全面貫徹實施“三深一土”科技創(chuàng)新戰(zhàn)略,運用科技創(chuàng)新成果破解我國經(jīng)濟社會發(fā)展過程中的國土資源及其利用難題,不僅需要國土資源科技工作者在技術(shù)創(chuàng)新領域有所突破,還需要及時總結(jié)提煉出科學理論。本期邀請“三深一土”領域的四位專家,結(jié)合深地、深海、深空和土地工作實踐談談對國土資源科技創(chuàng)新的體會、思考和建議。
資源勘查必須走向地球深部
用“深度”換資源。我國資源勘探向地球深部進軍是必須解決的戰(zhàn)略科技問題。
深部找礦要依靠成礦理論創(chuàng)新,這是開展深部找礦的前提,而探測技術(shù)是實現(xiàn)深部找礦的關(guān)鍵。
認識大型礦集區(qū)和巨型礦床形成的深部控制因素,是我國大陸成礦研究的新領域。
隨著近地表礦床的發(fā)現(xiàn)率快速下降,向地球深部尋找更多的資源已成為全球礦業(yè)發(fā)展的趨勢。西方礦業(yè)大國和學術(shù)組織在本世紀初已經(jīng)行動起來,從科學研究、技術(shù)研發(fā)和人才培養(yǎng)等方面采取措施,應對深部資源勘查面臨的挑戰(zhàn)。加拿大成立“加拿大礦業(yè)創(chuàng)新委員會”,旨在通過理論和技術(shù)創(chuàng)新實現(xiàn)深部找礦突破;通過高素質(zhì)人才培養(yǎng)、合作研究和文化創(chuàng)新提高礦業(yè)界的持續(xù)創(chuàng)新能力。澳大利亞政府2012年正式發(fā)布了“國家礦產(chǎn)勘查戰(zhàn)略”,同時成立了“深部勘探技術(shù)合作研究中心”,主要目的是發(fā)展深部勘探技術(shù),通過技術(shù)的進步實現(xiàn)礦業(yè)的持續(xù)發(fā)展。
我國礦產(chǎn)資源勘查經(jīng)歷了幾十年發(fā)展,目前也在向深部拓展,以長江中下游成礦帶為例,近年發(fā)現(xiàn)的10多個大型礦床中絕大多數(shù)位于500米以下。用“深度”換資源,資源勘查必須走向深部,已經(jīng)成為我國礦產(chǎn)勘查面臨的重大問題。
深部找礦有賴于成礦理論創(chuàng)新和深部探測技術(shù)
如何開展深部找礦?無外乎兩個方面,一是創(chuàng)新成礦理論,二是發(fā)展深部探測技術(shù)。
深部過程誘發(fā)成礦系統(tǒng)的形成,并對成礦系統(tǒng)進行控制和改造。巖漿活動、深大斷裂和剪切帶網(wǎng)絡構(gòu)成成礦系統(tǒng)的載體,控制成礦作用的發(fā)生和發(fā)展,地殼淺層(10公里)合適的構(gòu)造部位構(gòu)成了成礦的空間。提高對成礦全過程的認知,是開展深部找礦的前提。要通過對成礦帶、礦集區(qū)和大型礦田多尺度的探測,加上區(qū)域地球化學、礦物學等的綜合填圖和研究,強化對成礦系統(tǒng)形成、演化和時空分布的認知。
探測技術(shù)是實現(xiàn)深部成礦認知的關(guān)鍵。最近10多年,兩個領域的探測技術(shù)發(fā)展引人注目。
一個領域是以航空重力梯度、大深度航空電磁技術(shù)為代表的航空綜合地球物理探測技術(shù),對全球深部礦產(chǎn)勘查帶來了“革命”性的變化。航空重力及梯度、航空磁場測量及梯度測量、直升機吊艙式和固定翼時間域航空電磁探測技術(shù)和航空伽馬能譜測量技術(shù)等已成為現(xiàn)代資源勘查的主導技術(shù),正在改變以地面為主的傳統(tǒng)資源勘查模式,向以航空地球物理勘探為主的現(xiàn)代資源勘探模式轉(zhuǎn)變。不僅實現(xiàn)了探測深度上的突破,還實現(xiàn)了對“難進入”地區(qū)礦產(chǎn)勘查的覆蓋。
