廿年不忘@大师讲堂 ｜ 陈军：对标联合国2030 SDGs 助力国土空间规划
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主 题：
对标联合国2030 SDGs 助力国土空间规划
内容摘要：
本文根据2020年12月9日大师讲堂实录整理而成。
2015年联合国可持续发展峰会在纽约总部召开，联合国193个成员国在峰会上正式通过17项可持续发展目标（英文缩写为SDGs）。可持续发展目标旨在从2015年到2030年间以综合方式解决社会、经济和环境三个维度的发展问题，转向可持续发展道路，得到了包括中国政府在内的世界各国积极响应。本次陈军院士所作报告介绍了联合国“2030 SDGs”内容及中国政府的实践举措，详细分享了基于时空大数据的地方SDGs对标评估——德清实践，并讨论了这一实践对国土空间规划编制与动态优化的借鉴意义和建议。
特邀专家：
陈 军
航天测绘与地理信息学专家，自然资源部国家基础地理信息中心一级教授、中国工程院院士，曾任国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）主席、中国地理信息系统协会会长、国务院学位委员会首届测绘学科评议组共同召集人。
主持人：
袁 昕
清华同衡规划设计研究院院长
△本文共：8371字
△阅读时长约：26分钟
△小编建议：先收藏，反复阅读、深度学习
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感谢袁昕院长和党安荣教授的邀请，来到清华同衡感到很亲切。针对今天的汇报题目我将从五个方面进行介绍。第一部分讲背景；第二部分讲为什么要对标联合国的指标；第三部分讲今年协助自然资源部开展的一些工作；第四部分从我的体会谈谈我们应该的努力方向；最后一部分是结束语。
01
背景
自然资源是生存之基、生产之源、生态之本，狭义上指人们熟知的山、水、林、田、湖、草、海等，广义上包括空气、太阳能等。
01
自然资源与可持续发展
自然资源有三大属性：①资源属性，包括资源的数量、分布及质量。②资产属性，即资源的产权关系。③资本属性，即经济和生态价值。
对自然资源的管理是很复杂的事情，自然资源并非取之不尽、用之不竭的。人类使用自然资源的过程就涉及到可持续发展的问题。我国自然资源人均占有量相对较少，因此要做两件事，一是资源节约、集约利用，加强自然资源监管，做统一调查、综合评价、持续监测等；二是国土空间科学有序开发，这跟各位的工作有很大的关系，我们要思考怎么做好空间规划、用途管制以及生态保护和修复。
02
自然资源部的“两统一、一加强”
自然资源监管和国土空间治理是自然资源部的两大管理职责。自然资源部另外一个更重要的工作是国土空间规划。我国有约960万平方公里的国土面积，其中水域面积近28万平方公里。这些空间如何保护和利用，自然资源部要统一做出方案。所以自然资源部把它叫做“两统一、一加强”。
图1 自然资源部“两统一、一加强” （图片来源：陈军院士绘）
03
编制《全国国土空间规划纲要（2020-2035）》
自然资源部在全力组织编制《全国国土空间规划纲要》，主要编制步骤如下：
首先，研判基础条件和趋势。比如哪里能住人，哪里能开发，这些跟气候、地形等基础条件关系很大。
其次，现有情况下整个国土空间应该怎么安排。其中涉及三个主要问题：一是在资源紧张约束条件下怎么进行保护，生态红线具体划定等；二是生产、生活用地如何安排；三是如何处理人地关系。在这种情况下就要安排好生态、生产、生活三个空间，即生态空间要山清水秀、和谐美好；生产空间要集约高效；生活空间要以人为本，宜居适度。在此基础上，还要进行优势互补的区域协同，并建设引领支撑的基础设施网络体系。
最后，对编制完成的规划进行规划传导和分区指引，以及规划制度创新与实施保障。
