陈军1,2，张继贤1,2，程鹏飞1，蒋璟璟1，金勇1

1. 莫干山地信实验室，湖州 313299；

2. 国家基础地理信息中心，北京 100830

摘  要：莫干山地信实验室是自然资源部和浙江省共建的新型研发机构，其主要使命是以时空信息赋能高质量可持续发展为主线，开展科技创新与工程实践，支持联合国全球地理信息知识与创新中心，助力人类命运共同体建设，支撑政府数字化治理，赋能数字经济发展。其秉承“顶天立地”的科技创新理念，对标国家重大发展战略，设立了研发全球公共产品与治理方案、开展时空信息智能化创新及时空信息新质生产力三个主要发展方向，提出了智能化测绘、先进时空计算、智能遥感、全球可持续发展等六项重点研究任务；根据部省共建新型研发机构的特点与要求，努力构建创新高地，集聚创新要素，推动跨界融合，探索建立“联合-开放-流动”的运行管理机制。

关键词：联合国2030年可持续发展议程；全球公共产品；新型研发机构；时空信息；智能化；新质生产力

引用格式：陈军, 张继贤, 程鹏飞, 蒋璟璟, 金勇. 2025.莫干山地信实验室的方向与任务. 时空信息学报, 32(4): 341-349
Chen J, Zhang J X, Cheng P F, Jiang J J, Jin Y. 2025. Direction and mission of Moganshan Geospatial Information Laboratory. Journal of Spatio-temporal Information, 32(4): 341-349, doi: 10.20117/j.jsti.202504010

1 引  言

2020年9月，习近平主席在第75届联合国大会一般性辩论上正式宣布，将支持联合国在华设立联合国全球地理信息知识与创新中心。这为落实《联合国2030年可持续发展议程》提供了新助力。2022年5月，联合国全球地理信息知识与创新中心在浙江德清正式挂牌运行，开始启动能力建设、知识协作、技术创新等活动，为世界各国可持续发展目标监测和报告提供技术与能力建设，制定和推广标准化公共指南和技术工具，提升地理信息管理能力等。为加强对该中心的技术支撑，自然资源部与浙江省人民政府于2023年11月宣布共建莫干山地信实验室，整合自然资源系统和浙江省在技术、产品、资源和场地等方面的有利条件，打造国际一流的时空信息新型研发机构，创新和提供全球地理信息公共产品，支撑人类命运共同体构建和全球治理体系建设（《中国自然资源报》报社，2024）。

当今的科技创新崇尚“顶天立地”，即上要对接国家重大战略需求，推动原始创新或颠覆性创新，下要将研究成果切实转化为现实生产力（颜宁，2024；吴锋，2021）。对于莫干山地信实验室来说，所谓“顶天”是要对接落实《联合国2030年可持续发展议程》、推动行业数智化转型升级、发展时空信息新质生产力等重大战略需求，确定研究方向和重点任务，推动原始创新或颠覆性创新；“立地”则是指要将研究成果转化为现实生产力，不仅要产出新理论、新技术，关注论文产出，还要致力于形成可推广、可复制的解决方案与可落地的产品、装备，培育初创企业和应用生态，推动产业发展。此外，还要根据部-省共建新型研发机构的特点与要求，构建创新高地，集聚创新要素，推动跨界融合，形成高层次科技创新和人才集聚培养及与成果转化的高地（王瑜婷，2024；王瑜婷和楼燕敏，2024）。

2 主要发展方向

莫干山地信实验室是以时空信息赋能高质量可持续发展为主线，研发全球公共产品与治理方案，开展时空信息智能化创新，发展时空信息新质生产力，助力人类命运共同体建设，支撑政府数字化治理，赋能数字经济发展（陈军等，2023）。

1）研发全球地理公共产品，助力人类命运共同体建设

2015年以来，联合国大力倡导地理空间信息的赋能应用，通过“数据驱动、询证决策、指标为基”，查清发展的地理空间条件，揭示发展的时空过程，认清发展的时空效应，助力落实《联合国2030年可持续发展议程》及其17项可持续发展目标（SDGs）（陈军等，2018；Scott和Rajabifard，2017）。中国凭借所拥有的良好数据资源和先进的技术手段，开展了一系列先行先试的行动，如率先在浙江德清开展了地方践行SDGs的综合监测评估，构建了时空型知识服务系统，制定了五年行动方案，成为联合国经社会首批16个SDGs优秀案例之一（陈军等，2019；彭舒等，2022）；再如，在全国范围内组织实施了“五级三类”的国土空间规划，不仅在空间和时间上对各类开发保护做出了安排，建立了上下贯通的国土空间规划“一张图”，促进了空间规划与治理的数字化转型（庄少勤，2019；张兵， 2022；陈军等，2025）。