另一個領域是以三維分布式電磁探測技術(shù)和金屬礦地震技術(shù)為代表的大深度礦產(chǎn)勘查技術(shù),成為深部(2000米)礦床直接探測的主要技術(shù),其廣泛應用極大提高了探測效率。在數(shù)據(jù)處理和解釋技術(shù)方面,全三維重磁電反演解釋、巖性填圖和綜合建模技術(shù)等極大提高了深部資源探測的準確性,已經(jīng)實現(xiàn)了2000米甚至更大深度的探測能力。
吹響“向地球深部進軍”號令
與國外相比,我國在深部成礦理論和探測技術(shù)方面還有較大差距,必須“立足國內(nèi)、保障資源安全”,加強以下幾方面的研究:
加強巨型成礦區(qū)帶成礦背景的探測研究。目標是探測地殼或巖石圈尺度的結(jié)構(gòu)等,闡明成礦系統(tǒng)三維結(jié)構(gòu)、形成與演化機制。將深部結(jié)構(gòu)探測、地殼演化動力學過程與成礦系統(tǒng)結(jié)合進行研究,從宏觀尺度認識大型礦集區(qū)和巨型礦床形成的深部控制因素,這是我國大陸成礦研究的新領域。
深化成礦環(huán)境探測與蝕變礦物填圖研究。目標是礦集區(qū)尺度(5公里~10公里)的精細結(jié)構(gòu)探測研究,尤其是斷裂、地層、巖漿巖的空間分布及相互關(guān)系,這是控制內(nèi)生礦床形成的直接因素。同時,研究成礦系統(tǒng)“末端”的構(gòu)造控制和物理化學條件,這是理解成礦過程和深部礦體“定位”的重要技術(shù)手段。
發(fā)展大深度探測技術(shù),追蹤礦體深部延伸。加快發(fā)展航空重力梯度測量技術(shù)、直升機吊艙式和固定翼航空電磁探測技術(shù)、金屬礦地震技術(shù)、三維電磁探測技術(shù)、重磁三維巖性填圖等新技術(shù)及信息綜合集成和靶區(qū)預測方法,盡快用于深部資源評價和找礦實踐中。
習近平總書記在今年5月30日召開的全國科技創(chuàng)新大會上指出:“從理論上講,地球內(nèi)部可利用的成礦空間分布在從地表到地下1萬米,目前世界先進水平勘探開采深度已達2500米~4000米,而我國大多小于500米,向地球深部進軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題。”這意味著我國資源勘探“向地球深部進軍”的號令已經(jīng)吹響。廣大地質(zhì)工作者必須抓住機遇,為我國的資源安全作出地質(zhì)學家應有的貢獻。
向深海資源開發(fā)強國進軍
深海成為研究生命起源、地球演化、氣候變化等重大科學問題的前沿領域。
我國南海北部勘探天然氣水合物初步形成天然氣水合物綜合探查、取樣、成藏模擬技術(shù)體系。
建議啟動深海鉆探船建設,填補我國深海大型鉆探能力空白。同時實施深海采礦工程。
深海蘊藏著寶藏,但要得到這些寶藏,就必須在深海進入、深海探測、深海開發(fā)方面掌握關(guān)鍵技術(shù)。據(jù)估計,大洋海底多金屬結(jié)核總資源量約3萬億噸,有商業(yè)開采潛力的達750億噸;海底富鈷結(jié)殼中鈷資源量約為10億噸;太平洋深海沉積物中稀土資源量達880億噸。另據(jù)預測,全球未來油氣總儲量40%將來自深海,未來替代能源“可燃冰”也主要來自深海。近年來,發(fā)達國家對深海進行的一系列探測研究及鉆探計劃,為人類認識地球開啟了全新視角,深海成為研究生命起源、地球演化、氣候變化等重大科學問題的前沿領域。
姜大明部長在近期召開的全國國土資源科技創(chuàng)新大會上強調(diào),挺進深海是歷史發(fā)展的必然,是實施海洋強國戰(zhàn)略和“一帶一路”戰(zhàn)略的迫切需求,是時代賦予我們的重要使命。
國際深海資源探測技術(shù)突飛猛進
