自然资源科技创新发展规划纲要

自然资源科技创新发展规划纲要

自然资源部

2018年10月

目录

前言1

一、形势与需求1

（一）形势研判1

（二）已有基础2

（三）机遇与挑战4

二、指导思想与发展目标5

（一）指导思想5

（二）基本原则5

（三）发展目标6

三、主要任务10

（一）总体部署10

（二）认知自然资源，夯实科学基础11

（三）突破两深前沿，拓展资源空间13

（四）发展技术装备，支撑调查监测14

（五）建立方法体系，优化空间管控16

（六）创新解决方案，助力生态修复17

（七）构建智慧平台，提升治理能力18

四、重大科技工程19

（一）自然资源要素综合观测网络工程20

（二）自然资源全要素调查监测科技工程20

（三）自然资源智慧监管平台建设工程21

（四）新型资源勘探与开发科技工程21

（五）国土空间生态修复治理科技工程22

（六）矿山地质环境修复治理科技工程22

（七）海岸带保护修复与可持续利用科技工程23

（八）海洋与地质灾害监测预警科技工程23

（九）新型测绘地理信息科技创新与应用工程23（十）林业与草原科技创新与应用工程24

（十一）自然资源科学技术普及工程24

（十二）自然资源标准化建设工程25

五、创新能力建设25

（一）构建科技创新平台大格局26

（二）加快科技创新人才队伍建设28

六、体制机制创新30

（一）重塑科技创新力量，优化科研布局30

（二）深化科技体制改革，推进“放管服”31

（三）加强科技成果转化，提升科技供给能力32（四）改革科研评价体系，发挥导向作用33

（五）强化科技人才激励，激发创新动能34

（六）营造科技创新生态，建设科研诚信35七、保障措施36

（一）加强组织领导，把握路线方向36

（二）强化决策咨询，确立科学目标36

（三）扩大多元投入，促进协同高效37

（四）深化国际合作，提升创新影响37

（五）完善监督考核，保障规划实施37

附件1 近期优先支持的科技方向39

附件2 重大科技成果培育计划47

附件3 技术转化推进计划52

附件4 科技创新平台建设计划56

附件5 高端科技创新人才培养计划58

前言

全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中全会精神，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入学习贯彻习近平生态文明思想以及关于科技创新的重要思想和自然资源管理的重要论述，以科技创新推进自然资源治理能力现代化，依据《国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要》、《国家创新驱动发展战略纲要》、《“十三五”国家科技创新规划》，按照自然资源管理的新职责、新目标和新需求，在整合、优化、凝练已有国土、海洋、测绘、林业科技创新规划的基础上，谋划自然资源科技创新发展总体布局和实施路径，编制系统性、整体性、面向中长期的《自然资源科技创新发展规划纲要》（以下简称《纲要》）。

本《纲要》作为自然资源科技创新发展的顶层设计框架，对接自然资源事业发展需求，指导自然资源领域科技创新活动，衔接国家科技计划部署，为全社会参与自然资源科技创新工作提供参考。

本《纲要》规划期为2018年~2025年，展望至2035年。

一、形势与需求

（一）形势研判

当下的世界格局和全球态势，科技创新正加速推进，并深

度融合、广泛渗透到各个方面。世界科技发展呈现新的趋势，科技更加以人为本，绿色、健康、智能成为引领科技创新的重点方向；国际科技竞争日趋激烈，迅速向“深空、深海、深地、深蓝”科技制高点迈进。自然资源领域科技发展从单纯资源开发逐步转向自然资源综合利用与生态环境保护并重，从地球表层走向深部，从陆地走向海洋，从开发成熟区域走向难以进入区域。同时，信息、材料、生物等新技术正在不断与自然资源领域融合，推动科技创新和行业转型升级。

以习近平同志为核心的党中央把科技创新作为提高社会生产力和综合国力的战略支撑，摆在国家发展全局的核心位置，形成从新理念、新思想、新战略、新纲要、新规划到新行动的一整套创新理论体系和行动纲领。近年我国科技创新实现了由跟跑为主向并跑乃至在一些领域领跑的重大转变，科技创新正处于从量的积累向质的飞跃、点的突破向系统能力提升的重要时期。