国际社会高度关注中国的成功经验与先进做法。为了便于广大发展中国家和联合国有关机构分享使用，需进行必要的加工凝练与标准化处理，形成可复制、易推广的全球公共产品与服务。所谓全球公共产品，是指能为绝大多数人共同消费或享用的产品或服务，一般包括传统发展类、规则类、价值类、安全类公共产品（李增刚，2006；曹德军，2024，2025）。但对于全球地理空间公共产品来说，还可进一步细分为数据类、技术类、知识类以及平台类产品（武昊等，2023）。其中，数据类产品反映地球各类要素与实体的空间分布与时间变化，具有多尺度、多类型特点，如中国研制的全球地表覆盖数据GlobeLand30和全球遥感影像、DEM数据集（陈军等，2017；田海波等，2020）；技术类产品是指地理空间信息获取、处理、分析、管理所需的技术工具，如影像信息提取、动态监测、三维建模等技术工具或软件等；知识类产品则是以技术规程、典型案例等形式提供的解决方案，如地方SDGs监测评估、国土空间规划编制与实施、基于自然的生态修复方案、文化遗产数字化保护、防灾减灾等的基本方法、技术路线等（陈军等，2019；罗明等，2020；李素菊等，2020）；而平台类产品是提供专用的在线信息服务功能，如天地图、全球地表覆盖信息服务系统等（蒋捷等，2017；陈军等，2017）。

为了打造和提供全球地理信息公共产品，需要发动和联合多方力量，整合多方资源，共同设计，合作研制，协同服务。这不仅要发挥中国自身技术先进、产品丰富等方面的比较优势，整合国土空间规划、生态修复、防灾减灾、文化遗产、矿山监测等领域和可持续发展创新示范区等积累的数据、技术、知识、产品，形成技术指南、解决方案，还要尽可能地发动和联合其它国家和国际组织的力量，共同开展公共产品研制与服务（陈军等，2018）。

2）开展时空信息智能化创新，支撑政府数字化治理

近年来，用时空信息说话、在三维空间研判、凭时空知识决策，推动政府数字化和智能化运行，已成为大势所趋。但仍面临高质量时空信息的供给不足、高层次时空分析的能力不强、高水平时空赋能的手段缺失等挑战，亟需大力推动时空信息与新一代人工智能技术的融合创新，构建以“全面动态感知、系统精准认知、全域智慧管控”为主线的时空信息技术体系，更好地支撑跨部门、跨领域、跨层级的协同式精细化治理（陈军等，2022，2023）。

首先，应针对数据“既多又少”“数据海量、信息爆炸、知识难求”“后知后觉，被动应对”等共性技术难题，将测绘自然智能与机器智能有机融合，从以往单纯依赖算法模型走向以知识为引导、数据为驱动、算法为基础、服务为支撑的时空型混合计算，研发实时感知、精准认知、情境表达、自主服务等智能化混合计算方法，研制全链条的测绘装备研发体系，推动从数字化测绘到智能化测绘的技术转型升级，实现无域不达的时空感知、无处不在的时空连接，无时不用的时空计算、无所不及的时空智能、无隙可乘的时空安全，全面提升测绘时空信息的服务保障能力（张广运等，2021；陈军等，2021）。

继而，要面向自然资源数字化治理体系构建和数字生态文明建设的迫切需要，围绕“数据-信息-知识-智慧”的整个链条，研发自然资源与国土空间“一张图”的关键技术，破解数字化表达、空间化集成与时空化孪生等方面的技术难题，打造“一张图”的信息基础设施和中国版“数字地球”，构建先进

技术支撑体系，建设知识化的业务应用系统，营造良好的数据应用生态，为形成高水平保护、高质量保障、高效率利用、高效能治理的国土空间整体智治新格局提供技术支撑和信息保障（陈军等，2024）。

3）打造时空信息新质生产力，赋能数字经济发展

目前国家正大力推动实景三维中国建设，要求将国土空间范围内有关实体与要素数字化，构建实体化、立体化、真实化的三维数据空间，为数字中国建设提供新一代三维时空框架和新型时空数据要素（陈军等，2022）。利用实景三维时空信息，能够更好地实现经济活动主体间沟通和协作的时空约束，实现跨地域、高效率的供应、生产和服务。因此，应充分发挥实景三维数据要素的价值，赋能实体经济、百姓生活、绿色发展等，打通应用的最后一公里（陈军等，2022）。

就总体来说，实景三维时空信息的应用方兴未艾，但多停留在单一的应用场景，尚未形成规模化、产业化的新业态。实际上，实景三维时空信息的应用符合新业态的基本要求，即具有明显的数字化特征、显著的跨界融合趋势以及创新与个性化本质。因此，应借鉴低空经济发展的经验与做法，积极推动实景三维时空数据与低空经济、文化遗产、运动健康等深度融合，塑造实景三维经济的新业态，开辟实景三维经济的新赛道。为此，要加强战略层面的综合研究与顶层设计，推动实景三维数据空间构建、时空知识服务等基础研究，大力研制实景三维新产品，研发实景三维“一张图”，在有条件的地方开展试点研究，打造典型时空赋能场景，支撑产业化应用示范（王瑜婷，2024）。

3 重点研究任务

近期拟重点开展智能化测绘、先进时空计算、遥感智能处理、全球可持续发展、国土空间数字化治理和实景三维经济等方面的研究，并致力于推动研究成果的产业化转化，营造地理信息应用的新业态（图1）。