世界各國高度重視深海戰(zhàn)略資源,美、英等海洋發(fā)達國家于20世紀70年代已完成多金屬結(jié)核的勘查和采礦試驗,近年來加拿大、英國等一些國家的深海礦業(yè)公司正在加緊采礦技術(shù)研發(fā),迎接真正的商業(yè)開采時代的來臨。截止2016年7月,經(jīng)國際海底管理局核準的勘探合同區(qū)已達27個,是10年前的近4倍,申請主體既有政府,也有企業(yè),反映出國際社會對深海資源表現(xiàn)出了前所未有的關(guān)注。
縱觀國際趨勢,深海資源探測技術(shù)向高精度、大深度、近海底和原位方向發(fā)展,勘探與識別、保真取樣技術(shù)、資源范圍圈定和資源量有效評價研究是深海海底礦產(chǎn)資源勘查技術(shù)的發(fā)展趨勢和重點。大深度潛水器、深水多波束測深系統(tǒng)、近海底高精度地形地貌聲學探測系統(tǒng)、多用途、輕便靈活的深海海底巖芯與沉積物取樣鉆機、生物、熱液保壓取樣系統(tǒng)以及極端環(huán)境下運行的原位觀測系統(tǒng),已經(jīng)成為西方國家進行海底資源勘查、評價和科學研究的必要裝備和工具。
我國深海資源探測進展顯著
我國自20世紀80年代中期,正式規(guī)?;_展深海國際海底多金屬結(jié)核資源調(diào)查,先后在東太平洋海盆、西南印度洋中脊、西太平洋海山區(qū)分別獲得了多金屬結(jié)核、多金屬硫化物和富鈷結(jié)殼三種資源四塊勘探合同區(qū),為今后深海資源開發(fā)奠定了重要基礎。
1999年首次開展海域天然氣水合物資源調(diào)查,并于2007年首次鉆獲樣品,成為國際上第四個通過鉆探獲得天然氣水合物實物樣品的國家。通過勘查與鉆探,發(fā)現(xiàn)了兩個超千億方級天然氣水合物礦藏。
我國還開展了一系列深海探查和取樣裝備的關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)。針對深海礦產(chǎn)資源探查,我國已成功研制“蛟龍”號7000米載人潛水器、6000米級“潛龍一號”無人無纜潛水器(AUV)、深海底中深孔巖芯取樣鉆機等一系列深海探查和取樣裝備。我國863計劃自2001年起支持研發(fā)了一批天然氣水合物勘探技術(shù)和取樣裝備,為南海北部鉆獲天然氣水合物樣品、取得勘探突破性進展提供了技術(shù)支撐,初步形成天然氣水合物綜合探查、取樣、成藏模擬技術(shù)體系。
我國深海探測面臨四大難題
我國在深海資源探測方面取得了一定的進展,但仍面臨四大主要困難:
深海探測技術(shù)起步晚,核心技術(shù)差距很大。如多波束測深系統(tǒng)、淺地層剖面測量系統(tǒng)、多道地震系統(tǒng)等大型深海探測設備主要依賴進口,國產(chǎn)深海探測裝備產(chǎn)業(yè)化程度低。
深海鉆探能力缺乏。目前天然氣水合物保壓取芯鉆探主要依托國外技術(shù);國內(nèi)尚無大型鉆探船實施深海鉆探。
深海采礦能力停滯不前。目前僅完成135米湖試和深海揚礦泵輸送系統(tǒng)海上試驗,而美國海洋礦物公司在上世紀70年代已完成5200米級整體采礦試驗。
深?;A研究缺乏引領性、全球性大科學計劃。2011年啟動的“南海深部計劃”,成為我國深??茖W第一個大規(guī)?;A研究計劃,但該計劃局限于南海,我國還沒有在大洋區(qū)域領導自己的大科學計劃。
我國深海探測的發(fā)展方向
