接近环境的承受极限，6种大宗矿产(铁、锰、铬铁矿、铜、铝、钾盐)现已供不应求。”而《中国工业发展报告——资源与环境约束下的中国工业发展》(2005年)认为：“中国经济增长越来越接近于资源和环境条件的约束边界。”《中国至2050年区域科技发展路线图》(2009年)把“资源环境承载力已接近饱和”列为4个基本国情之一。

就人口发展与资源承载能力而言，《国家人口发展战略研究报告》(2008年)指出，中国人口发展总体上没有超越自然资源承载能力，但是局部地区和部分资源已出现资源紧张和供需失衡现象。现有的经济发展规模和人口数量均在水土资源承载力范围之内，但区域之间极不平衡，西北部和北方部分地区超载严重。

2.分区域评估

1)海岸带开发不足。海岸带是连接陆地与海洋的纽带，是开发海洋资源、发展海洋经济的依托。我国拥有1.8万多千米的大陆海岸线，海岸带面积达38万平方千米，约相当于沿海省（区、市）面积的1/4。专家指出，我国沿海诸省（区、市）每1000平方千米陆域的海岸线资源量，基本上与欧洲主要国家和美国处于同一水平上，但开发程度却远比那些经济发达国家为低。

2）沿海地区局部已过度开发。在自然条件较好的东部沿海地区过度开发严重，珠三角9市土地开发强度15.9%，超过了日本三大都市圈，也超过国土面积相当的荷兰；包括安徽在内的环长三角地区，国土面积(约34万~35万平方千米)与德国、日本相当或相近，开发强度(约15%~16%)超过德国(12.8%)、日本(15.0%)。海洋资源过度开发造成开发利用密度高、生态环境退化严重的局面，需要实行绿色保护的海洋政策，解决可持续开发利用问题。(《2010~2020 中国海洋战略研究》，2009)

3.分资源门类评估

由于长期森林过伐、草地过牧、坡地滥垦、矿产乱采，超过限度，使我国的自然资源遭到不同程度的破坏，虽然近年施行了禁止乱砍滥伐、退耕还林、限制矿产开采等措施，我国的资源破坏现象有不同程度好转，总体上仍不乐观。

我国超限开发的典型例子还包括近海水产过度捕捞，年产量峰值可达1400万吨，超限额75%，导致海洋生态系统和水产资源严重退化，产量减少，水产品个体变小。

在水环境方面，水与环境超载，形势严峻。根据水利部2009年发布的最新数据，我国水资源总体上已经过度开发，其中黄河水资源利用率＞60%，海河＞98%，内陆河流域＞40%。过度的开发，不仅威胁或损害河流健康，还使某些主要功能丧失。不少地方水环境开始退化，出现了水质恶化、地下水位下降、河湖干涸、湿地消失的现象，所有这些都是出现水危机的先兆。

4.国土的粗放开发和资源、环境承载力评价

中国当前正经历新一轮重化工业化及与其相克相生的“资源瓶颈”，资源除总量大、人均少外，在国土开发利用中的矛盾也很突出，总的资源开发强度与国土经济密度不对称，开发过程中的粗放、分散、重复、低效、退化等问题(表1)日久年深，有的积重难返。

表1我国国土资源开发利用中的倾向性问题一览表

人口基数大和粗放式强度开发加重了国土的负担，对人口、经济密集区的资源、环境承载力有必要做出科学评价。国家部署主体功能区规划，根据自然条件适宜性开发，控制开发强度，调整空间结构，也以资源环境承载能力为基本依据。关于环境承载力，“十五”后期由清华大学承担的宁波市环境承载力研究，从资源供给能力、环境纳污能力、人类支持能力3个角度来量化环境承载力，建立了评价指标体系。厦门大学对厦门海岸带也做了生态安全压力分析。资源、环境承载力评价的综合度更高，相应的难度也更大。对此，中国地质调查局在汶川地震灾后重建规划工作中有实战性演练，正组织“环渤海湾重点地区环境地质调查及脆弱性评价”项目，将扩及全国海岸带资源、环境承载力调查监测和风险评估，其重要性不言而喻。

5.对国土面貌演变方向的两种预计

基于当前国土资源的利用现状，对未来国土面貌演变方向有以下两种预计。

1)从低收入转为中等收入国家的提升期是包括公共服务在内的现代服务业加速发展期、国土面貌向良性转变期，人均GDP 3000美元是对资源环境的边际压力的转折点。中国发展高层论坛2004年年会的总结讲话指出这一时期的6个基本特点：“消费结构升级，工业化进程加快，城市化速度上升，人口大量转移，国土面貌日新月异，社会财富迅速增加。”其中，“国土面貌日新月异”是良性预期。2005年，我国荒漠化和沙化土地面积实现中华人民共和国成立以来首次“双缩小”，“破坏大于治理”转为“破坏与治理相持”；2008年，电力弹性系数首次小于1(低于GDP增速)，都顺应和促进这样的转变。

2)《新一轮全国国土规划前期研究(中国地域空间、功能及发展)》综合报告(2006年)，“第一章背景——剧烈变化的‘国土’”指出了我国国土开发和建设布局无序及空间失控态势的严重，包括：地域(空间)开发利用严重无序，建设用地过度扩张；许多地区资源环境压力过大，而支撑体系太弱；不少城市盲目攀比，贪大求洋，超前定位；一些快速发展地区环境状况令人担忧；生态退化问题依然严重，由此招致“国土安全和资源保障的危机”。这里所说的“剧烈变化”非“良性”一词所能道破。2009年9月《科技日报》关于“建设低碳城市”的对话栏目中有专家指出：“我们75%的地面水已经被污染，国土变得枯黄”，就是相应的写照。

国土面貌是广域性土地利用/覆被变化(LUCC，全球变化的中枢和核心主题之一)的反映，尤以人口增长胁迫下的LUCC为甚。我们终需这样的系统观测和研究成果为基础给出说明。

三、基点

(一)大国土

1.活动半径

日本前首相田中角荣1972年为中日邦交正常化访华，在与毛泽东主席会谈时曾说：“一个民族的能力水平与活动半径成正比。”其着眼点在于国家的对外开放和国际化程度。

一个国家的国土资源和空间管理及于领土、领空、领海和管辖海域(“准国土”或“国土化海域”)，我们要上天、入地、下海，所要求的技术、工程和管理能力水平也与活动半径相关。

“大国土”指现有国土全方位的内涵深化(包括系统化、整体化、聚合化、空间化)和管理(包括监督管理)到位：在国家层面上加强统筹协调，但不因“大国土”而扩张国土空间；在部门层面上加强内融外联，也不借以扩大职能范围。

2.内涵假设

“大国土”即广义的国土：一是国土资源与国土空间(或地域空间)的统一；二是自然国土与人文国土的统一；三是覆盖陆海、充斥立体空间的“三维国土”；四是统筹国内地球表里诸圈层的“多圈层国土”；五是宏观和中观层面上的“和合国土”。

