本刊编辑 白 洁
随着科技的飞速发展，人类社会正在经历着前所未有的变革。数字化和绿色化的相互融合、相互促进已成为时代发展的重要主题，正在引领着一场深刻的生态革命。在这场革命中，时空信息作为重要的技术手段，正在为绿色智慧的数字生态文明建设提供强大的支撑。
在时空信息赋能数字生态文明建设学术研讨会上，多位院士专家建言献策，提出时空信息赋能生态文明建设的意见建议。
中国工程院院士、莫干山地信实验室主任陈军首先解释了时空信息和数字生态文明的有关基本概念与相互关系。他指出，时空信息兼具时间和空间维度及属性，能反映现实世界实体与现象的空间分布与变化，既涵盖数字地形图、正射影像、数字高程模型、实景三维等时空本底信息，也包括自然资源、资产、资本等时空专题信息，是地球科学的核心数据以及数字地球、智慧城市等现代化基础设施的底座；数字技术指的是大数据、云计算、人工智能、时空信息等数字化技术及基础设施；生态指的是与人类密切相关，影响生活和生产活动的各种自然力量或作用的总和，包括自然生态环境（山水林田湖草沙海）和建成生态环境（构筑物与基础设施）；文明指的是遵循人、自然、社会和谐发展这一客观规律，实现和谐共生、良性循环、全面发展、持续繁荣，是物质与精神成果的总体表现，其核心内容包括人与自然和谐共生+可持续发展。所谓数字生态文明，在一定程度上说就是利用数字化技术促进生态文明建设，来实现人与自然和谐共生的发展目标。
陈军院士指出，经过多年的创新发展，以遥感、定位和地理信息系统为核心的时空信息技术迅猛发展，获取、处理、服务能力大幅提升，极大扩展了人类对所居住的星球与环境的感知、认知与管控能力。当前，全球数字化发展日趋加快，时空信息、定位导航服务成为重要的新型基础设施。我国正在大力推动时空信息资源建设与应用，用时空数据说话、在三维空间研判、凭时空知识决策目前已成为共识。
国家基础地理信息中心总工程师、莫干山地信实验室执行主任张继贤认为，地理空间智能成为时空信息高水平供给及与行业深度融合服务的核心引擎，为解决复杂地理空间问题提供了信息供给和服务保障。“当前，机器学习进入到大模型阶段，但大模型在地理空间领域应用还有诸多挑战。简单的大模型不能解决问题，我们需要发展以地理空间大模型和时空专业技能库为核心的地理空间智能技术体系。”他表示。
时空信息赋能城市规划管理
利用时空信息可以进行城市规划模拟和评估，预测城市发展的未来趋势和潜在问题。通过分析，可以优化空间布局，提高城市资源的利用效率，减少城市对生态环境的负面影响。
中国工程院院士、同济大学教授朱合华指出，上海城市人口密集，城市基础设施存量巨大，新旧并存，部分已经老龄化，城市基础设施数字化治理体量大、难度高、资金需求量大。上海目前已经建立了覆盖全市的地下空间基础信息平台，向政府及专业管理部门提供城市基础数据及分析服务，但实时运行状态掌握不全，无法提前准确判断险情，难以实现多系统联动。城市基础设施数字化治理是城市高质量发展的必然要求，也是打造“韧性、智能、绿色、人文”品质的智慧城市的关键。因此，他对城市基础设施数字化治理方法与路径提出建议：以业务流程闭环为目标，进行政府部门内部和部门之间的组织结构和流程再造；以数据流畅通和数据治理为抓手，建立统一的技术标准和数据底座，实现不同系统的无缝对接；以主动发现、多元共治和人工智能赋能为手段，实现基础设施数字化协同高效治理；加大财政资金支持基础设施数字化的投入力度，形成以财政资金支持引导数字基础设施建设、以城市基础设施数字化治理赋能经济发展、以经济发展反哺财政资金的有效闭环；拓展数字化项目应用场景和收入来源，提升项目自身盈利前景，优化数字基础设施建设项目的财政补贴机制。
中国城市规划设计研究院院长、研究员王凯指出，改革开放40多年来，我国经历了世界城镇发展史上超大规模、超高速度的城镇化，使中国从几千年的“农业国”一举成为世界上最大的“城市型”国家，城镇建设用地在近40年里增长了约20倍。城镇建设与资源环境的协调，早在2005年就成为国家需要破解的重大科技问题。中国城镇空间的复杂性和布局的难度远远超过世界其他国家，亟需构建一套适合中国国情的区域规划理论方法。经过多年实践，我国创建了城镇与自然精准适配的理论方法，实现了城镇空间与生态、经济、社会系统之间的精准、理性、动态适配。比如通过城镇空间布局模拟技术， 科学划定全国城镇化分区，指导不同地区进行差异化规划建设；以宜居安全为底盘，叠加城镇化分区、国家中心城市体系，综合形成城镇与自然适配的城镇空间格局。而这一切都是在时空信息的基础上实现的。未来，利用好时空信息将能更好地开展多情景下全国城镇空间格局研判，为可持续发展奠定坚实基础。
时空信息支撑水域管理
在浩瀚的自然环境中，水域作为地球生态系统的重要组成部分，承载着生命之源、生态平衡与经济发展的多重使命。然而，随着人类活动的加剧，水域面临着前所未有的挑战，包括水污染、生态退化、资源过度开发等问题。在这一背景下，时空信息的融合应用为水域管理提供了全新的解决方案，推动水域治理向智能化、精细化方向迈进。