實施深海探測戰(zhàn)略,重點是圍繞進入深?!J知深?!讲樯詈!_發(fā)深海這一主線,突破制約深海探測能力的核心關(guān)鍵技術(shù)。建議重點開展以下工作:一是堅持科技創(chuàng)新引領深海探測技術(shù)發(fā)展,在探測裝備制造方面重點突破,逐步實現(xiàn)大型常用設備國產(chǎn)化;二是大力發(fā)展近海底探測作業(yè)系統(tǒng),形成適應不同作業(yè)水深、不同作業(yè)環(huán)境的譜系化有纜/無纜、載人/非載人遙控高精度潛水器及其配套設備系列;三是開展海底觀測網(wǎng)建設,形成覆蓋我國管轄海域的監(jiān)測體系;四是啟動深海鉆探船建設,填補我國這方面的空白;五是實施深海采礦工程,發(fā)展深海固體礦產(chǎn)、天然氣水合物開采技術(shù);六是引領國際深海大科學計劃,推動地球系統(tǒng)科學的重大發(fā)展。
共筑“深空對地觀測”科技夢
深空對地觀測科技創(chuàng)新必將助力地球科學進步,實現(xiàn)科技創(chuàng)新引領國土資源事業(yè)發(fā)展。
深空對地觀測要建成面向全球任務的時間無縫、空間無縫與信息無縫的自然資源環(huán)境技術(shù)體系。
構(gòu)建國際合作與共享機制,建立“一帶一路”沿線國家地觀測技術(shù)聯(lián)盟。
深空探測是未來國際科技競爭的主戰(zhàn)場之一,深空對地觀測作為其重要組成部分,納入了國土資源部“三深一土”科技創(chuàng)新戰(zhàn)略。
世界各國競相發(fā)展深空對地觀測技術(shù)
深空對地觀測技術(shù)是創(chuàng)新型國家綜合科技實力與創(chuàng)新能力的集中體現(xiàn),對滿足國家重大戰(zhàn)略與能源資源環(huán)境需求、提升國際影響力、促進地球科學研究進步具有重要意義。大力推進新型對地觀測技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展,可以促進國土空間有效監(jiān)管,拓展新型能源資源調(diào)查,助力重要經(jīng)濟區(qū)與城市群地質(zhì)環(huán)境安全與防災減災,支撐海洋強國戰(zhàn)略與維護海洋權(quán)益。
目前,世界各國都在競相發(fā)展深空對地觀測技術(shù)。例如,由歐盟主導的哥白尼計劃是全球環(huán)境與安全監(jiān)測的大型對地觀測計劃;美國對地觀測計劃綜合利用航天、航空、無人機、極地、船載、地面等多平臺對地觀測手段,對美國及全球地形、自然資源和自然災害等進行綜合觀測;應用領域涵蓋整個地球?qū)尤?,包括氣候、土地利用變化、生態(tài)系統(tǒng)、能源與礦產(chǎn)資源、環(huán)境、自然災害和水資源等。
科技創(chuàng)新加快我國深空對地觀測發(fā)展
“十二五”期間,國土資源系統(tǒng)在深空對地觀測領域取得了一系列科技創(chuàng)新成果。主要體現(xiàn)在:
空間對地觀測技術(shù)取得重大進展。初步建成國產(chǎn)衛(wèi)星國土資源數(shù)據(jù)保障系統(tǒng);研發(fā)了衛(wèi)星影像并行與協(xié)同處理技術(shù),比較有效地支撐了自然資源綜合調(diào)查、國土空間用途管制以及應急監(jiān)測等主體業(yè)務。
遙感應用關(guān)鍵技術(shù)取得新突破。在地表變形監(jiān)測、礦山遙感調(diào)查與監(jiān)測、全球資源環(huán)境衛(wèi)星遙感地質(zhì)解譯以及星空地一體化災害應急監(jiān)測等領域研發(fā)了一系列應用技術(shù)體系,有效支撐了國土資源與地質(zhì)調(diào)查工作。
航空地球物理勘查關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)取得重大進展。掌握了主要核心技術(shù),實現(xiàn)了關(guān)鍵裝備的國產(chǎn)化,實現(xiàn)了從方法理論、儀器研制、系統(tǒng)集成及數(shù)據(jù)采集處理、解釋與應用的全面發(fā)展。