(1)国土资源与国土空间

国土资源指土地、水、矿产、生物、海洋、大气等实体性资源，它们又占有各自的区位或地域，即空间性国土。而国土资源管理现状，既有重实体资源、轻空间的倾向，如把国土(空间)规划视同“国土资源规划”；也有重空间、轻实体资源的倾向，表现为土地管理的重数量、轻质量，区域地质调查的重陆轻海。

在适当的地形地貌条件下，农业用地的耕作层、建设用地的工程持力层都是实体，农业、建筑业等活动先选址、后丈量，基本程序是由实体到空间；探矿权首先是带有虚拟性的“空间试用权”，而采矿权是资源的用益物权，矿业过程是由空间到实体。由此可见国土资源的实体性和空间性同等重要，不可分割。

中国社会科学院黄皮书《2006年：全球政治与安全报告》认为，国家强弱更多取决于综合国力，其构成中科技力、人才力和信息力各占25%，自然资源和资本各占12.5%。自然资源的权重只占1/8，在当前阶段可能估低了，如果加上国土空间(区位)要素更要考虑提高。

(2)自然国土与人文国土

中国作为人口众多的文明古国，对国土垦殖和开发的历史悠久，但空间上极不均衡。开发强度，是指一个区域建设空间占该区域总面积的比例。作为发展中国家的中国，2008年全国平均开发强度达到3.48%，超出一度预计2010年达到3.23%的强度值很多，特别是东部沿海的一批城市已进入强度开发或超强开发，上海、无锡达到29%~30%，而东莞、深圳高达38%~40%，已臻于极限值，人工生态系统置换了自然生态系统。按照这样的发展速度，2020年全国开发强度达到3.91%的预计值也有可能被突破，国土人工化的趋势难以逆转。资源、资产、资本“三资合一”也是人文超过自然的国土。

另据吴霁虹指出，在全球化背景下的信息社会中，不同于土地、劳动力和资本要素的知识、商业生态网络、组织流程等已成为创新活动的“新生产要素”，实现全球联系和思想交流的商业生态网络正成为新的“虚拟地产”。IBM 2008年的企业价值超过1577亿美元，然而其土地、建筑物、实验室等有形资产只占9.1%，基于空间和时间动态地创造价值的组织流程相当于“创新工厂”。由此可见，“人文国土”的未来发展具有很大的空间。

(3)“三维”国土

科技部2008年推出基础科学研究和前沿技术探索的“三深战略”，包括“深空(宇宙空间)”“深海(公海大洋基底)”“深蓝(信息安全)”三大纵深领域，“三深”没有“深陆”。在国土资源战略的“三维国土”构架中，“深”含“深陆”“深海”，它们同属岩石圈、水圈富于探索价值的人类未知领域；“空”首先是地面以上100~110千米的“领空”或“近空”，其次是外层的“深空”或“公空”(图1)，概称“陆、海、空、深”。2009年9月，我国第一个集数据、软件于一体的三维地理空间信息系统——数字地球(中国)问世。

图1“三维”国土示意图

国土、资源、地质各有其自然演变和随人类社会农业、工业、科技革命的变异过程，并谋求可持续发展——时间维的过去、现在和未来。以46亿年计的地球历史可谓“深时”。这是“三深”向“四深”的发展。

《浙江省信息化测绘体系建设发展战略》（2008年）首次提出了基于“时间维-对象维-方法维”的测绘体系概念模型，是对信息化测绘体系的基本构成与内涵的创新性探索，这也是“国土资源战略研究”吸收地方成果的一个范例。

(4)“多圈层”国土

大国的“陆、海、空、深”是互相影响的“多圈层”国土。1760年英国工业革命以来，世界各国累计开采、消费了3万多亿吨(以标煤计)化石能源，近250年间从地球岩石圈向大气圈释放出数以万亿吨计的CO2(土地利用/覆盖变化也贡献了＞30%的份额)，扰乱了地球各圈层之间的平衡，导致全球气候变暖。同时，还要看到海洋-大气相互作用的重要影响，还有生物圈中土壤碳库(可抵消全球5%~15%的碳排放量)的储碳潜力。就碳排放大国而言，也可以看作“大国土”结构问题。

钱正英在《我国的江河整治问题》(1981年)中曾经建议：“对国土整治进行统一规划，水利建设纳入国土整治的统一规划。”

第33届国际地质大会中国代表团建议探索“外层空间”新领域，测绘瞄着“地-空-天一体化”目标，都是超出地球圈层范围的深空探索。

(5)宏、中观层面的“和合”国土

以城镇化进程中的土地资源管理为例，在城乡分割体制下的土地二元配置和使用，造成城镇和农村“两栖”人口的“双重占地”，导致“两不经济”的结果，加剧了城乡用地和人地关系的紧张局面，必须实行以城乡一体化为目标统筹城乡用地的战略转变。这既有利于人际和谐、人地和谐，也促进城乡融合，以臻于“和合(和谐+聚合)”境界。统筹陆海、区域(行政区、经济区、气候区等)、城乡、“三生(生活、生产、生态)”空间等，都是形成疏密有序的“和合”国土之路。

而国家所提倡的保护耕地的实质是保住耕作层的综合生产能力平衡，节约集约利用土地，以土地总和效益最大化为目标，都寓意于提高多元一体化程度的综合或集合，“和”“合”并用，相辅相成。

3.陆、海、空关系

(1)“滨海之国”与“滨、近海之国”

大国土涉及陆海关系，美国区域规划协会称美国为“滨海之国”，是离海岸线80千米的范围，在这个占国土面积13%的区间集中了美国51%的人口、57%的国民收入。实际上这只限于美国本土，美国又是多海洋国家，除了滨海的阿拉斯加州、夏威夷州，还有5片海外属地(岛域或群岛)，其管辖海域散布在大西洋、太平洋和北冰洋，比上述区域要大得多。就美国本土而言，我们把它看作“半环形的滨海（湖）之国”(东北角是五大湖区)。中国的陆海情况与它迵然不同，总体上是东南向临海的“滨、近海之国”。从大国土着眼，我们在看重沿海省(区、市)的同时还要看到近海省。近海省按区位可分3类：①中部近海省，涵盖中部地区6省；②西部近海省，有贵州、云南；③3个近海边疆省，即吉林(临海最近距离15千米)、黑龙江(临海最近距离＜100千米)和云南(临海最近距离＜500千米)。按此设想，现有沿海省（区、市）加3类近海省（区、市）共有24个，占全部省级单位的77%，这就能让更多的内陆省共享海洋资源，既有利于海洋共同开发和国土均衡，也有利于扩大内需和(海)港-腹(地)一体化，沿海省（区、市）和近海省（区、市）依托地缘关系共筑“和合国土”。

(2)深陆和深海

大国土包含“深陆”，现代科学技术的发展使人类向地壳深部、深海大洋和洋壳的探索成为现实。表2列举了我国实施的部分大陆深钻和超深钻。此外，山东新汶矿业集团的一处矿井深1350米，是亚洲最深矿井；清华大学与四川二滩水电开发公司合作，在锦屏山覆盖层深2500米以下的引水隧洞旁建筑极深地下暗物质探测实验室。