中国科学院院士、武汉大学教授夏军指出，目前，长江流域主要面临着中游重要湖库的水环境、水生态日趋严峻的挑战，干流岸线变化和高强度人类活动、快速城市化导致水生态出现安全问题。运用长江流域模拟器能够解决长江经济带“湖库—岸线— 城市群”绿色发展中生态环境综合治理与流域智慧管理的问题。长江流域模拟器具有监测、模拟、评价、预警、决策支持等功能，通过多学科融合，解决了多过程、多模型复成耦合及系统模拟的若干难题，可为长江流域综合治理提供有力的科技支撑。目前，运用长江模拟器可以分析不同调度方式下，干流水文情势变化和三峡水库调蓄对水沙的影响；分析三峡工程运行后鄱阳湖、洞庭湖面积变化特征，识别气候变化以及人类活动包括三峡工程运行对两湖面积、季节性洲滩面积变化的影响；监测和识别长江岸线河漫滩及植被指数的演变特征，分析长江中游河漫滩变化与江豚种群动态变化的关系；支持美丽中国建设及绿色发展评估与调控决策，并对水生态、防洪、航运、供水等目标实现进行评估及实时预警。这些科研成果都离不开时空信息的基础支撑。
浙江工业大学地理信息学院学术院长、教授陈曦指出，欧亚内陆干旱区是丝绸之路向西的主要通道，集聚了全球排名前六的内陆河，欧亚内陆河干旱区生态环境总体趋势正在变差，水安全问题严重，多国围绕跨境流域水资源与生态环境问题矛盾众多。为此，我国研发了咸海流域水生态协同决策支持系统，提出了咸海生态修复方案，被中亚国家采用。咸海生态治理、节水灌溉成果被列入中国—中亚峰会成果清单、第三届“一带一路”国际合作高峰论坛成果清单。同时，组织国内23家、中亚27家研究机构和大学联合开展中亚综合科学考察，建立了内陆干旱区空天地一体时空信息数据库，利用时空信息数据库创建了内陆干旱区生态系统模型，并提出了内陆河水生态协同新方法。
时空信息助力绿色发展
在嘉宾对话环节，杨树锋、张宗亮、胡亚安、刘加平、唐洪武5位院士深度剖析了自然生态环境可持续发展和城乡建成环境数智化治理对时空信息的迫切需求，分享了他们对利用时空信息助力绿色发展的思考。
长期从事构造地质学研究的中国科学院院士、浙江大学地球科学学院教授杨树锋指出，地质灾害直接影响人民生命财产安全。研究灾害首先要搞清楚灾害的空间分布特征和时间演化、成灾规律、孕灾机理等，这些都非常需要时空信息技术，以提升灾害预报、预警和治理能力。
中国工程院院士、中国电建集团首席专家张宗亮认为，水利水电工程设计领域一直在倡导推进工程数字化和全生命周期运营与管理，实现这一目标首先要有三维地质模型和以时空信息为支撑的数字底座。数智技术的快速发展为水电水利行业带来了新的机遇，数字孪生平台、数字管控平台、智能设备等数智化产品，是土木及水利水电工程规划、设计、建设、运行、管理一体化和信息化的最佳解决方案，在多个项目中得到成功应用，充分展示了新一代信息技术与水电水利工程建设、流域综合管理的深度融合。
“时空信息是构建航运现代化的基础数据底板。”中国工程院院士、南京水利科学研究院总工程师胡亚安表示。信息技术正在推动内河水运数字化转型和产业升级，关键基础设施的数字化、网络化、智能化是智慧交通可持续发展的重要议题。在水运工程领域，大数据、人工智能大模型等技术的应用，为行业带来了前所未有的机遇，推动水运运维模式向人工智能+模式转变。为了实现智慧航运目标，需要构建陆、水、空、天一体化的综合感知体系，整合多元的观测技术，动态采集水文、气象、航道健康状态等数据，通过无人机、机器人和视觉融合技术，更精准地进行监控和分析，提高通航建筑及航道的智能巡检能力，为通航设施全生命周期管理打下坚实的基础。目前，胡亚安领衔的团队正在构建广西平陆运河数字孪生平台，融合运用5G、北斗导航、大数据、人工智能等新一代信息技术，建立陆、水、空、天一体化航道全要素运行监测网络，为船舶科学配载、智能导航、安全航行提供有力支撑。
中国工程院院士、东南大学教授刘加平主要从事土木工程材料方面的研究。他认为时空信息对于土木工程材料绿色低碳发展意义重大，并希望与莫干山地信实验室搭建学科交叉研究的平台，更好地运用人工智能、时空信息等先进技术手段，推进材料科学更好发展。
中国工程院院士、华南理工大学校长唐洪武是水利专家，他指出，治水兴水是中国式现代化建设的重要支撑和保障。当前，治水兴水需要准确把握国家发展模式转变带来的人与水资源的矛盾变化，准确把握气候变化与高强度人类活动带来的持续影响，系统化重构水能、电能和水资源的时空分布，进一步优化水能利用效率，并带动其他能源的优化配置，有力支撑“双碳”目标的实现。这些都需要空间信息的支撑，通过学科交叉融合，加强科技创新与协同发展。
与会院士专家在时空信息技术赋能数字生态文明建设上达成广泛共识。大家一致认为，在数字生态文明建设中，时空信息的重要性不言而喻。它不仅是连接物理世界和数字世界的桥梁，更是实现资源高效配置、环境精准保护、灾害有效预警等目标的关键。通过时空信息的整合与分析，可以更准确地掌握地球系统的运行状态，预测未来的变化趋势，从而制定出更加科学合理的政策和措施。自然资源部门和测绘地理信息行业要不断提升高质量时空信息服务保障能力，努力打造时空信息赋能数字生态文明建设的新场景，用时空信息支撑高层次分析决策，为实现人与自然和谐共生的发展目标、加快推进中国式现代化贡献智慧和力量。