科技創(chuàng)新成果精準服務國土資源管理領域的各種需求。但我國深空對地觀測領域與美、日等國家相比仍有較大差距,需要加快科學研究和創(chuàng)新。
我國深空對地觀測中長期發(fā)展目標
“十三五”期間,將大力推進《陸海觀測衛(wèi)星業(yè)務發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》的實施,建設國家陸海觀測衛(wèi)星業(yè)務體系,提升陸海觀測綜合業(yè)務能力。到2020年將形成21顆業(yè)務衛(wèi)星、6顆科衛(wèi)星對地觀測能力,整裝建成技術(shù)先進、功能互補、協(xié)同作業(yè)的國土資源衛(wèi)星觀測體系,健全國土資源衛(wèi)星業(yè)務應用系統(tǒng),實現(xiàn)衛(wèi)星數(shù)據(jù)的及時推送、處理和應用。
深空對地觀測中長期的科技創(chuàng)新目標是:構(gòu)建全覆蓋、全天候、全要素、全量化的國土空間觀測平臺,建成面向全球任務的時間無縫、空間無縫與信息無縫的自然資源環(huán)境技術(shù)體系。至2020年深空對地觀測技術(shù)整體達到國際先進水平,至2030年建立完善的對地觀測與應用體系,形成一批國際領先技術(shù);至2050年創(chuàng)新對地觀測科學技術(shù)體系,引領國際對地對空探測制高點。
關(guān)于如何推進深空對地觀測技術(shù)創(chuàng)新,建議發(fā)展支撐全國、全球、深空3個層次空間信息數(shù)據(jù)保障體系;創(chuàng)新對地觀測理論方法和模型,創(chuàng)建支撐全國、全球、深空創(chuàng)新應用的智慧對地觀測應用系統(tǒng);構(gòu)建對地觀測先進技術(shù)與裝備研發(fā)、自然資源與環(huán)境變化監(jiān)測、能源資源勘查、深空探測4大創(chuàng)新技術(shù)體系。
深空對地觀測科技創(chuàng)新重點研發(fā)的任務有6個方面:構(gòu)建對地觀測數(shù)據(jù)長效保障體系,研制多平臺/多參數(shù)地球物理與遙感技術(shù)裝備;全力建設陸海觀測衛(wèi)星業(yè)務應用系統(tǒng),發(fā)展云架構(gòu)與“互聯(lián)網(wǎng)+”支撐下的大數(shù)據(jù)決策模型與觀測應用系統(tǒng),建設空間信息數(shù)據(jù)在軌與地面智慧協(xié)同應用系統(tǒng);創(chuàng)新自然資源與環(huán)境變化監(jiān)測體系,發(fā)展基于多平臺地球物理技術(shù)的地球結(jié)構(gòu)探測與資源評價、重大自然災害預測預警與地球關(guān)鍵帶動態(tài)監(jiān)測評價等技術(shù);推進新型對地觀測技術(shù)研發(fā),開展月基遙感等新模式對地觀測探技術(shù)索研究;研究地球系統(tǒng)科學綜合觀測前沿技術(shù),構(gòu)建天地一體化信息網(wǎng)絡服務和共享體系;拓展地外行星地質(zhì)科學探測研究,重點開展月球與火星地質(zhì)特征、物質(zhì)組分、深部三維結(jié)構(gòu)、地質(zhì)演化與資源稟賦研究,以及小行星探測與行星地質(zhì)研究等。
