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圖為通天河。 新華社發(fā)（杜笑微攝）在人類活動(dòng)和自然演替共同作用下，自然資源不斷變化。當(dāng)這種變化超過特定閾值，便可能引起資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化等。如何精準(zhǔn)監(jiān)測(cè)自然資源變化并及時(shí)預(yù)警潛在風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)于保障人類社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展、維護(hù)國(guó)家資源生態(tài)安全和美麗中國(guó)建設(shè)具有重要意義。如何統(tǒng)一監(jiān)測(cè)與預(yù)警全國(guó)自然資源？自然資源變化程度與監(jiān)管效果應(yīng)如何動(dòng)態(tài)評(píng)價(jià)？不久前，主題為“自然資源開發(fā)利用與監(jiān)測(cè)預(yù)警”的香山科學(xué)會(huì)議第756次學(xué)術(shù)討論會(huì)召開，各領(lǐng)域?qū)＜覈@推動(dòng)構(gòu)建自然資源、生態(tài)系統(tǒng)一體化觀測(cè)研究體系，貫徹落實(shí)山水林田湖草生命共同體發(fā)展理念，凝聚智慧與共識(shí)。弄清基本問題自然資源是自然環(huán)境中人類在技術(shù)上可以利用的部分。中國(guó)自然資源學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員封志明介紹：“構(gòu)建自然資源監(jiān)測(cè)和預(yù)警體系，首要問題是明確監(jiān)測(cè)與預(yù)警的具體對(duì)象?！弊匀唤绲氖挛镆坏┍豢醋髯匀毁Y源，就必然涉及可得性及其度量問題，即人類可以利用的數(shù)量多少問題。在封志明看來，自然資源可得性需針對(duì)不同資源類型，使用不同的方法度量?！叭驘崃科胶狻⑺科胶?、氣候資源、土地資源和生物資源等可更新資源可得性的度量已有較為成熟的技術(shù)方法體系，地球表面已基本處在人類監(jiān)測(cè)之下?！狈庵久髡f，未來，這一領(lǐng)域的研究應(yīng)聚焦于提升監(jiān)測(cè)精度與速度、發(fā)展更先進(jìn)的模型方法，以實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)與實(shí)時(shí)度量。相比之下，不可更新資源可得性的度量則面臨更多挑戰(zhàn)。在封志明看來，不可更新資源可得性的度量要求對(duì)地球物理過程有深入而準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，需要有完善的地質(zhì)構(gòu)造與地球起源理論，還要發(fā)展深部探測(cè)技術(shù)。目前，該領(lǐng)域仍存在較大的不確定性，常通過探明儲(chǔ)量、條件儲(chǔ)量、遠(yuǎn)景資源與理論資源等概念進(jìn)行評(píng)估。例如礦產(chǎn)資源藏量可以用探明儲(chǔ)量預(yù)測(cè)資源壽命。資源環(huán)境承載力是當(dāng)前評(píng)估資源可得性的重要指標(biāo)。但從水土資源承載力、生態(tài)環(huán)境承載力分類評(píng)價(jià)到綜合集成研究，仍有許多問題有待解決?！叭狈y(tǒng)一的度量標(biāo)準(zhǔn)，就無法綜合監(jiān)測(cè)；缺乏明確的閾值，就無法科學(xué)預(yù)警。”封志明說，自然資源監(jiān)測(cè)與預(yù)警研究的重點(diǎn)難點(diǎn)在于資源環(huán)境承載力的標(biāo)準(zhǔn)化及其綜合計(jì)量、關(guān)鍵參數(shù)及其閾值確定，研究人員也一直在試圖弄清楚這些問題。樹立系統(tǒng)觀念當(dāng)前，國(guó)內(nèi)外研究人員都希望通過觀測(cè)試驗(yàn)進(jìn)行模擬預(yù)測(cè)，構(gòu)建地球系統(tǒng)監(jiān)測(cè)預(yù)警框架，以研究地球過去、現(xiàn)在的演替規(guī)律，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)未來狀態(tài)的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，并據(jù)此制定科學(xué)應(yīng)對(duì)策略。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局自然資源綜合調(diào)查指揮中心研究員劉曉煌介紹，國(guó)際上，美國(guó)已提出《美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局21世紀(jì)的科學(xué)戰(zhàn)略（2020—2030）》，歐洲有“哥白尼”地球觀測(cè)計(jì)劃。