面向中国空间治理现代化的科技强国适应策略
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地理科学面向国土空间规划的适应策略
空间治理现代化面临的关键科学问题，不归属任何单一学科，即使是跨学科、多领域、交叉融合，其边界也是极其模糊的。未来，探讨空间治理领域科技强国建设的适应策略，可采取目标和问题导向相结合、科技短板和重大需求相结合、科技规律和制度特色相结合的范式，力求在我国治理体系和治理能力现代化进程中，使空间治理发挥更大的科技支撑作用。
近年来，国土空间规划是我国空间治理现代化推进较快的领域，这一点从国家治理体系中的定位、中央机构调整的力度及工作开展的状态，都能得以证实。国土空间规划，特别是中尺度和大尺度国土空间规划是地理科学应用的重要领域。而当研究对象、理论基础和解析方法是自然科学和社会科学融合的范式时，以国土空间过程和格局的实际演变作为观察对象及实验场，从现实和真实的国土空间中发现重大科学问题，以及通过解决重大科学问题驱动统一地理学的学科建设和提升学科服务社会的能力，将越来越成为地理学科发展的基本方略，这也是地理科学面向国土空间规划的适应策略。
重构面向国土空间规划的统一地理学理论体系
面向国土空间规划的统一地理学理论体系的建构（图 3），需要从确定规划目标、运用分析方法、研制布局方案、健全管制体系、配套保障措施、实施动态管理等国土空间规划全流程及其关键需求着眼，从地理学特性及地理学现状分支学科的优势与潜力着手，对统一地理学理论体系进行讨论。
确定国土空间规划目标的核心理论基础。确定以实现可持续和高质量发展为目标导向的国土空间格局演变均衡理论。空间格局演变具有其自身规律，各要素间的相互作用关系是客观的，但由于目标导向不同，其调控机理和实现路径就有所差异。自然系统各圈层间相互作用的均衡，人口经济与资源环境系统的均衡，以及人类生产生活空间与社会文化空间的均衡，其状态与实现机制是最基本的统一地理学理论，也是阐释所有重要的地理过程和格局的基础理论。
研制国土空间规划重要技术方法的理论依据。基于地理学研究思维和优势，揭示自然环境系统与人类社会系统耦合，无疑是破解全球、国家和地方不同尺度可持续性的重要理论工具。基于自然环境，探讨各自然要素资源、环境、生态和灾害等可持续性属性，并集成为自然综合体的承载系统，进一步扩充到地球被人类改造后形成的基础设施系统，把资源环境承载力转换为自然综合承载力，再进一步拓展到空间承载力，应该是在这个维度上推进学科发展的方向。反之，从人类社会系统作用自然环境系统也具有丰富的命题，而自然与人类两个系统相互作用，才能够真正破解统一地理学最有理论价值的耦合问题。
配置国土空间或研制国土空间布局方案的理论指南。地理学的真谛在于区域差异性和地带性或空间结构分布规律，而差异性的基本单元是地域功能，地带性和空间结构是地域功能的空间组合规律。规划在本质上是目标导向下的空间组织方案的研制，组织的途径就是建立地域功能与政策单元的关联，并实现空间合理配置。因此，形成地域功能-空间结构的基本关系和类型体系也成为面向国土空间规划的重要理论，其中包括地域功能的适宜性认知、地域功能演变的空间结构响应机制、空间结构有序化过程及其驱动力、空间结构优化的调控阀门与效益等。
建立国土空间规划体系并实现空间治理体系化的理论框架。空间相互作用与不同空间尺度的传导机制，也可以笼统理解成大小不同层级（尺度）空间、局地与整体空间、相同尺度（层级）空间之间的相互作用。是什么因素决定不同传导对象或作用载体在相互作用中呈现出不同的作用方向、强度、效率和效应？在不同传导对象与作用载体的集成中其累积效应是否呈线性变化？这种变化存在不存在“拐点”，以及发生“拐点”的条件是什么？这些问题都亟待探讨。