最后,建議制定切實可行的保障措施。大力推進《國家民用空間基礎設施中長期發(fā)展規(guī)劃(2015-2025年)》和《陸海觀測衛(wèi)星業(yè)務發(fā)展規(guī)劃(2011-2020年)》實施,加強國土資源衛(wèi)星系列等平臺建設,加快構(gòu)建國土資源(陸海)衛(wèi)星應用系統(tǒng)。構(gòu)建國際合作與共享機制,在部對外合作框架下,建立“一帶一路”沿線國家地觀測技術(shù)聯(lián)盟,推進我國主導的亞洲-大洋州GEO國際對地觀測科學計劃。打造對地觀(探)測國家工程技術(shù)中心等科技創(chuàng)新平臺等。
土地科技創(chuàng)新亟待向縱深發(fā)展
土地科技創(chuàng)新的學術(shù)軌跡應是以“生態(tài)安全”為終極目標的 “縱深”發(fā)展。
進一步豐富土地利用理論與方法知識體系,突破重大前沿問題,提升中國土地變化研究的國際地位。
強化高層次人才培養(yǎng)平臺建設,建議創(chuàng)建中國土地科學與工程研究院,整合創(chuàng)新人才資源。
近30年來,我國土地科技從實踐到認識,從沉寂到創(chuàng)新,為土地管理提供了有效支撐,對國家和區(qū)域社會經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮了重要作用。但從總體上看,在知識化、信息化、全球化和生態(tài)化以及資源管理的新常態(tài)下,我國土地科技研發(fā)和創(chuàng)新能力等尚不能滿足我國當前社會經(jīng)濟發(fā)展的需求。
科技是第一生產(chǎn)力。正值國土資源系統(tǒng)“三深一土”科技創(chuàng)新戰(zhàn)略提出之際,土地科技創(chuàng)新應如何發(fā)展?
由“實踐導向”向 “問題導向”的縱深方向發(fā)展
一方面,應深入剖析土地科技創(chuàng)新研究的根基和邏輯理路。人與自然的協(xié)調(diào)成為人類認識地球的起點,土地科技創(chuàng)新的根基應由“改造自然”轉(zhuǎn)變?yōu)椤叭伺c自然和諧”,邏輯理路應以 “土地利用”為核心內(nèi)容。重點研究土地利用的科學、工程、技術(shù)和社會、法律、管理手段,以及土地資源的配置,使土地的生產(chǎn)、生活、生態(tài)功能不斷優(yōu)化,實現(xiàn)人與自然和諧的土地可持續(xù)利用終極目標,以此構(gòu)建土地領域的理論體系和研究范式。
另一方面,應深入揭示土地利用及其地球表層系統(tǒng)過程和動態(tài)變化的機理機制等基礎理論問題。深化地球系統(tǒng)的科學理論研究,深入揭示土地變化與自然、人文因子和政策之間的多尺度響應機理機制,開展生態(tài)保護目標下的土地變化適應策略與政策效應、城市土地利用生態(tài)安全保障的社會人文要素調(diào)控與管理、社會經(jīng)濟轉(zhuǎn)型下的土地沖突與土地流轉(zhuǎn)等研究?;A理論問題的深入探索將進一步豐富土地利用理論與方法知識體系,通過前沿問題的重大突破,提升中國土地變化研究的國際地位。
此外,土地科技創(chuàng)新的學術(shù)軌跡應是以“生態(tài)安全”為終極目標的 “縱深”發(fā)展。面向國家生態(tài)文明建設戰(zhàn)略實施中自然資源統(tǒng)一管理等“問題導向”,未來土地科技創(chuàng)新的研究對象和內(nèi)容應從“單一的土地資源”深化為“以土地為載體的自然資源和國土空間”,從“地上空間”深化到“地下空間”等,研究理念應從“土地生產(chǎn)功能提升和建設用地節(jié)約集約利用”深化為“以土地生態(tài)功能提升和各類土地資源持續(xù)利用”。應深化國土空間開發(fā)優(yōu)化理論與方法,突破基于“人與自然和諧” 的國土空間開發(fā)與綠色國土建設、三維地籍與城市空間立體化利用等關(guān)鍵技術(shù)與難點,深化土地綜合整治與生態(tài)功能提升等工程技術(shù),促進我國資源管理方式改變,為解決我國資源、環(huán)境、社會、經(jīng)濟重大問題提供支撐。