這些戰(zhàn)略與計(jì)劃憑借先進(jìn)的裝備與模型，實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)格化服務(wù)與業(yè)務(wù)化運(yùn)行，具備全球視野與統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，共享程度高。然而，它們也面臨著空天地觀測(cè)監(jiān)測(cè)裝備體系部署不足、定量化水平低及預(yù)警能力欠缺等挑戰(zhàn)。在我國(guó)，科技部牽頭建立了國(guó)家生態(tài)系統(tǒng)觀測(cè)研究網(wǎng)絡(luò)，原國(guó)家林業(yè)局設(shè)立了中國(guó)森林生態(tài)系統(tǒng)定位研究網(wǎng)絡(luò)，水利部專注于水文監(jiān)測(cè)，中國(guó)氣象局則致力于大氣本底探測(cè)。然而，在劉曉煌看來，盡管我國(guó)在多個(gè)領(lǐng)域部署了專項(xiàng)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，但跨網(wǎng)絡(luò)協(xié)同研究能力薄弱，自然資源變化觀測(cè)及風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警體系仍面臨碎片化問題。“自然資源的科技創(chuàng)新需要考慮水文、土壤、氣候、生物多要素的相互作用與系統(tǒng)演化?！敝袊?guó)科學(xué)院院士、中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員周成虎認(rèn)為，自然領(lǐng)域的研究要圍繞系統(tǒng)觀、科學(xué)觀、前沿觀、全球觀、發(fā)展觀開展，控制自然資源開發(fā)利用強(qiáng)度，確保自然資源的持續(xù)供應(yīng)能力。善用智能手段“傳統(tǒng)上依賴專家經(jīng)驗(yàn)、以過程劃分為特征的自然資源建模方式的局限性日漸凸顯，難以滿足新時(shí)代大數(shù)據(jù)分析、大模型構(gòu)建、大知識(shí)發(fā)現(xiàn)的自然資源變化風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警需求?！蹦暇煼洞髮W(xué)地理科學(xué)學(xué)院教授陳旻認(rèn)為，大數(shù)據(jù)、大模型、大知識(shí)時(shí)代的快速技術(shù)進(jìn)步與迭代，正推動(dòng)著自然資源風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)服務(wù)平臺(tái)向著更加智能與開放的方向發(fā)展。中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所研究員冷國(guó)勇認(rèn)為，以人工智能（AI）為代表的現(xiàn)代信息技術(shù)極大地增強(qiáng)了人們模擬預(yù)測(cè)自然和人文環(huán)境變化的能力，但在物理機(jī)制的解析方面仍有不足?！皩I技術(shù)融入物理過程模型，發(fā)展可解釋的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，構(gòu)建物理過程模型與AI耦合的混合模型，是AI在自然資源模擬領(lǐng)域的重要應(yīng)用方向?！崩鋰?guó)勇說。中國(guó)科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所副所長(zhǎng)、研究員江東認(rèn)為，地理大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)的發(fā)展為資源安全研究提供了新的工具，不僅在傳統(tǒng)水土資源領(lǐng)域，還在戰(zhàn)略性關(guān)鍵資源、清潔能源等新興領(lǐng)域展現(xiàn)出越來越大的作用?！凹Z食、關(guān)鍵礦產(chǎn)等戰(zhàn)略性資源及清潔能源的生產(chǎn)、消費(fèi)、貿(mào)易、風(fēng)險(xiǎn)等核心數(shù)據(jù)大多掌握在西方國(guó)家手中，我國(guó)缺乏資源流動(dòng)全鏈條的有效監(jiān)測(cè)及自主可控的數(shù)據(jù)。”江東說。應(yīng)從科學(xué)角度出發(fā)，深入剖析氣候和地緣政治環(huán)境變化對(duì)戰(zhàn)略性關(guān)鍵資源全生命周期流動(dòng)的影響。此外，還應(yīng)從全生命周期、多尺度、動(dòng)態(tài)視角出發(fā)，開發(fā)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、動(dòng)態(tài)模擬、及時(shí)預(yù)警、智能決策的技術(shù)體系，以支撐供需平衡與安全治理政策的優(yōu)化。如何做到這一點(diǎn)已成為當(dāng)前國(guó)際科學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)，也是AI與大數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)下的資源環(huán)境科學(xué)領(lǐng)域的重要研究方向。（原載于《科技日?qǐng)?bào)》?2024-12-03?第05版）