当前，我国经济发展进入速度变化、结构优化和动力转换的新时代。建设生态文明、保护绿水青山、满足人民对美好生活的向往，都对自然资源科技创新提出了新的更高要求。自然资源部履行“两统一”职责，建立空间规划体系并实施用途管制，统一调查和确权登记，推进国土空间生态修复等，均离不开自然资源科技创新的有力支撑。

（二）已有基础

为促进自然资源科技创新发展，《“十三五”国家科技创新规划》中对地球深部探测、海洋资源高效开发利用和保护技术、空天探测开发和利用技术做出了统筹部署，载人深潜、深地探测、天然气水合物勘查开发等领域取得了令人瞩目的成就。原国土、海洋、测绘、林业部门分别从不同层次、不同方面对自然资源科技创新进行了部署安排。按照各专项规划顶层设计，自然资源系统相关单位提前谋划布局，积极参与国家“深空、深海、深地、深蓝”科技创新战略策划，提出的有关科技创新规划及方案得到国家科技主管部门和学术界的肯定和认可。

创新成果不断涌现。基础研究取得突破，近5年来获得国家科技进步奖17项、自然科学奖2项、国际科技合作奖4项。“松科二井”、“蛟龙号”、“海马号”、“海燕号”、机载雷达测图系统等优秀科技成果不断涌现。

创新平台持续构建。积极参与青岛海洋科学与技术试点国家实验室建设。卫星海洋环境动力学国家重点实验室运行良好。已初步形成涵盖基础研究、关键技术研发和应用示范的科技创新平台体系。

创新人才接踵而出。构建了创新人才发展体系，建立了高层次科技创新人才培养工程等人才计划。近5年，共培养高端人才108人，7人当选两院院士，一大批科技领军人才和优秀中青年科技专家脱颖而出，形成了一支素质精良、德才兼备、甘于奉献、勇于攻关的优秀科技创新人才队伍。

创新环境得到改善。制定发布加强科技创新意见、鼓励高端人才政策、改进科技平台布局、支持科技成果转化、改革科技奖励制度，优化科技创新管理政策体系，形成了鼓励创新、尊重创新的良好科研环境，激发了科研人员创新积极性。

（三）机遇与挑战

自然资源部组建于推进生态文明体制机制改革、加快建设美丽中国的时代背景下，是新时代中国特色社会主义生态文明建设的重要机构保障，为自然资源科技创新提供了重大机遇和巨大空间。自然资源部党组高度重视科技创新，将科技创新摆在发展全局的核心位置，明确要求增优势、强弱项、补短板，切实推动自然资源科技创新再上新台阶，为自然资源科技创新提供了坚强政治保障。自然资源领域科技创新具有辉煌的历史和成就，拥有坚强的科技创新人才队伍和崇尚科学、爱国奉献、建功立业的科学精神，必将进一步推动自然资源科技创新再创新佳绩。

面对新职责、新使命、新任务，自然资源领域科技创新工作还面临巨大挑战。从创新水平来看，地球系统科学理论研究短板突出，深地、深海探测前沿理论和技术鲜有领跑；从创新效能来看，自然资源管理现代技术体系亟需完善，科技成果转化成效有待凸显，主要的仪器装备国产化率还不高；从创新机制来看，国家级科技创新平台整体竞争力不足，国家科技创新政策还未完全落地，科技人才结构还需进一步优化等等。

二、指导思想与发展目标

（一）指导思想

全面贯彻党的十九大和十九届二中、三中全会精神，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，深入学习贯彻习近平经济思想、生态文明思想以及关于科技创新的重要思想和关于自然资源管理的重要论述，按照“五位一体”总体布局和“四个全面”战略布局，牢固树立新发展理念，深入实施创新驱动发展战略。以创新为第一动力、人才为第一资源，以服务经济高质量发展、推进生态文明建设和满足人民美好生活向往为目标，坚持科技创新和制度创新“双轮驱动”，加快构建现代化自然资源科技创新体系，全面提升自然资源科技创新能力和水平，为自然资源事业发展提供强大科技支撑。