国土空间规划不是简单地把城市规划跟土地利用规划结合在一起，所以自然资源部对其规划理念、理论方法、技术手段、数据资料等都提出了很高的要求。针对做好国土空间规划，我们目前缺少系统性的理论方法，以及好用且适用的工具软件。就这些问题，我从编制思路、技术方法、展现形式和后续研究等方面对国土空间规划编制提出四点建议：
（1）在编制思路上，将《全国国土空间规划纲要（2020-2035）》与落实联合国《2030可持续发展议程》对接，向国际社会讲述中国可持续发展和建设人类命运共同体的故事。一方面我们要借鉴国际上的先进理念；另一方面中国的国土空间规划是世界上最大的可持续发展工程之一，因此要讲好中国故事。
（2）在编制方法上，利用已积累的地理空间大数据，开展国土空间认知的专题量化研究，为《国土空间规划纲要》的编制提供详实的科学依据。用数据说话，加强国土空间的基础条件、发展趋势、空间布局等方面的定量认知。
（3）在成果展现上，采用空间知识工程技术，将《国土空间规划纲要》做成“易懂、好查、能用”的空间型知识服务系统，更好地发挥其重要作用。我们现在的规划编制受众面很小。如果把编制规划时所用的大量数据、信息等，用知识工程的方式做成一个空间型的知识服务系统，会更有助于他人理解。
（4）后续工作方面，要提前谋划与布局有关的重要基础性工作，支撑国土空间规划的动态调整及优化完善。加强基础性研究，与有关部门联合开展全国可持续发展状况的综合评估，为“纲要”动态优化与监督实施提供科学依据。
图2 陈军院士讲座现场照片（摄影：技术创新中心李靖）
02
对标联合国2030 SDGs
01
联合国2030 SDGs
图3 联合国17项可持续发展目标分类
图片来源：《发现中国“义利99”——A股上市公司可持续发展价值评估报告（2019）》
联合国《2030可持续发展议程》是指导世界各国未来十几年发展的重大公共政策，其面向所有的发达国家和发展中国家，强调经济繁荣、社会和谐、环境美好的协调发展。《议程》提出的17项可持续发展目标（SDGs），被称之为“三位一体”协调发展。这跟中国提出的“五位一体”发展理念基本一致。瑞典斯德哥尔摩的一个研究所，把这17个目标做成一个“蛋糕”模型便于理解。“蛋糕”的底层目标指环境，中层目标指社会和经济，顶层目标是“执行与伙伴关系”即治理能力。
为落实联合国《2030可持续发展议程》，2016年国务院批准启动了《2030可持续发展议程创新示范区计划》。2018年在全国范围内选择了太原、桂林、深圳三个城市作为第一批创新示范区，并开展制定可持续发展规划、破解制约可持续发展瓶颈问题、探索科技创新与社会事业融合发展新机制、分享科技创新服务可持续发展经验的四项主要任务。
图4 可持续发展成为国际社会的共识发展历程
可持续发展将会成为今后几年的热点之一，国际社会对可持续发展达成三点核心共识：①以科技创新，克服增长的边际效益递减；②财富的增加，不以牺牲生态环境为代价；③保障制度建设，增加社会管理的理性有序。我国落实SDGs仍面临着5大挑战：
?理念的转变。转变发展理念涉及诸多复杂因素和利益，很难一蹴而就，需要长期艰苦努力。
?战略制定。将可持续发展目标与本地区发展战略相结合，才能有效落实2030议程。这对国家政策规划和决策程序均提出了挑战。
?协调机制。可持续发展涉及诸多领域，但行政部门条块分割的顽疾和惯性驱动，使跨部门协调成为难点。
?执行手段。需要技术、资金，还需要贸易、科技创新、能力建设、伙伴合作等手段，而这是发展中国家和欠发达地区的短板。
?跟踪问效。基于统一指标体系和准确数据的对标评估与监测。
02
对标SDGs