表2 我国实施的大陆深钻、超深钻一览表

海洋正逐步成为人类的第二生存空间、食品生产基地、化石能源和新能源开发基地、新的水资源开发基地、新的医药资源开发基地，又是全球交通和物流通道。美国《面向21世纪海上合作战略》(2007年)认为：在世界所有国家中，美国和中国是海洋利益最大的国家(实际上两者缺乏可比性)。大国土中涵盖的深海指的是水深超过500米的海域，我国把深海资源开发列为超前部署领域，尚处于发展的中级阶段。表3概列出海平面以下的分层化。

表3中所列海平面200米以下的深层水，保持低温、洁净，具有多种功能，在美国、日本、韩国开发利用这类较深的优质海水，已形成产业。

(3)近空和“地空”

城市高层建筑林立。全国大城市中现有5000多座50层以上的高层建筑。上海环球金融中心建成世界第一高楼，在高密度的建成区中出现了不同产权单元在空间上层层叠加的现象，并愈益普遍化。这一层近地空间简称“地空”。表4列出了近空分层的高度以及各层对应的主要功能。

表3 海平面以下分层化表

 

表4近空分层化表

 

我国利用低空(地表以上100米)风能发电居世界第四位，而“高空”(地表以上200米)风能尚未开发，这两层空域均在“地空”范围内。在更高空还有丰富、稳定的风能资源，其开发利用与航空飞行不兼容，待进一步研究。

城市在向空中“长高”的同时还向地下延深。我国有10个城市已使用或正在建设地铁，另有8个城市提出或筹建地铁，到2020年建设城市轨道交通线路将达到2000~3000千米，表明城市“地铁时代”已经来临。

“地空”和地下工程呼唤城市三维地质调查、三维地籍测绘和管理。

4.城市“三维”地质调查和“三维”地籍测绘与管理

地空和地下工程呼唤城市的三维地基调查和三维测绘调查，现在我国有6个城市在试点，上海、北京已经验收。

“上海市三维城市地质调查”项目按“中心城-新城-郊区”3个规划功能区，建立“基岩地质层-第四纪地质层-工程地质层”3个层次的地质结构模型，使三维可视化地质信息系统、地面沉降防治、地下空间与地质环境容量评价、地球化学调查与农用地分等定级相对接，特别是搭建起大型、综合、动态的地理地质信息平台，可望打破多源、异构、多维数据形成的“信息孤岛”互不相通的僵局，实现全市地质信息由分散到集中管理、由平面到三维显示、由单项专业应用到多元服务的转变。另在全市地下工程普查的基础上，从黄浦区着手地下地籍调查，构建“地上地籍图-地下地籍图-地质图”系统，为地下空间管理提供有效支持。

“北京市多参数立体地质调查”项目(2009年通过评审)推出的智能化三维地质信息管理与服务系统，为城市规划、建设和管理提供了全方位的科学依据。

在完成6个城市试点的基础上，将考虑另33个超大城市的“三维”地质调查。

深圳市国土与房产局正启动“三维地籍”的专项研究，这是有关城市“三维”地籍测绘和管理研究，在国内外尚处于探索阶段。而历来以二维宗地为核心、以“四至”为边界的传统地籍，都建立在宗地内产权主体同质化的基础上，而城市土地的立体化利用则以垂直方向上、产权主体的多元化为前提，即地表、地上、地下空间可以分层开发并分属不同权利人，这就形成以六面体或多面体为基本单元的“三元产权体”，在空间形态上表现为复杂的产权簇或产权层，需要有相应的“三维地籍”测绘为支撑的“三维地籍”管理。此外，《物权法》要求实行不动产统一登记制度，而任何不动产都占有一定的空间域，系统的三维地籍研究为在一个统一的技术框架下处理土地和房产的登记问题提供了可能。

上海市地质调查研究院研究地下空间资源管理与权籍调查关键技术，也有初步成果。

从城市空间要素立体化趋势中可引出一种新型的财产权，即空间权，它与建设用地使用权相分离，成为一项独立的物权(参见《民法》第七百七十三条、第八百三十二条），在我国台湾省已建立起比较完整的空间权制度。

住宅产业规划到2020年基本做到“户均一套房、人均一间房、功能配套、设备齐全”。在产业层面，青岛“海尔地产”为节能省地提出“小户大家(小户型、大社区)，和谐住区”的理念。即通过5个空间结构把家庭做大：家居空间紧凑化，环境空间功能化，会馆空间场所化，商业空间生活化，网络空间无域化(建设数字化网络社区，用网络服务来解决物理空间解决不了的问题，使得生活无域化——与“虚拟地产”相联系)。而微观上的空间意识将会有助于模式和设计创新。

(二)大资源

1.内涵假设

“大资源”即广义的自然资源及其组合开发利用。

一是单门类自然资源及其多形态的综合利用，多功能的优选利用(如在农业用地中， 对耕作层既是“土壤水库”又是“土壤碳库”的合理利用)，非常规资源和新资源的递进或接替利用。

二是包括土地、水、矿产、生物、海洋、大气等在内的多门类自然资源及其优化组合和综合管理(如水、土资源综合管理，海洋综合管理)。

三是大资源以土地、能源为根本，我国的耕地和宜居建设用地都是稀缺资源，要在统筹生活、生产、生态空间的前提下节约集约和多元利用土地，新能源比传统能源的范围大大拓宽，要在尽可能清洁利用化石能源的同时研发低碳导向下的替代能源。

四是确立、推进基于生态系统的国土资源管理和海洋综合管理，与经济、社会、生态建设相互交融，并探索资源、资本、资产“三位一体”的复合式管理方式，使资源开发利用的技术链、产业链、价值链层层相扣。

五是融入经济全球化，积极利用包括国际海域在内的境外资源和公共资源。

2.大资源与大能源

中国在2012年将成为世界最大能源消费国。在21世纪上半叶，能源在我国矿产资源中仍居首位。在低碳导向下的大能源发展离不开大资源、大地质的支撑（表5）。

3.单项管理案例

水利部基于我国人多水少、水资源时空分布不均、与生产力布局不相匹配的突出水情和严峻的水资源形势，从2009年开始实行最严格的水资源管理制度。这比实行最严格的土地管理制度晚13年，但所规定的“三道红线”——开发利用“红线”即控制用水总量；水功能区限制纳污“红线”即控制入河排污总量；用水效率控制“红线”即遏制用水浪费——是对水量、水质和水耗的综合调控，体现了水资源和水环境管理的相对统一，起点高于只设“一道红线”的土地管理制度，也可以说把土地管理、利用的两个最严格制度“合二而一”了。

2009年瑞典斯德哥尔摩大学和德国波茨坦气候研究所的科学家量化分析了“蓝水”和“绿水”，其中，“蓝水”是来自河流和地下含水层的水资源，占35%，“绿水”则是源于降水、存储于土壤并通过植被蒸发而消耗掉的水资源，占65%；科学家们根据分析结果提出了应该大力研发绿水资源利用技术，由此可见土壤水作为“大资源”的一个分支兼及“大土地”“大地质”领域，应予以重视。

表5 大能源战略及其资源、地质支持一览表

注：①第33届国际地质大会中国地质代表团得到启示：“非传统能源越来越受到重视，能源多样性是今后出路所在。可再生型能源可能是未来能源的主体。”