实施国土空间规划的作用主体与重大举措的理论阐释。现代空间治理已经不局限于采用“硬规定、强约束”的方式来实现政府的意志，这已被证明这种方式的效果只具有简单的最优化而非系统整体的最优化，甚至具有负效应大于正收益的风险。那么，怎样面对一幅美丽蓝图——国土空间规划方案，合理利用政府作用、市场机制和全社会的其他力量共同实施规划，就必须科学认知不同力量的适用范畴、作用方式及正负效应。而在不同空间背景下的不同作用力组合方式是不同的；在不同时间段中组合中主要作用力，以及作用力的构成也会发生变化；因此，如何优化操作，对一个规划是否成为有用的规划具有决定性作用。
实行国土空间规划实施过程和结果监测评估的理论参考。这是一个解耦过程——对以上形成国土空间规划方案、实施国土空间规划行动所产生结果进行反向研究的理论。通过对某个阶段或最终阶段的国土空间格局进行分析，回溯产生这个结果的过程与各种作用力的分量，揭示产生格局的成因，为进一步优化和调整国土空间规划提供依据。解决这一问题的难点是，耦合和解耦过程、机制并不存在完全的耦合。当我们为实现一个规划目标设定一个规划方案时，其实只是给出耦合的一个途径或过程。但是，当我们对一个时间点作为规划结果进行评估时，导致这个结果产生的途径和过程可能就不是唯一的，或者不是规划给定的途径与过程，这就给解耦带来难题。对导致这种非耦合性的原因值得我们继续探究。
夯实面向国土空间规划的统一地理学的数据基础
面向国土空间规划的科学支撑，最重要的策略有 2 个：重构理论体系和夯实数据基础。后者不仅包括建立天地空数据采集网络等科技领域的工作，也包括健全数据共享机制等非科技领域的工作，因为这些都对夯实数据基础、在空间治理领域实现科技强国战略具有决定性的作用。特别是随着大数据的发展，为社交性和非物质性空间研究质量提升创造了数据条件和方法模型可能，应纳入数据基础建设当中。
从技术方法层面看，数据基础平台建设应具有分析评价、管理优化、信息发布等综合功能。借助大数据、云计算等最新信息技术，按照国土空间规划的需求，数据基础平台主要为规划研制者、评估者等科技人员提供数据采集、检索使用、综合分析等服务；同时还为管理部门和全社会提供展示窗口。实现各类自然和人文数据的动态获取、多源异构数据的有机融合、综合分析与空间表达、信息资源的按需服务将对提升国土空间规划的科学性具有重要的支撑作用。
从技术标准角度看，数据基础平台应在需求指向下，统一规划、统一布局、统一设计。坚持整体性、标准化原则。按照统一框架整体设计系统方案，综合考虑各方面和系统的需求，满足业务集成的需要，建立应用规范并遵循统一的业务概念、指标和口径。坚持先进性、成熟性原则。在设计理念、技术体系、产品选用等方面考虑先进性和成熟性的统一，以满足系统在较长生命周期内具有可维护性和可扩展性。坚持安全性、可靠性原则。要有完善、周密的安全体系，必须从全方位、多层次加以考虑，即通过应用级、系统级的安全措施来确保全系统的安全性与可靠性。坚持可管理、可维护原则。使管理与运行维护操作应尽量简便易行。
可考虑从基础层、数据层、服务层和应用层等构建数据基础平台。基础层主要是自然和社会数据监测和采集系统。应注重在数据采集层面，实现传统数据采集网络与大数据新方法的结合，注重自然数据与人文数据的融合。数据层则以数据库建设为核心，主要包括基础数据库和各项要素的专题数据库、实时监测数据库、基础地理数据库、专题空间数据库等。各类数据的汇聚、融合处理及管理也在该层进行。服务层包括算法库和模型库，是基于数据服务规划目标的核心业务层，用以支撑应用层各项服务功能的实现。其中，模型库是支撑平台功能实现的各类模型组件集合，算法库则是各类模型所含的基础分析方法和底层算法。应用层则是平台面向规划不同层级空间规划、综合性和专项空间规划等用户的应用系统，对各类服务进行管理和应用。（作者：樊杰，中国科学院地理科学与资源研究所、中国科学院科技战略咨询研究院研究员，中国科学院大学资源与环境学院教授。《中国科学院院刊》供稿）