SDGs是个复杂巨系统，覆盖面宽，执行期跨度长，实施难度大，具有关联性强、时空特性显著两大特点。我们要降低对资源的需求，增加社会、经济、环境这几方面的供给。这些要素之间是牵一发而动全身的，涉及到共享、公平、平等等问题。所以联合国大会第70/1号决议要求各成员国利用统计和地理空间信息，依据统一指标体系开展SDGS监测评估与报告，以及时发现问题并切实采取有效措施。联合国主要监测三个方面：①与联合国2030可持续发展目标的差距；②地理位置上的主要差距与问题；③应采取什么措施或行动方案解决问题。
为此，联合国把SDGs的17个大目标分解成169个子目标，每个子目标包含1-2个可计算指标，共232个指标。这是联合国首次正式地将地理空间信息作为全球可持续发展战略的技术支撑，对时空大数据的创新发展与产业化应用将产生深远影响。
图5 全球SDGs指标框架 （图片来源：陈军院士整理）
今年的9月22日，习近平总书记在第七十五届联合国大会一般性辩论上宣布，中国将设立联合国全球地理信息知识与创新中心和可持续发展大数据国际研究中心，为落实联合国《2030年可持续发展议程》提供新助力。
如何把可持续发展状况用数据评估出来，是落实2030议程的一项重要举措，其涉及因素众多，技术过程复杂。尤其是对于将遥感地理信息有机地融入其中缺乏深入的认识和成功范例。所面临主要难题如下：
（1) 指标方面：SDGs指标在全球范围的定义具有通用性，但教育、卫生等指标与我国实际情况不符，需要进行本土化解读。
（2) 数据方面：主要涉及有无数据，以及数据的标准性、准确性。
（3) 计算方面：要涉及利用地理空间信息，其中包括从地理空间的视角去做分析，揭示时空分布、地域差异、演化规律等。
（4) 评估方面：如何用研究结果指导实践。
联合国在积极推动这方面的研究与探索的同时也在鼓励各国创造和提供经验，近期主要热点工作包括：①推动全球指标框架构建和完善；②推动时空大数据构建；③遥感地理信息用于SDGs评估；④推动统计与地理信息融合。2018年11月，在浙江德清召开了首届联合国世界地理信息大会。大会主要探讨了SDGs量测与监测、数字经济、位置分析与大数据，智慧、韧性与可持续社会，全球地理信息能力建设，地理信息创新与科技，数字丝路与国际合作等几方面内容。
03
案例分析：基于时空数据的SDGs评估
在浙江德清，我们先根据联合国SDGs发展目标和指标体系，做了基于指标和地理视角的综合评估示范研究。分别于2018年11月形成一份评估报告，于2019年形成了一套在线的知识服务系统及知识图谱。今年启动制定德清的五年可持续发展行动计划，这将是全球首个县域可持续发展行动计划。
01
基于SDGs指标和地理视角的综合评估德清示范研究
第一，对标SDGs，建立本地化的综合评估指标体系。首先要理解联合国的指标，我们对1-17所有目标（德清无海洋，不包含“目标14海洋”）做综合评估。然后在保证目标框架完整的前提下，从中选择适合德清当地情况的目标进行针对性评估。这个过程既要保持国际评价，又要把指标做得有本地化内容。
第二，面向融合分析的时空数据处理。我们选用了200多项时空数据，包括官方统计数据、志愿者数据、社交媒体数据等。首先将所有数据进行脱敏处理，再按照综合指标体系进行分解。
第三，计算102项指标。评估指标体系共选出102项指标，其中85项用统计数据计算，10项利用地理空间数据计算，7项综合利用统计和地理数据计算。
102项指标中79项有可对比的联合国或国别方案的标准，评估结果68项优秀，9项良好，2项中。前不久刚刚发布全国文明城市，德清县是县级市的第一名，这些利用我们的评估数据也可以证明。
第四，单目标评估。综合指标评估完后需要针对各指标进行目标评估，以SDG6为例。我们选择饮用水与卫生、水资源、涉水生态系统三个指标做重点分析。除了指标还要有当地的实践类事实，以及其他的数据类事实作为支撑。评估结果显示，通过有效的“五水共治”，德清县实现了安全管理的饮用水和环境卫生服务全覆盖，水资源质量和效率明显改善，对涉水生态系统进行了可持续性的有效保护；鉴于目前依然存在用水压力，需要进一步推进产业结构转型发展，提高用水效率。最终评价等级为良。对其他的目标做了同样的评估，得出了目标评估结果玫瑰图，其中2项待提高，6项面临挑战，8项好。