4.综合管理案例

中国工程院2007年关于《东北地区有关水土资源配置、生态与环境保护和可持续发展的若干战略问题研究》指出，基于东北是我国水土资源搭配最好的地区，可以建成全国最大的优质商品粮基地，而东北地区过去的垦荒，实际上是占用了林、草、湿地。目前的生态与环境状况，已到了临界状态。因此得出一条基本结论：“东北地区土地利用的总体格局应当是：耕地总量不再增加，林、草、湿地不再减少，城市和工矿用地合理控制”；并指出东北“西部地区的农业发展方向必须是农牧结合，以牧为主；农作物……以雨养农业为主，在缺水地区不宜种植水稻”等，在宏观上都有道理。但一年后，即2008年推出的《吉林省增产百亿斤1斤商品粮能力建设总体规划》中规划投资62亿元引嫩入白、以稻治碱，用5年时间在该省西部新增255万亩基本农田。这反映出国家战略研究与地方战略行动脱节，见仁见智，有待实践检验。

多门类资源的综合管理，如作为复合式资源和空间的海洋综合管理，已成为国际趋势。其核心思想是从分散的行业管理转向跨行业、跨学科和跨部门的、基于生态系统的海洋综合管理。20世纪90年代中期，厦门市率先建立了海洋综合管理体制，成为有关国际组织部署的东亚海洋防污和管理的示范区，但推广不易。国家海洋局受权“综合管理中国海域”已10多年，尚难到位。对此，《2010~2020中国海洋战略研究》第五章中有具体建议。

(三)大地质

1.内涵假设

大地质基于经济、社会与时俱进和地质工作功能最大化，不断扩大服务领域、贯穿于生产和生态建设的全过程。

一是为经济、社会发展打好三个(应用)基础，即资源基础(开源、节流)、环境基础(保护、修复和防灾减灾)和工程基础(岩土工程)，都有旺盛需求，为夯实资源和工程基础服务的地勘、工勘已商业化， 作为环境基础前期工作的“全国土壤现状调查与污染防治大计划”(2006年)正在实施中。

二是大地质工作即大地质产业，它跨三次产业，即为“一产”服务的农业地球化学调查和供水水文地质勘察，融入矿业(现属“二产”)的矿产勘查和融入工程业的工勘作业，隶属“三产”的地质科学研究和信息服务，分别拉长产业链，不自成独立体系，大地质≠大地矿(对1991年提出的“地矿产业”要反思)，按这个产业定位，现行地勘行业管理的覆盖范围还要加宽。

三是基于国家财政支持、走在商业性地质工作的前面的公益性地质工作要做大，其信息供全社会共享，基于市场和地勘基金的商业性地质工作规模更大。

四是地学研究多元化，地球科学正从传统的分散的单学科研究向地球系统科学研究转变，地质科学也要向地球系统科学即“大地学”拓展。

五是适应“矿产资源全球化”的发展趋势，在立足国内的同时，“走出去”开拓境外地质工作，为利用“两个市场、两种资源”不失时机地做好前期服务。

2.大地质与大地学

基于地质科学的大地质和基于地球科学的大地学，其研究对象相同而研究领域不同。大地学的包容面广于大地质，但有交融态势（表6）。

表6 大地学与大地质研究方向的概略比较表

由表6可见，两者的共同点比较多，有向地球系统科学合流趋势，但在学科上仍显示出整体和局部相包含关系的脉络。“大地质”栏中未列举的海洋、陆地地表过程恰是“大国土”关注的热点领域。

3.大地学——科技和信息服务

公益性地质工作以地质图件为窗口面向全社会服务。英国地调局2006年发起的《全球1∶100万数字地质图计划》，产生于矿产资源全球化催生地质调查全球化的背景，旨在推进各国既有地质图数据网络化和国际共享。为保护市民避免遭受地震、海啸、滑坡和火山爆发等地质灾害的威胁，由联合国发起在日本神户通过的《2005~2025兵库行动框架》，有关信息和知识都要及时传输到全社会。

2008年我国地理信息产业已形成测绘服务、遥感服务、地理信息系统、卫星导航4大支柱产业，总产值＞600亿元；2009年增速20%，从业人员达40万人，机构＞1万家；预计到2010年达到800亿~1000亿元，带动相关产业增长5000亿元。目前，全国唯一、初具规模的黑龙江省地理信息产业园2007年在哈尔滨开园，已建起国际地理空间数据加工基地和高新技术企业孵化器，前景看好。《北京空间信息产业调研白皮书》披露，该产业应用领域扩大到数字奥运、政府共享平台、数据库、防灾减灾等方面，国际合作领先于全国。

四、浅释

“三大”之间是有内在联系的，以“四面体”(图2)示意：A代表“大土地”，B代表“大海洋”，它们是“大国土”的两个主要载体，C代表“大资源”，D代表“大地质”作为基础置于底面。

图2“三大”内在联系示意图

（一）“四面体”扫描

“大国土”与“大资源”有交叉重叠，宜各有侧重：“大国土”重在空间，以地表面、海平面为通用界面；“大资源”重在物质和能量，以水土、生物、能源和矿产为载体；“大地质”连同“大测绘”提供科学支撑和信息服务。三者构成一个统一、聚合的“四面体”。我国陆地空间虽大、资源品种虽多，但受结构性矛盾的深度制约，难题不少。

定格国土空间区位的“大土地(A）”和“大海洋(B）”，其中“大土地”“七山二水一分田”，又派生出：A 高原和山地型土地结构(平原少，后备耕地少，开发成本高），A-C中低产型耕地、草地结构(优质耕地、草地少，又是少林国家）和大江河与中小湖泊型的陆地水域结构(淡水少）；“大海洋”“三海两链半纷争”，源于A-B单面陆缘海与陆中海型海洋结构，而中国是世界上拥有邻国最多的国家(共29个，其中15个直接相邻），于本国资源禀赋弊多利少；“大资源(C）”“门类多、总量大、人均少、时空分布不均衡、相互匹配不理想”，又派生出煤基型化石能源结构(高碳、高硫空间）和低品位型非煤大宗矿产结构(富矿少）等。

（二）“三大”的必然性和价值取向

“三大”既是科学理念，又是顺应必然趋势的战略定位(表7)。作为人口过量的资源大国和经济大国，必须从大处着眼，针对国土开发中长期存在的几个倾向性问题(表1)，集中多方面智慧谋划与经济、社会发展相适应的“大格局”(表8)，使“三大”的组合优势得以充分发挥。