由單問題、單要素、單尺度研發(fā)向整體性、多尺度的綜合集成和多學科融合發(fā)展
土地科技創(chuàng)新應向 “自然資源綜合監(jiān)管”發(fā)展。面向自然資源統(tǒng)一管理,未來土地資源監(jiān)管將由過去的“土地利用變化監(jiān)管”和目前的“土地資源數(shù)量、質(zhì)量、生態(tài)綜合監(jiān)管”向“自然資源綜合監(jiān)管”方向發(fā)展。土地科技創(chuàng)新應注重研發(fā)對自然資源類型、結(jié)構(gòu)和功能全方位進行調(diào)查監(jiān)測和綜合監(jiān)管的關(guān)鍵技術(shù),開展土地變化精細化探測,構(gòu)建“星機地”一體化與“點線面”立體化的多尺度自然資源綜合監(jiān)管技術(shù)體系,均是未來土地科技創(chuàng)新的發(fā)展方向,以此促進我國資源監(jiān)管模式的轉(zhuǎn)變。
同時,應向大跨度學科交叉和融合發(fā)展。土地科技創(chuàng)新應強調(diào)多學科集成與交叉融合的綜合研究,注重自然科學與社會科學和工程技術(shù)科學的交叉融合,從單問題、單要素、單學科的研究轉(zhuǎn)變成整體性、綜合性研究。隨著對地觀測技術(shù)向多層、立體、多角度、全方位和全天候?qū)Φ赜^測方向發(fā)展,同時向網(wǎng)絡化、智能系統(tǒng)和綜合與協(xié)作方向發(fā)展,地球系統(tǒng)科學與現(xiàn)代高新技術(shù)融為一體,必將促使地球科學洞察力和預測能力大幅提高,資源管理方式將發(fā)生重大變革。
此外,還應向以現(xiàn)代信息技術(shù)為支撐的自然與人文綜合、宏觀與微觀綜合、科學方法和工程技術(shù)綜合的研究范式發(fā)展。土地科技創(chuàng)新從傳統(tǒng)技術(shù)向與高新技術(shù)(對地觀測技術(shù)、模擬仿真、大數(shù)據(jù)、云計算等)結(jié)合發(fā)展。未來土地科技創(chuàng)新不僅注重土地變化多尺度環(huán)境效應的綜合研究及其模型模擬,以及地理信息技術(shù)支持的多尺度土地變化的人文、自然因素綜合研究等基礎應用研究,而且側(cè)重于科學方法與工程技術(shù)有機結(jié)合,應進一步突破農(nóng)林水利工程與生態(tài)景觀工程集成的田水路林村綜合整治與生態(tài)功能提升、高標準農(nóng)田建設與耕地多功能協(xié)同、污損土地生態(tài)修復與保護等關(guān)鍵技術(shù);同時,更側(cè)重于大數(shù)據(jù)、云計算等現(xiàn)代信息技術(shù)支撐下的智慧國土、多目標國土空間規(guī)劃與政策仿真和預警調(diào)控等技術(shù)方法和平臺的研發(fā)。
人才是科技創(chuàng)新核心競爭力。應強化土地科技創(chuàng)新高層次人才培養(yǎng)和平臺建設,建議創(chuàng)建中國土地科學與工程研究院,整合土地科技領域創(chuàng)新人才資源。同時,改革和創(chuàng)新目前土地科技創(chuàng)新的管理體制機制,有計劃地推進土地領域國家重點實驗室和工程技術(shù)中心建設,在重大、關(guān)鍵、共性、基礎問題研究上取得實質(zhì)性突破,趕超國際土地科技前沿,支撐國家社會經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展需求,顯著提升我國土地科技創(chuàng)新能力和水平。
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