第五，领域分析。选择对当地有意义的子目标进行领域分析。我们把子目标分成经济、社会、环境三个领域进行了认真分析。经济领域侧重经济发展条件、经济增长态势和经济发展；环境领域侧重资源利用、生态环境保护和气候变化的区域响应；社会领域侧重社会包容情况，包括满足生存需要、安全需要和发展需要等。评估分析表明德清坚持以“两山”理念引领，以创新驱动、公平促进、“初心”精神推进可持续发展，在城乡统筹、均衡发展及绿色发展等方面都取得了突出的成绩。但仍存在可提升的空间，如工业减排和降低能耗物耗、公共交通的便利程度等。另外环境板块和社会板块的稳定度和协调度略有不足。
最后形成中英文双语评估报告，回答了两个问题：一是德清离联合国提出2030年目标还有多远；二是如何进行数据驱动的SDGs综合评估。联合国第70/1号决议提出后，并没有人给出答案。德清示范研究是第一次系统地将遥感和统计数据结合，通过这个研究，我们可以面向世界讲中国可持续发展的故事。
02
构建基于知识图谱的SDGs知识服务系统
我们把报告里面的知识点及大纲做成知识体系，通过关联化处理构成知识服务系统。知识服务系统的表现形式如图，由每一个社会、环境、经济的知识点连接。
SDGs结构化知识建模的核心点是凝练与SDGs有关的知识概念及实体，厘清其间的层级、时空、事件等关系，形成结构化的知识框架，并建立起与多类型知识点、数据事实的关联关系，最后形成知识图谱。
03
基于SDGs知识的决策研究与行动方案制定
我们配合德清县政府做五年行动计划，之后这个行动计划需要跟规划结合并落实。2018年11月，德清研究成果在首届联合国世界地理信息大会上做了发布。我们第一次用实践切实有效地把遥感地理信息与社会统计数据有机结合起来，做到了SDGs的空间型综合评估分析。这项工作今年入选了联合国可持续发展杰出优秀实践（共入选512项），并入选SDGs优秀案例选集（共16项），德清是中国唯一入选案例。
图6 陈军院士与同衡同事交流现场照片（摄影：技术创新中心李靖）
04
助力国土空间规划
我理解空间规划编制应该分成四部曲。第一部曲是数据资料收集、处理、分析，其中自然资源部应起到很重要的作用。第二部曲是现状评估分析，目前的承载力评估和适应性评估不能满足规划编制要求，还需要做可持续发展的综合评估。在目前的国土空间规划编制过程中，尚缺乏一些必要的分析宏观趋势的手段。第三部曲是空间规划编制，最后是规划实施监督。
01
编制数据清单
今年年初，我们根据空间规划编制需要，对照规划纲要编制，逐章逐节梳理形成数据清单。例如第一节地理环境特征，涉及到自然空间及变化，我们能提供三类信息：一是全国范围内的地形、地势、地貌，二是水体覆盖、林草覆盖、种植土地覆盖，三是人类活动空间的房屋、铁路、道路。第二节讲人口城镇化和历史演变，我们能提供地级以上城市包括边界、垂直分布、空间格局、上升空间、人口生态环境过程变化等数据，以及城乡建设用地分析等结果。
这些数据可以提供很多信息，但我认为这不仅需要地理信息界的努力，也需要规划界的同志们一起，我们各自往前迈半步，共同制定出这张数据清单，才能更好的进行规划编制，推动信息化条件下的国土空间规划。
02
宏观趋势性分析
此前我联合其他专家做了四份宏观趋势性分析报告。
第一份是全国城市扩张及趋势分析报告。首先分析扩张的空间分异，城市的开发强度、用地效率，甚至分析每个城市扩张的潜力；第二分析城市空间结构的时空差异特征，包括公共服务设施的均等化。比如下面这个图是水土资源的匹配情况，有的地方水很充分，作物生产比较低；有的水资源很紧张，耕地很多。
第二份是全国人口空间分析报告。分析包括全国人口的分布，甚至城市内部人口昼夜的分布，以及人口的流动。还做了人口与经济社会发展的关系，与第一、第二、第三产业的格局关系分析。这是空间规划需要做的，空间规划绝对不是单纯的自然资源规划，它要跟人有关系，跟产业有关系。