表7“三大”的必然性一览表

表8营造国土、资源的“和合”大格局一览表

以上大格局，有的正在形成，有的受体制和机制束缚，施展不开。现行体制、机制问题如表9所列，要有序、分期研究解决。

提出“三大”，旨在落实科学发展观，融合部门职能，加强统筹协调。经济、社会发展对资源环境的需求与时俱进、因人而异(表10)，要瞻前顾后、留有余地。

表9 “三大”的体制、机制问题一览表

表10 人对“三大”的阶梯式需求一览表

资源“瓶颈”有两重性，要以“三大”为杠杆，与经济发展互动，形成供、需“双向制约”，同时，还受生态、社会、政治等“多重制约”(表11)。

表11 供需双向和多向制约一览表

下一步，“三大”的研究领域再向“五维”拓宽，“五维”除时间维、空间维外还包括市场维、环境维、文化维。

（三）推进“三大”的路径选择

对于推进“三大”的路径可从以下几方面着手：

1）把“国家可持续发展国土资源战略研究”项目持久化、常态化，提高研究内容的战略含量，从国家层面加强对重大问题的协调力度。

2）编制部门战略规划，或加强部门发展规划的战略引导，向“三大”提升。

3）有条件地实施部内整合，发挥基础地质调查、测绘、国土信息和经济研究工作对土地、矿产资源和海洋管理的全面支撑作用。

4）基于“智能地球”(中国)，搭建国土资源管理信息化的综合平台，从小到大，分步实现多门类资源的信息交流和共享。

5）加强跨部门协调，在政企分开、所有权与行政权分离的前提下，逐步推进“非全能”、服务型的大部门制。

6）在现行法规基础上适时启动国土资源和空间的综合立法。

（四）几点困惑

1)国土、资源管理和地质工作中积累下来的矛盾比较多，化解矛盾要有一个过程，现在是不是推出“三大”的合适时机?

2)“三大”是从国家层面立意的，眼下设想“三大”的高度还不完全上得去。

3)“三大”的容量放大了，没有现成的抓手，有待于实践中探索。

（该文原载《国土资源战略与构建保障和促进科学发展新机制(2009年度)》、国土资源部信息中心《国际动态与参考》2010年第1期(总第439期)。本文为国土资源管理改革与战略高层论坛上的演讲。演讲于2009年11月19日。郭文华、刘丽、陈静、李政制作图表，王凌云整理。）

建设中的“中国天眼”

地质专家在FAST现场查勘溶塌崩塌堆积体

2006年专家组初勘大窝凼

技术人员检查桩孔

 

9月15日，被誉为“中国天眼”的国家重大科技基础设施500米口径球面射电望远镜（FAST）首席科学家、总工程师南仁东先生逝世，社会各界深切缅怀。就在一年前的今天，FAST在贵州省黔南州平塘县大窝凼落成启用。它是具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜，其研制和建设体现了我国自主创新能力，实现了我国相关装置由跟踪模仿到集成创新的跨越。半个月前，中国科学院公布了2017年度中国科学院杰出科技成就奖授奖建议名单（通用领域），FAST工程研究集体成功入围。作为建设在地质环境复杂地区的国家重点工程，其选址、勘察、设计、施工甚至投入使用，都离不开地质工作。为什么会选址在偏远的岩溶洼地？如何解决相关环境工程地质问题？……带着这些问题，记者近日采访了曾经参与过FAST规划选址、勘查设计和施工建设的中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平、中国地质环境监测院总工程师殷跃平、贵州正业工程技术投资有限公司董事长沈志平等几位工程地质专家。

2016年12月16日，FAST入选由《自然》杂志评出的2016年度重大科学事件。而刚刚公布的2017年度中国科学院杰出科技成就奖授奖建议名单，认为研究集体按期建成具有我国自主知识产权、世界最大单口径、最灵敏的射电望远镜FAST，在未来10~20年将保持世界领先地位，为我国在科学前沿实现重大原创突破提供了前所未有的机遇。其研制和建设体现了我国自主创新能力，实现了我国相关装置由跟踪模仿到集成创新的跨越；拥有3项自主创新：利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址，自主发明主动变形反射面，自主提出轻型索拖动馈源支撑系统和并联机器人；研发了高强度高精度大跨度索网结构，高性能动光缆，大尺度高精度实时测量系统等一系列关键核心技术，取得多项技术突破，推动了我国众多高科技领域的科技进步与产业升级，在国家重大需求方面具有重要应用价值，将促进西部经济的繁荣和社会进步。这些成绩和荣誉的背后，是中国科学家和科研工作者以及建设者的智慧结晶。这其中，地质元素和构成必不可少。

为什么选址在大窝凼天然喀斯特巨型洼地？

选址工作跟进十多年，最后根据野外考察、模拟计算和综合评价优选台址

FAST工程从初步的设想、选址、勘察、设计、施工至投入使用，历经20余年。1994年，中国科学院第一轮选址；2007年7月，国家发改委正式批复立项；2008年12月，FAST工程奠基；2011年3月，FAST正式开工建设；2016年9月25日，“中国天眼”正式落成,“天眼”开眼。

在这20多年里，有一位科学家从中青年开始就伴随FAST一直走到现在。他，就是FAST观测台址系统总工程师、中国科学院遥感与数字地球研究所研究员聂跃平博士。“利用贵州天然喀斯特巨型洼地作为望远镜台址，是整个系统工程3项自主创新之一！”在他的办公室，聂跃平自豪地告诉记者。

作为FAST选址的主要负责人，曾在贵州省地矿局科研所工作过的聂跃平对“中国天眼”落户贵州功不可没。

1994年夏天，中科院原北京天文台（2001年国家天文台成立）副台长南仁东和彭勃博士等到中国科学院遥感与数字地球研究所咨询在全国范围内寻找适合建造大射电望远镜洼地事宜，之后便委托聂跃平到贵州做一次针对性的野外调查。同年8月至9月，聂跃平到平塘、普定等地进行了1个多月的实地调查，为在荷兰召开的LT大会提交了《中国贵州选址调查报告》，并得到大会充分肯定。随后，便开始了漫长的FAST探寻之路。

1994年底，中国天文界以北京天文台为核心，组成LT（SKA）中国推进委员会，推荐聂跃平为台址评价组组长。根据选址要求，选择的洼地必须符合尽可能圆、既要交通方便又要相对隔离、台址稳定、没有无线电干扰等若干要求。

聂跃平告诉记者，贵州虽然洼地众多，分布面积广泛，但要找到符合上述条件的洼地也十分困难。因此，根据以往在贵州的工作经验和岩溶洼地的发育规律，他选择在苗岭分水岭两侧的黔南州和安顺地区，应用遥感技术手段进行先期普查，然后在地形图上逐一标注，建立了300多个能够进行各种指标查询的洼地数据库，并完成了《大型射电望远镜中国贵州选址研究报告》博士后出站论文。在此基础上，聂跃平和中国推进委员会主任南仁东、副主任彭勃、国际LT中国代表吴盛殷、荷兰天文专家理查德先后到平塘、普定对部分洼地进行考察和电波干扰情况测量。1995年10月，LT第三次国际会议在贵州省贵阳市召开，会议代表到平塘、普定对洼地进行实地考察，对中国贵州选址给予了高度评价。

1997年，LT（SKA）中国推进委员会提出了LT（SKA）中国工程概念先导单元，即由我国独立建造一面世界最大单口径球面望远镜的创新方案的初步设想。经过不懈的努力和扎实的研究工作，FSAT最终获得国家立项。