（二）基本原则

坚持需求导向。聚焦国家发展战略和自然资源改革发展重大需求，构建自然资源科技创新体系，充分发挥科技创新在自然资源调查评价、监测监管、保护利用中的引领支撑作用，提供高质量科技供给。xS0DOYWHLP

坚持前瞻部署。面向拓展人类生存发展新疆域的重大需求，实现深地、深海、空天和极地等前沿技术领域原创突破，力争在重要科技领域成为领跑者，在新兴前沿交叉领域成为开拓者。

坚持自主创新。牢记“关键核心技术是要不来、买不来、

讨不来的”，强化自主创新在自然资源科技工作中的核心地位，建立关键核心技术攻坚机制，下大功夫解决“卡脖子”问题，努力实现关键核心技术自主可控。

坚持高效协同。统筹协调科技创新资源，促进创新链、资金链、产业链有机融合，建立产学研用协同创新联合体，有效提高自然资源事业的发展水平和科技贡献。

（三）发展目标

1. 总体目标

面向高质量发展的经济主战场、面向生态文明建设的国家重大需求、面向新一轮科技革命的世界科学前沿，全面深化自然资源科技体制改革，不断提升自然资源科技创新能力，优化集聚自然资源科技创新资源。实施以“一核两深三系”为主体的自然资源重大科技创新战略，构建地球系统科学核心理论支撑（“一核”），引领深地探测、深海探测国际科学前沿（“两深”），建立自然资源调查监测、国土空间优化管控、生态保护修复技术体系（“三系”），全面增强对高质量经济发展和生态文明建设的科技支撑，持续提高科技贡献率，推进自然资源治理体系和治理能力现代化，努力使自然资源主要领域科技创新跻身先进国家行列。

——地球系统科学核心理论。丰富地球系统科学理论，夯实科学基础研究，突破现有学科界限，立足国家资源安全的战略需求，面向山水林田湖草生命共同体，推动前沿探索和原始

创新，部署一批前瞻性研究，探索自然资源相互作用基本规律及对资源环境影响机理，提升自然资源科学认知水平，指导关键共性技术、前沿引领技术、现代工程技术、颠覆性技术创新及攻关，在新时代生态文明体制下，突破制度创新瓶颈，为自然资源科学管控提供理论指导和制度支撑。

——深地探测。建立完善地球深部探测技术装备体系，形成地球深部探测国家战略科技力量，提升地球深部探测识别能力，深化地球深部结构、物质组成与深部过程的认知程度，创新深地科学。摸清深部资源家底，构建万米深度能源资源供给储备空间，保障建设现代化经济体系和高质量发展的能源资源持续供应。探索深部资源、深部热能和深部空间安全利用，为生态文明建设提供清洁能源和绿色矿业。在国际深地探测领域实现从跟跑、并跑到局部领跑的跨越。

——深海探测。构建全海深资源与环境调查观测技术体系和装备系列，提升我国深海资源探测和环境感知能力，提高对深海海底过程、极端环境和生命系统的认知水平，创新深海矿产资源成矿理论和勘探方法。突破深海油气和天然气水合物资源勘探开发共性关键技术，建立深海矿产、生物和基因资源勘探开发技术体系，评价深海资源潜力和开发利用前景，为国民经济和社会可持续发展提供后备和替代资源。在深海科学国际前沿领域取得原创性突破，深海探测技术达到国际先进水平，优势领域实现国际领先。

——自然资源调查监测技术体系。完成系列化国产高端监测探测技术装备的研发与升级，建立较为完善的自然资源要素综合观测网络，在航天、航空、低空、地面、地下、海洋等多层次空间实现高精度卫星遥感、北斗导航定位、迅捷无人机、地面移动测量、地下空间精细探测、海洋综合监测等的合理布局，形成以天空地海协同作业为特征的自然资源全要素、全方位、全天候监测能力，全面支撑山水林田湖草生命共同体的一体化、集成化调查监测。