第三份是地面沉降状况分析报告。分析包括全国总体情况，重点地区情况，重点城市情况等。这对于空间规划是大问题，如果规划布局的地面有沉降，遇到地质灾害的可能性就会变大。
最后一份是全国陆域生态系统的宏观结构与变化分析报告。总体看，这些年草地、灌丛、荒漠是持续减少的，城镇、水域面积持续增加，森林先增后减，冰川与常年积雪面积变化不大。
这些事情做完以后，我深刻的体会到我们做的东西离空间规划需求还差很远。因为现在做的大量数据成果是在信息金字塔的底部和中部，空间规划需要的是顶部。
05
努力方向
01
“老兵”遇到新课题
下面说说我觉得应该做的几件事情。我在上世纪七八十年代和同济大学的戴慎志同志一起合作过。他们研究规划，我用地理信息技术辅助研究怎么收集城市规划的信息资料，怎么做环境质量评价。后来我还做了城市规划与国土管理的图文办公系统。这些工作虽然得到了用户的一定认可，但是我深刻体会到这些还不能全面满足国家层面空间规划的要求。960万平方公里能开发的土地和资源都是很有限的，但是这么多的人口，怎么办？深层次的主要目标是怎么实现国土空间格局的优化和高效治理。
图7 陈军院士讲座现场照片（摄影：技术创新中心李靖）
02
推动国土空间格局优化的跨学科创新研究
现在国土空间规划主要的内容或者理论是优化布局，高效治理。面对新的空间规划我们遇到的主要问题，第一是科学问题，包括如何处理人地关系、进行资源匹配、达到环境约束；第二是技术问题，包括动态感知、系统精准认知、全域科学管控；第三是工程问题，包括技术体系、核心装备、标准规范等。
国土空间规划理念很新很好，但是我们准备不够。还需要破解国土空间格局优化和高效管控的重大科学问题。例如：自然资源是资源也是资产、资本，它的格局-过程-服务是怎么样的；国土空间格局的地域分析、形成机理、演化规律是什么，如果可以预测清楚，在规划上又该如何调控；怎么突破关键技术，让数据得到实时化的保障，形成一套具有自主产权的装备和典型示范。因此，要加强前瞻性、整体性和系统性研究。我们能否参照IPBES的模式提炼国土空间格局优化高效治理的知识框架，这需要从理论上认识清楚过程中是怎样优化的。
这是我画的另外一张图，自然资源跟人类活动紧密耦合形成了国土空间。想要搞清楚、管好国土空间，涉及到几个问题。第一是全面动态感知，我们要摸清家底、掌握变化；第二是系统深入认知，如人地关系、保护利用的现状、趋势怎么样，机理怎么样等；第三是全域科学管控，需要研判复杂问题并主动决策反应。这里面有很多关键技术需要研究，现在的技术手段还不能满足应用要求。
图8 自然资源与人类活动（图片来源：陈军院士绘）
根据自然资源部的意见，我们面向自然资源要做到“两统一、一加强”，做一套时空信息技术体系，实现全面动态感知，能够查得准、认得透自然资源的供需关系和国土空间的整体关系两个问题，并且要做到全域智慧管控。
从数字化测绘走向智能化测绘。原国家测绘局上世纪80年代开始向数字化测绘转型，从手工测量到利用遥感影像技术生成数字产品，数字化测绘技术体系推动了我们国家这么多年的发展。但是我们的红利快用完了，现在生产、服务应用中面临数据保障实时化、信息处理自动化、服务应用知识化等问题，需要把人工智能跟专业知识结合，走向智能化测绘，这其中还有大量的技术待解决。
03
构建自然资源现代化治理的支撑技术体系
自然资源部正在做两件事情。其一是从各个业务上物理融合走向化学反应。本质上是要建立一套新型业务体系，从原来的单要素管理走向生命共同体的共同管理。这一套行政业务逻辑合起来便是自然资源现代化治理体系，就要求构建一套技术体系来进行支撑。我们现在要做的就是构建这个技术体系，有以下几件事情要做。
图9 自然资源现代化治理业务技术支持体系（图片来源：陈军院士绘）