聂跃平介绍，FAST是一个大科学工程，对洼地的要求随着工程的不断优化而改变，对洼地的直径要求从开始的300米、350米、400米直到500米，因此选址工作一直跟进了十多年。最后根据野外考察、模拟计算和综合评价，优选出平塘大窝凼洼地作为FAST观测台址。FAST立项后，选址组围绕FAST对台址的严苛要求，应用遥感、GIS、虚拟技术等，对大窝凼进行了台址的工程稳定性、水文工程地质、岩溶地质灾害、周边环境、工程开挖量等一系列工程问题展开了工程性研究，并向国家天文台FAST项目指挥筹备组提交了相关报告，肯定了大窝凼可作为FAST观测台址的可行性。

“从1994年到现在，20多年过去了，我从中青年开始伴随FAST走到今天，经历了漫长的时间考验，也遇到种种困难。但是一想到能利用家乡的地利优势实现FAST工程，就感到无比欣慰!”对此，聂跃平感慨万千。

FAST观测台址遇到的环境工程地质问题如何解决？

创新勘察方法，地下河洪涝灾害、断裂破碎带、巨石混合体、松动岩体、球冠状边坡等问题被逐一破解

我国西南岩溶地区地质环境复杂，如何解决FAST观测台址遇到的环境工程地质问题？记者采访了中国地质环境监测院总工程师殷跃平，他也是这次杰出科技成就奖授奖建议名单中唯一一位中科院系统外的贡献者。“地表像是一口直径达500米的大锅，地下却是非常复杂的岩溶灾害体。”殷跃平开门见山地告诉记者。

FAST观测台址选定大窝凼场洼地后，地质问题成了FAST建设成败的关键。2006年4月，殷跃平初次受国家天文台邀请，参加了FAST观测台址建设可行性论证技术组的工作。因其丰富的岩溶工程地质经验，2008年8月，受国家天文台的聘请，兼任了观测台址建设的地质总工程师。

殷跃平告诉记者，FAST观测台址建设面临的第一个难题，就是地下河洪涝灾害。这里地处贵州高原到广西丘陵平原地区的斜坡地带，串珠状的峰丛峰林洼地非常发育。表面上看，它是一个完整的洼地，实际上大窝凼洼地底部（即锅底）50多米深发育有贵州最大的地下河——大小井岩溶地下暗河。

“当时中国地质调查局正在组织实施的西南地区岩溶地下河地质大调查项目提供了很好的基础资料，前期调查表明，这条地下暗河一直流到了广西境内。它通过漏斗和落水洞将大窝凼与地下河建立了水力联系，这意味着地下水动态变化非常大，在极端暴雨的情况下，地下河水将上涨数十米。同时，在建设期间，土石方工程也将会改变洼地产流和径流条件，从而导致洪涝灾害。”后来，针对这一问题，可行性方案提出了新型的螺旋形加放射状截排水措施，并沿洼地底部设立了1公里长的泄洪隧洞，从根本上消除了FAST场地的洪涝风险。

第二个问题就是断裂破碎带的地质工程问题。贵州的岩溶地下河往往与断裂带有关，技术人员现场工程地质勘察发现，长达十多公里的董当断裂带自北向南穿过，将大窝凼洼地切割成了东西两半。由此，东西二侧半球冠状的洼地工程地质条件将出现差异性，即随时间的推移，望远镜可能存在变形差异，而且断裂破碎带的软弱性也将带来地质工程问题，影响望远镜发射板的锚固安装质量。“望远镜有2400多个三角形反射块，像鱼鳞片一样。用锚杆与下面的地层固定，如果有断裂破碎带，注浆质量会下降。锚杆施工后，如果断裂带溶蚀严重的话，注浆时漏浆量会很大，导致抗拔力出现大的差异，影响工程质量。”于是技术人员专门在现场对断裂带进行了大量的锚杆拉拔实验，获得了注浆参数、锚固长度、设计锚固力等一系列参数。“比如注浆中加一些早强剂，防止它漏失，让它固定住，不会出现新的变形。”

第三个问题是洼地西南侧分布数百万立方米的大型溶塌崩塌堆积体，正好位于望远镜圈梁附近，开挖扰动后将带来滑坡问题。“这些堆积体在大小井地下河系演化过程中，由岩溶动力侵蚀形成，具有一定的稳定性。但是，被切脚临空后，稳定性将会降低。我们通过抗剪试验和室内模拟，发现这种溶塌崩塌堆积体和传统的滑坡堆积体是不一样的。我把它称为‘巨石混合堆积体’，它与下伏基岩界面形成了点摩擦，有一定的嵌固性，抗剪强度要高，可以按照代换补强的思路，采用小口径组合桩群加注浆的措施对前缘进行加固，这样就构成了一个由巨石混合体和桩群构成的棱体，形成了拱圈效应，对巨石混合体起到了支挡作用，确保了望远镜的安全。”殷跃平展开当时的设计剖面图，向记者解释道。

第四个问题就是古地下河的卸荷松动岩体稳定问题。殷跃平介绍，在大窝凼洼地3点钟到5点钟一带，出露有一古地下河通道，洞口岩体破碎，形成了大范围的松动岩体。如果在FAST观测台址建设和运行过程中，不对这些松动岩体进行加固的话，将会形成崩塌滚石灾害直接摧毁望远镜。因此，技术人员在对这些松动岩体进行系统防护的同时，还重点对12处稳定性很差的危岩体进行了清除或整体加固，避免了崩塌滚石灾害的发生。

第五个问题就是开挖边坡的稳定性评价和加固问题。FAST观测台址并不是严格的球型洼地，施工建设过程中需要切凸补凹，形成均匀性很差的球冠状边坡。而这种边坡具有越向底部，应力越集中的特点，采用传统的平面分析方法就不行了，因此，他们提出了基于仓储理论等的三维评价方法，并取得了很好的效果。

FAST观测台址的工程地质勘察评价，也探索出了一套新方法。在此之前，我国对平缓场地和山地的勘察方法较为成熟，并形成了国家标准，但对大型、特大型岩溶洼地的工程地质勘察经验很少，相应的规范标准更是空白。为此，FAST观测台址的建设形成和改进了很多勘察方法，为今后实施同类工程积累了经验。

殷跃平还追忆了与南仁东教授一起在FAST观测台址建设现场工作的日子。他说：“南教授不仅亲自组织深入论证地质解决方案，而且多次与我们到洼地陡坡查看危岩滑坡等。他可谓惜时如命，白天与我们一起进行野外查勘、解决问题，晚上匆匆忙忙吃完饭，又伏案熬夜。南教授告诉我，他担任国际天文台主席等学术职务，每天晚上要处理数百封电子邮件。他是仰望星空的前沿科学家，亦是惟精惟一的卓越工程师。”

如何解决开挖建设过程中遇到的岩土工程技术难题？

4个阶段岩土工程设计不断优化，自主创新多种技术，工程设计获得多项国家专利

在FAST之前，世界上最大单口径射电望远镜是美国Arecibo望远镜。如今，FAST台址开挖系统岩土治理规模是Arecibo的5倍，总体建设规模是Arecibo的近3倍。FAST台址岩土工程复杂程度远高于Arecibo，是世界上利用大型岩溶洼地建设的最大工程。如此复杂而庞大的工程，其岩土工程设计至关重要。FAST工程以全新的设计思路，开创了建造巨型射电望远镜的新模式。其中，贵州正业工程技术投资有限公司是FAST工程台址开挖系统的核心技术团队。