——国土空间优化管控技术体系。开发国土空间立体实时感知技术装备，构建国土空间监测网络，提升对国土空间系统的整体认知水平，创新国土空间优化管控理论。建立新型国土空间规划体系，构建国土空间规划辅助决策平台，建立乡村综合治理与乡村振兴新模式，形成完善的国土空间规划支撑技术体系。分级分类建立国土空间用途管制规则与规划评估监管技术标准，形成国土空间全域管控技术体系。凝聚国土科技创新力量，形成国土空间优化管控原创性理论和工程技术，探索国土空间治理中国模式。

——生态保护修复技术体系。提升对重要生态系统和关键区域主要生态问题演变规律、生态退化机理、生态稳定维持的科学认知水平。构建较为完善的生态监测与预警、资源与生态承载力评价、生态保护修复技术方法与标准体系。研发一批生态保护修复的核心关键技术和设备，为重大生态问题提供系统

性技术解决方案，建成一批综合示范工程，支撑自然资源源头保护和全过程修复治理，提升生态系统服务能力，推动高质量发展和生态文明建设。

2. 阶段目标

到2020年，生命共同体科学知识体系探索取得初步成果，地球生态系统过程认知水平得到深化；深地和深海等资源调查与开发利用自主创新技术优势继续增大，形成至地下2000米深部矿产资源开采、3000米矿产资源勘探成套技术能力，海洋动力要素观测仪器设备国产化率达到50%，长期在线海洋生物化学常规要素传感器和监测仪器国产化率达到30%，初步构建国家全球立体观测网，在深地探测、深海探测和天然气水合物勘查开采等前沿领域的核心技术进入先进国家行列；集成研发形成一批智能化调查监测关键技术装备，整装在轨15颗卫星，形成具备全球及重点区域监测能力的自然资源业务卫星星座体系；建立自然资源分类和调查标准体系，融合构建自然资源大数据平台，初步形成天空地海多源协同的自然资源调查监测智能技术与装备体系，实现3~5厘米精度的陆海大地水准面精化、万景级遥感影像密集计算以及优于90%的自动变化检测；构建自然资源优化高效利用和生态安全保障技术体系，显著提升自然资源空间规划、生态保护、智慧管理能力，有效支撑“两统一”职责履行和生态文明建设。

到2025年，完成深部四维观测系统等核心技术和装备研发，

深地探测、深海探测与预测保障、对地观测和极地探测等战略科技领域自主创新能力进入国际先进行列，部分领域达到国际领先水平；基本形成自然资源理论体系，在重要前沿科学领域提出自主理论方法，取得原创性突破；初步形成自主的自然资源优化高效利用技术体系和生态保护修复技术体系，基本建成天空地海一体化的自然资源调查监测监管智能技术与装备体系，支撑自然资源管理业务链的智能化技术体系基本完善，建成空天地海大数据体系，实现重点区域和全球自然资源的动态探测和信息化服务，科技贡献率达到60%。

到2035年，自然资源主要领域科技创新能力跻身先进国家行列，优势领域实现领跑；自然资源调查监测、开发利用等领域的关键核心技术与装备达到世界先进水平、基本自主可控，建成大数据驱动、高智能化的天空地海一体化自然资源智慧监管平台，科技对自然资源管理业务链的贡献率达到70%，基本实现自然资源治理体系和治理能力现代化。

三、主要任务

在新一轮科技革命和产业变革加速演进的背景下，围绕新时代自然资源统一监管新使命与新目标，部署自然资源科技创新主要任务，重构自然资源科技创新格局，把科技发展主动权牢牢掌握在自己手里，切实提高自然资源关键核心技术创新能力，为自然资源事业发展提供有力科技保障。

（一）总体部署

通过衔接国家科技计划、布局工程技术攻关、集聚科技创新要素，有效整合科技创新资源，释放科技创新动能。前瞻部署开展前沿探索，深化自然资源科学认知；自主突破战略性资源能源探测、清洁能源开发利用等“卡脖子”核心关键技术，集成研发整装调查监测工程化技术装备；构建国土空间规划与用途管制的大数据技术平台，围绕生态安全战略格局，强化生态修复工程技术创新与综合解决方案。