（1）基于时空大数据的可持续发展状况综合评估。推动全国的可持续发展状况的评估，为空间规划的动态调整优化提供支撑。类似德清示范研究，将联合国SDGs与中国五位一体科学发展观的指标体系结合，用一套标准数据来进行研究。
（2）国土空间规划知识服务。如把规划做成知识服务系统。
（3）构建时空信息基础设施。构造一套国家的时空信息基础设施，包括时空基准、地理实景、传感网、云计算，不仅支持自然资源管理还要支持全国各方面的应用。
例如德清的知识服务系统，包含了联合国2030关于可持续发展的16项目标。有条件的地方应该将各个目标做成标准化的知识服务系统，系统的可持续性社会大众都能看，这是未来提高公众参与的好机会。将来把空间规划相关的数据也做成知识系统，规划的修编、宣传、使用都可以方便使用。
06
结语
最后，讲几句心得感言。
一是我们做的工作不仅仅是要解决温饱的问题，必须要下决心解决挨骂的问题。“落后就要挨打，贫穷就要挨饿，失语就要挨骂”。现在中国疫情防控做得很好，但是西方国家仍然妖魔化我们。除了意识形态上的原因以外，还跟西方国家有话语权有关，因此我们都有责任讲好中国的故事。
我们的国家幅员辽阔、历史悠久，这么大规模的编制和实施国土空间规划，彰显了我们走可持续发展道路的决心和承诺，在国际上没有成功的先例可循。我们做的事情非常有意义，想要讲清楚就要使用国际通用的语言，对标联合国的可持续发展目标（SDGs），让任何一个国家都听得懂。首先，用时空数据说话，不是光喊口号；其次，把空间规划做成知识服务；将来去讲好国土空间规划的科学故事。我们要讲若干个生动形象、内容新颖、全球共享的可持续发展故事，提升我国在这方面的话语权，这也是我当年做德清的原因。
空间规划博大精深、统领全局。我们做的技术可以支撑空间规划。首先我们要立足当前，把当前的事情做好、做实，然后更应该考虑加强学科的交叉融合、优势互补、开拓新的应用领域。
二是我们要有长远的谋划。我在自然资源部工作，有责任推动信息化条件下的空间规划理论方向与技术。我们可以探索将地理空间全部划成格网，每个格网有一整套数据，包括人的数据、资源的数据、环境的数据。人地关系的情况可以算出来。格网与格网之间可以是非规则的，可以有流（信息流、物流）的数据。在这上面可以建立很多计算模型，据此构建一套新的国土空间规划的理论与方法。最近我找到几个城市作试验，发动国内的同行团结起来共同促成这件事，争取能够发展出新的理论、新的方法，构建出新的平台工具。
今天就说到这里，请清华同衡的各位老师和同仁批评指正！
图10 陈军院士与同衡领导合影（左起：李栋、党安荣、陈军、袁昕、徐刚；摄影：技术创新中心李靖）
知 · 大师
陈 军
航天测绘与地理信息学专家，自然资源部国家基础地理信息中心一级教授、中国工程院院士，曾任国际摄影测量与遥感学会（ISPRS）主席、中国地理信息系统协会会长、国务院学位委员会首届测绘学科评议组共同召集人。曾获国家杰出青年基金和5项国家自然科学重点基金资助，创建了GIS动态空间关系模型，主持构建了全国1:5万基础地理信息更新技术体系，成功研制了全球30米地表覆盖数据产品GlobeLand30。作为第一完成人获1项国家自然科学二等奖、2项国家科技进步二等奖；还获得首届全国创新争先奖、亚洲世界地理空间信息终生成就奖、世界地理信息技术创新奖和世界地理信息杰出奖。
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2020年，清华同衡迎来建院20周年， “大师讲堂”系列讲座活动是献礼同衡弱冠之年的学术活动之一。活动邀请来自城乡规划及相关领域的多位顶级大师，就行业、社会前沿热点话题进行深度解析。主题涵盖城乡规划、城市治理、建筑相关、文化遗产保护与利用、新技术应用、国土空间规划、景观园林及旅游规划等多个专业领域。
编辑排版｜余婷婷
图片/封面图设计｜孙佳
供稿｜清华同衡 总工办