FAST工程台址开挖系统现场设计工程师、贵州正业工程技术投资有限公司第一勘测设计院岩溶地基研究所所长吴斌告诉记者，由该公司完成的FAST工程台址开挖岩土工程设计被中国勘察设计协会评为2015年全国优秀工程勘察设计奖工程勘察一等奖。该设计还获得了国家知识产权局发明专利受理及授权4项、实用新型专利授权7项。技术成果应用于FAST工程，系统解决了大型岩溶洼地，薄壳岩溶岩体精细开挖建设过程中，遇到的各种复杂岩土工程技术难题，为项目的安全运行奠定了可靠的基础。

据了解，FAST台址洼地内地形起伏大、坡度陡，大型岩堆、溶蚀峰林、大型溶沟、溶槽、溶蚀裂隙密布，各种岩溶不良现象发育集中，工程地质及水文地质条件极为复杂。台址开挖系统设计按照动态设计原则分为方案设计、优化设计、施工图设计及现场设计4个阶段，历时3年半。通过4个阶段岩土工程设计的不断优化，实现了最初方案开挖投资1.85亿元，优化到最终开挖投资0.97亿元的最佳开挖效果。设计中，技术人员使用了BIM技术，开挖中心选择技术，下拉索促动器基础坐标解析技术，岩土工程信息平面表达技术，馈源塔及圈梁支撑柱位置优化技术，排水、防冲刷技术，螺旋检修道路优选技术，大型构建拼装场地及安装工程临时施工场地建造技术，岩堆、危岩、边坡综合治理技术以及生态保护技术。这些技术的运用，达到了国际领先水平。其中，国家发明专利“一种岩溶洼地排水系统”技术，在历经4个水文年的考验后，证明其排水性能良好，台址区未发生任何水患问题；而开挖中心选择技术则实现了台址开挖量最小，地质灾害治理费用最低等综合优化目标。

贵州正业工程技术投资有限公司董事长沈志平向记者介绍，他们自主创新过程中形成的大量关键技术已经汇总并将出版专著。专著全面系统地反映了FAST工程台址开挖系统建设所遇到的各种技术问题的研究成果，是迄今为止国内外大型岩溶洼地综合利用岩土工程方面集学术研究与工程应用为一体的第一本专著。

正是有了地质人前期复杂而周密的工作，才保证了FAST系统工程的成功选址以及安全建设和运行。FAST运行1年来，正在为我国暗物质本质、宇宙进化、太空生命起源和寻找地外文明等研究提供着重要支撑，贵州正业工程技术投资有限公司也在不断对工程进行回访记录，未来他们还将关注FAST地区环境信息综合监测。相信有了地质人的“保驾护航”，FAST将会更加安全而有效地运行，为人类探索外太空提供更多的线索。

共建“一带一路”，为中国和世界开启了一扇实现互联互通、共享发展红利、通往美好未来的大门。

在“一带一路”建设中，科技合作是支撑服务互联互通、生态文明建设、应对全球性重大挑战的有效手段，也是深化与共建国家互通合作的桥梁纽带。作为其中的重要组成部分，十年来，地学领域的国际合作瞄准解决人类社会发展共同面临的资源与环境问题，不断拓展科技合作对象与合作领域，助力地学发展惠及更多国家和地区，取得了一系列显著成果和进展。

搭建国际合作平台 地学合作研究领域更广阔

共建“一带一路”倡议提出十年来，自然资源部中国地质调查局坚持围绕建设人类命运共同体和地质科技前沿，不断拓展国际合作网络，在之前与50个国家合作的基础上，近年来与尼泊尔、委内瑞拉、孟加拉国等19个国家地质调查机构建立了合作关系，推动地学合作研究走向更广阔的领域。为切实应对解决区域资源环境的重大关切、推动区域经济社会持续发展，在自然资源部、外交部等部委的指导下，中国地质调查局先后成立了中国—上海合作组织地学合作研究中心、中国—东盟地学合作中心、中国—阿根廷地球科学合作中心、中国—非洲地学合作中心等国际地学合作平台。早在2014年成立的中国—上海合作组织地学合作研究中心，依托中国地质调查局西安地质调查中心，目前已与13个上合组织国家签署合作协议，联合实施合作项目50余个。该中心组织开展的中亚天山和特提斯两大全球性成矿带基础地质研究、地质编图、成矿规律对比研究项目，覆盖了中国西部及周边国家所有跨境成矿带，实现了标准、数据和地质界线的对接，提高了对地质作用过程的认识水平。2018年成立的中国—东盟地学合作中心，依托中国地质调查局成都地质调查中心和广西壮族自治区地质矿产勘查开发局共建，助推中国地质调查局与柬埔寨、老挝、缅甸、印度尼西亚等东盟国家建立地学领域双边合作关系，签署合作谅解备忘录9份、项目合作协议8份。成都地质调查中心目前正在着力推进国家自然科学基金重大研究计划“特提斯地球动力系统”、重点基金集成项目“特提斯构造域地质构造编图及区域对比研究”和国际地球科学计划项目“特提斯成矿域矿产资源成矿预测、可持续发展和综合利用”项目，今后还将联合东南亚、南亚相关国家共同编制特提斯构造域1: 500万地质图、构造图、成矿规律图等系列地质图件。2022年，中国—阿根廷地球科学合作中心在中阿建交50周年之际成立，中心秘书处分设于中国地质调查局南京地质调查中心和阿根廷地质调查局布宜诺斯艾利斯总部。今年7月，阿根廷地质调查局、中国地质调查局南京地质调查中心、中国科学院南京土壤研究所联合申报的“黑土地土壤退化诊断评价与动态监测技术合作研发”项目，获得江苏省科技计划“一带一路”创新合作项目经费支持。三方将合作在阿根廷构建土壤退化动态监测平台，在全球黑土地退化成因规律及精准诊断与评价方面推广中国经验。

中国地质调查局调查团队在“沙特阿拉伯地盾水系沉积物及重砂样品高精度地球化学勘查”项目现场。资料图

基于中国地质调查局与南非、苏丹、坦桑尼亚等14个非洲国家开展的地学合作，以及搭建的多边、多国、多领域的国际合作网络，今年3月，由中国和非洲国家地质调查机构、科研机构和高等院校等共同建设的中国—非洲地学合作中心在湖北武汉成立。该中心将力争打造成具有显著影响力的非洲地球科学合作创新和技术发展新高地、促进非洲相关国家经济社会可持续发展的信息枢纽。