（二）认知自然资源，夯实科学基础

加强“一核两深”科学前沿探索，从地球系统的科学基础、山水林田湖草生命共同体的科学意义、海洋空间和地理信息的科学规律等方面深化对自然资源的科学认知，发展自然资源科学理论，构建融合多学科的生命共同体科学知识体系。主要任务包括：

1. 丰富地球系统科学理论，系统认知地球各圈层、关键带、各过程、各要素之间相互作用及响应机理，探索深地科学前沿，提升深部结构认知，加强自然资源地理环境空间认知研究，创新地球表层系统科学理论；

2. 构建生命共同体知识体系，开展山水林田湖草生命共同体基础理论研究。发展区域自然系统演化协同理论、突变理论、超循环理论、分形理论、混沌理论，研究自然系统从无序变有序的自组织行为进化能力；

3. 深化海洋科学认知，开展海洋动力过程研究，加强海洋

灾害分布、机理及预测分析，深化陆海相互作用规律研究，提高海洋生态系统及其变化规律认知，加强海底科学理论创新，开展全球海底地球动力学和演化机制研究；

4. 建立土地科学理论，发展土地数量、质量、生态“三位一体”保护基础理论，构建可持续性的土地生态系统服务模型。发展承载目标生命体需求的土体生物环境质量提升基础理论。

5. 完善矿产资源科学理论，开展矿产资源综合调查、利用理论方法和矿床区域成矿规律及成矿模式探索研究与创新；探索矿产资源综合信息三维成矿预测理论与方法。形成较完备的矿产资源科学理论。

6. 深化地理空间认知和表达理论与方法，加强新型遥感机理、地理空间信息网格、机器视觉、时空大数据建模、新型位置服务产品模式等研究，建立适应自然资源地理环境表达的新型地图理论方法。

7. 拓展极地科学认知，深化极区气-冰-海相互作用、极地生命演化与气候变化响应过程、地质演化规律等前沿科学问题探索，建立极地驱动全球气候变化的系统理论体系，及对我国天气和气候显著性影响机制，开展北极关键海域资源与环境研究，探索船舶极区航行的环境影响机理。

8. 发展自然资源管理科学，探讨自然资源有偿使用基础理论，发展基于自然资源供求平衡的科学定价理论，探索自然资源资产产权体系与国土生态空间管制协同机制。

（三）突破两深前沿，拓展资源空间

以向地球深部进军、拓展蓝色经济空间为总要求，组织实施地球深部探测重大工程，研发深地资源能源探测勘查与评价技术，研发全海深资源调查观测装备，突破深地探测、深海探测、极地探测及其资源绿色开发利用的核心关键技术，拓展我国经济社会发展的资源空间。主要任务包括：

1. 推进实施地球深部探测重大工程，创新深地科学与动力学理论。研发构建万米深度多层次深地探测与资源能源勘查评价技术体系。发展移动平台地球物理探测技术。研发特深钻探技术装备，实施超深特深科学钻探。

2. 研发全海深资源调查观测装备，突破深海矿产成矿系统科学理论，揭示深海生命过程及极端环境适应机制，创新深海矿产资源勘探开发方法理论；开展全海深潜水器研制及深海关键技术研究，开展海洋环境立体观测/监测/探测新技术研究与核心装备国产化研究及自主动力与生态环境预报技术研发。

3. 建造天然气水合物钻采船，突破钻采船型设计、钻探和取芯系统集成设计、水合物试采系统集成设计、船载实验室集成设计等技术，自主设计建造世界领先的天然气水合物钻采船及配套设施与装备。研发天然气水合物勘查评价新方法新装备。

4. 发展极地资源与环境调查监测技术，推进南极资源调查与保护区选划、北极重要通道安全保障和开发利用。开展极地资源利用潜力的调查评估、环境信息采集和技术储备，研究多