牵头实施国际大科学计划  共同破解全球资源环境问题

实施国际大科学计划是解决重大全球性问题和实现地球可持续发展的重要途径。中国地质调查局通过牵头组织“化学地球”大科学计划、“全球岩溶动力系统资源环境效应”大科学计划，积极参与推进实施深时数字地球（DDE）国际大科学计划，搭建起为地学国际合作贡献中国力量的平台。依托中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所建立的联合国教科文组织全球尺度地球化学国际研究中心，牵头组织实施了“化学地球”大科学计划。该计划在实施的7年多时间里，建立了覆盖全球1/3陆地面积的全球地球化学基准网，为全球自然资源与环境可持续发展提供了权威数据，并推动与老挝、柬埔寨等20余个国家开展了地球化学合作填图。其中，该大科学计划在12个共建“一带一路”国家完成地球化学填图350万平方千米，使合作国有了第一套69种元素地球化学图集。今后，该中心还将与共建“一带一路”国家合作开展多尺度地球化学填图，服务合作国可持续发展。设立在中国地质科学院岩溶地质研究所（以下简称岩溶所）的联合国教科文组织国际岩溶研究中心，广泛联合越南、菲律宾、柬埔寨、泰国、印度尼西亚以及英国、法国、德国、俄罗斯等近20个国家开展全球岩溶地学研究，并于2016年开始牵头组织实施“全球岩溶动力系统资源环境效应”大科学计划。通过该计划的实施，岩溶所牵头完成中国南部及东南亚地区岩溶环境地质系列图，发布了由多个国家参与完成的1: 1000万全球岩溶分布图；编制了泰国、伊朗、印度尼西亚、塞尔维亚、斯洛文尼亚、埃塞俄比亚等重点国家岩溶地质、水文地质图件20余份；先后与泰国、斯洛文尼亚、斯洛伐克等国家达成合作建立监测站协议，推动“一带一路”岩溶关键带和岩溶碳循环相关研究。今年7月，岩溶所科研团队赴斯洛文尼亚经典岩溶坡立谷地区，执行国家重点研发计划项目“中国—斯洛文尼亚岩溶地质‘一带一路’联合实验室建设与关键带对比研究”，首次实现了野外监测数据远程跨国传输。

岩溶所技术人员在斯洛文尼亚监测点建设现场。岩溶所供图

大数据时代，由中国科学家提出的深时数字地球（DDE）国际大科学计划倡议，目前已有24个国家地质调查机构和国际组织作为创始会员加入。中国地质调查局作为该计划创始会员之一，深度参与了该计划的发起运行、组织管理和科学活动，并牵头实施了该计划5项赋能项目，分别是“DDE中国国家节点建设项目”“DDE数字化标准建设项目”“全球数字化地质图编制项目”“岩石数据库建设及应用项目”“欧亚边缘海项目”。目前，中国地质调查局积极利用双边、多边国际合作网络，邀请塔吉克斯坦、巴基斯坦、秘鲁等10个国家地质调查机构加入该计划。

举办国际培训班 让中国先进地质技术走向世界

在共建“一带一路”的过程中，中国已经成为世界科技创新的重要贡献者。近年来，越来越多国家的地质科技人员来到中国，学习中国先进的地质调查技术方法，共享中国智慧和中国经验。对接共建《东盟互联互通总体规划2025》，中国地质调查局面向东盟成员国开展了地质填图、地下水、地质环境、地质数据、矿产资源评价和综合利用技术等方面的15期培训班，为430余名学员开展了培训；服务共建“一带一路”国家海洋资源调查和防灾减灾，举行了5期“中国—东盟—东亚东南亚地学计划协调委员会海洋地学能力建设和防灾减灾学术研讨会暨技术培训班”，培训内容涵盖了海洋地质调查、地震灾害监测与灾害风险分析、海岸带环境监测与减灾防灾、深部构造研究与海陆地学编图、信息化服务与共享平台等领域。2021年，中国地质调查局举办的“面向‘一带一路’地球观测数据政策和数据应用高级研修班”等，共有来自10个国家的25名学员参加，在提升共建“一带一路”国家地球观测能力的同时，促成了中国卫星数据埃及站开通运行。 

 2023年6月，苏里南海上油气资源开发与管理研讨班（部级）开班仪式现场。中国地质调查局发展研究中心供图 

国际培训工作的开展，不仅促进了各国之间的合作，更通过实实在在的技术课程，支持了国际大科学计划的实施。依托联合国教科文组织国际岩溶中心举办的国际岩溶培训班，宣传推介中国在岩溶区生态修复、跨边界含水层、地貌景观资源等领域的最新研究成果，为共建“一带一路”国家岩溶区环境保护和资源开发提供技术和人才支持。从2016年起每年举办的地球化学国际培训班，通过基础理论授课、野外采样实习、实验室样品分析和制图软件操作，使60个国家1000余名学员初步掌握了地球化学填图技术，促进了合作国能力建设。

除了培训先进技术方法，国际培训班还邀请中资企业管理人员与技术专家讲授中国企业先进管理经验和企业文化，增强外国学员对中资矿业企业的认同感；在紫金集团、金川集团设置典型矿山教学基地，通过现场培训，介绍中国企业先进的采、选、冶与绿色矿山修复技术，展示中国企业实力。国际培训班的举办，大大提升了中国地质技术的国际知名度。如：多语言版本野外数字填图系统已在缅甸、印度尼西亚、摩洛哥等国家开展示范应用。

高质量共建“一带一路” 地学国际合作迈向更广领域

面向高质量共建“一带一路”的新形势新任务新要求，中国地质调查局将深入贯彻落实习近平外交思想，聚焦国家重大需求，深入推进“一带一路”地质调查向国际更广领域、更深层次、更高水平开放合作。一是服务大国外交战略，树立国际合作新发展理念。践行人类命运共同体理念，中国地质调查局将巩固和发展新型合作伙伴关系，对接联合国2030可持续发展目标等全球倡议，加强地质调查理论技术方法和装备研发方面的创新合作；在技术应用、防灾减灾、矿产资源勘查开发、人才培养等领域深化“南南合作”；积极参与全球治理，探索推进地球关键带、清洁能源、绿色勘查、生态地质、地质灾害等领域的国际合作。二是服务地质调查转型升级，加快推动实现地质调查现代化。立足新发展阶段，服务地质调查转型升级，中国地质调查局将积极拓展在地球深部探测、碳达峰碳中和、生态地质、自然资源调查监测、清洁能源调查等领域的交流学习，不断提升服务共建“一带一路”的能力。提升地质科技创新能力，鼓励、引导地质勘查单位积极申报联合国教科文组织国际地球科学与地质公园计划（IGGP）、国际大陆科学钻探计划（ICDP）等国际地学计划项目，提升技术方法和装备自主研发能力，尝试建立开放式国际科技合作基金。构建“请进来”与“走出去”双向开放的国际交流模式，积极申办重大国际会议，不断提高中国地质的国际影响力。三是提升培训质量，做精国际培训。中国地质调查局将精选我国先进地质调查技术、标准和优秀地质调查成果编制培训教材，并翻译成多国语言，通过国际培训宣传中国地质调查工作，打造地球化学、岩溶地质和地质信息化等国际培训品牌项目；推动运用数字化技术和“互联网+”技术，探索虚拟现实等高新技术在国际培训工作中的实践应用，既保留网络培训参与度广、传播性高的特点，同时也满足地质专业培训对空间的要求。10月18日，第三届“一带一路”国际合作高峰论坛在北京举行，为高质量共建“一带一路”擘画新的蓝图。我们期待，在“一带一路”更广阔的舞台上，地学国际合作为破解全球资源环境问题作出新的更大贡献。