方式组合的地形测绘与地表特征提取技术。开发无人值守远程控制技术、极地环境监测组网等技术。

5. 加强海域油气资源勘查评价关键技术研发，创新海洋油气资源调查关键技术。进一步完善南黄海高覆盖次数、富低频、强能量震源的“高富强”地震勘查技术体系。探索海域非常规油气调查评价及增产技术，自主创新深海钻探系统与关键技术。

6. 攻克矿产资源和清洁能源绿色利用核心技术，发掘战略性资源和关键矿产的新功能、新用途和新价值。加快研发清洁能源开发利用技术，加强海洋生物资源可持续开发利用，大力发展海水及苦咸水资源利用关键技术。

7. 建立地下空间精细探测技术与安全利用体系，创新地下空间利用再平衡、多资源协同利用理论。发展城市地下空间精细探测自主装备、技术与安全利用体系。探索深层水动力系统优质地下水时空演化机理，研究地下深部含水层储水空间探测和模拟技术。

（四）发展技术装备，支撑调查监测

充分利用天空地海遥感、物联网、大数据、人工智能等现代高新技术，进行技术与装备的集成研发，构建支持自然资源全要素调查监测的系列化、工程化、产业化的技术与装备体系，为全面摸清、实时掌握自然资源家底提供坚实技术支撑。主要任务包括：

1. 拓展天空地海一体化立体监测遥感技术，发展多类型高端卫星，建立高分辨率迅捷对地观测无人机遥感网络体系，开展超精细地面移动测量城市自然资源采集以及物联网、传感网等泛在模式下的新型数据采集技术研究，开展海上及水下目标监视监测技术研究。

2. 突破卫星遥感定量调查与评价关键技术，开展卫星遥感定量调查与评价关键技术研究，构建基于光学、雷达、多光谱、高光谱等遥感卫星观测的自然资源调查监测应用技术体系。

3. 研制系列化国产高端探测监测装备，加快遥感监测传感器及平台的研制升级与整装集成，发展海洋监测传感器及自主观测平台，研制全三维分布式电磁、地震探测技术装备。研制与硬件装备配套的高性能数据处理与服务系列软件。构建现代化仪器装备计量检测体系。

4. 开展全球自然资源信息动态感知关键技术研究，突破天空地一体化全球对地观测、全球统一空间基准动态维持、大范围无控定位、泛在资源信息深度萃取、北斗智慧导航、全球化学填图、岩溶环境监测、海洋与气候数值模拟、问题驱动时空信息知识服务等关键技术，研制自主可控的技术装备。

5. 提高地质和海洋灾害动态监测与预警技术水平，研究地质灾害天空地一体化快速识别监测预警技术。开发海洋灾害和海洋环境质量综合监测平台，构建海洋环境监测数据预报系统和安全保障平台原型系统。

（五）建立方法体系，优化空间管控

以国土开发适宜性和资源环境承载力评价为基础，研发国土空间规划的定量评价方法、预测预警模型、规则制定流程、评估监管标准、平台构建技术，建立国土空间规划与用途管制方法体系，为“统一行使所有国土空间用途管制”职责、全面提升国土空间治理能力奠定扎实基础。主要任务包括：

1. 创新土地资源安全管控理论和技术体系，开发土地资源信息立体实时感知技术，研发土地利用仿真模拟技术、土地质量构建技术、土地功能修复等关键技术与成套装备，建立土地资源规制关键技术体系、土地资源安全管控关键技术体系。

2. 完善国土开发适宜性和资源环境承载力评价模型，创新国土空间多功能精细化识别技术和面向不同地域功能的国土开发适宜性评价方法，推进资源环境承载力多尺度多类型定量化评价、适时预警、趋势预测与政策模拟等关键技术研究，确立资源环境承载力评价的关键指标体系，建立不同区域尺度资源环境承载力评价与监测预警的理论和技术方法体系。

3. 优化国土开发控制线精细划定与管控方法，研究城市开发边界精细划定与管控技术，开发城镇用地增长预测模型和建设用地总量约束下的城镇空间扩展联动模型，研发生态控制线精细划定以及管控规则和定量化表达技术。

4. 建立乡村空间规划与综合治理新模式，研究乡村地域发展演变的格局与过程，提出村庄分类与村镇体系空间重构方法，