图1  莫干山地信实验室的方向与任务

Fig.1 Direction and tasks of Moganshan Geospatial Information Laboratory

（1）智能化测绘：以国家自然科学基金重大项目“智能化测绘的混合智能计算范式与方法研究”为基础，构建以“知识为引导、数据为驱动、算法为基础、服务为支撑”的时空型混合智能计算范式，研发时空数据的实景化感知、时空场景的多维度认知、时空地图的情境化表达等关键技术，研制智能化测绘的生产技术体系与服务技术体系，构建智能化测绘的知识体系，推动测绘地理信息行业的技术进步与转型升级（陈军等，2024；李志林等，2024）。

（2）先进时空计算：依托国家重点科技研发专项等，研发时空数据动态发现、处理动态构建、信息动态推送等动态服务计算关键技术和多源异构时空数据统一存储组织、时空一体化索引、真三维融合计算等时空数据库关键技术，研制面向分布式云计算、与国产硬件和操作系统深度适配的新一代时空信息基础平台，支撑构建中国版“数字地球”（武昊等，2018；Chen等，2021）。

（3）遥感智能处理：针对海量遥感影像的自动处理与信息提取难题，研究影像解析预训练大模型、影像特征算子库构建、自然智能参量计算、基于深度学习的高可信影像解译等智能处理关键技术，研发智能化处理平台，建设国家人工智能应用时空信息中试基地，构建智能化的调查监测技术体系，推进跨层级、跨地域、跨业务的遥感智能协同处理和持续在线按需服务（张继贤等，2022；陈军等，2022）。

（4）全球可持续发展：针对2030SDGs、气候变化、防灾减灾等国际热门议程，研究多源资源整合和众包协同等方面关键技术，开展数据驱动和询证分析的时空型SDGs监测评估与动方案制定，研制多类型、多尺度数据类、技术类、知识类以及平台类公共产品，向发展中国家提供公共产品与服务（Chen等，2020）。与此同时，在全国城市可持续发展标准化技术委员会（SAC/TC567）的支持下，探索将高质量发展和可持续发展的有机融合，形成对标国际、符合国情的城市高质量可持续发展技术标准体系，并推动时空型监测评估、行动方案制定、知识服务等标准的立项研究。

（5）国土空间数字化治理：针对国土空间多维动态特征和山水林田湖草沙海多要素关联耦合特性，以统筹国土空间数字化发展和推动智慧化应用为主线，研究自然资源与国土空间“一张图”构建的基本理论、关键技术与赋能机理，研发空间格局解析、结构诊断、时空孪生、趋势预测、态势预警、方案优化等技术方法，构建以“全面动态感知、系统精准认知、全域智慧管控”为主线的时空信息技术体系，支撑自然资源“两统一”管理及国土空间规划治理（陈军等，2022，2024）。

（6）实景三维经济（图2）：针对从二维走向真三维的数字化发展趋势，将具有立体化、真实化、实体化特征的实景三维数据与数字经济应用场景有机融合，研发时空连接、数实互馈、感知交互、实时推演等时空智能技术，打造实景三维赋能低空经济、文旅融合、游戏影视、运动健康等多元化应用场景，研制展陈、穿戴、脑机等产业级和消费级的系列装备与服务，催生万亿级的实景三维经济新业态，推动数字经济的健康发展（陈军等，2025）。

图2  实景三维经济的研究任务

Fig.2 Research task of 3D realistic geospatial landscape model economy

4  运行管理机制

根据重大科创平台的要求和新型研发机构的特点，借鉴国家实验室和全国重点实验室的经验与做法，积极地探索“联合-开放-流动”机制，以有效地集聚创新要素，构建创新高地，推动跨界融合，支撑“顶天-立地”的科技创新（陈清龙和袁成琛，1989；由长延，1999；陈军等，1994；庄少勤，2023）。

1）联合-集聚创新要素

新一轮科技革命和产业变革的一个显著特征是科学研究正向极宏观拓展、向极微观深入、向极端条件迈进、向极综合交叉发力。要破解时空信息赋能高质量发展的诸多难题，凭借以往“小而散”的科研格局，往往是捉襟见肘，难以奏效。因此，应该根据重大科创平台的要求，发挥部省共建优势，推动跨学科合作，发挥，推动学科跨部门的协同创新。

（1）发挥部省共建优势：自然资源部既是生态文明建设的两大主责部门之一，也是测绘地理信息的主管部门，具有整合全系统各类创新要素、推动重大创新活动、组织行业推广应用等方面的优势资源（庄少勤，2023）。浙江省是中国极具创新精神、经济基础雄厚的省份，其湖州市是“绿水青山就是金山银山”两山理论的发源地，德清县是全国著名的地理信息小镇，具有丰富的应用场景和良好的创新环境。为了建好莫干山地信实验室，自然资源部和浙江省签订了部省（含市县）共建协议，成立了领导小组，在整合央地创新要素、提供政策指导、经费支持和应用场景凝练等方面采取了一系列重要举措，为实验室的建设与运行奠定了良好基础。

（2）推动学科交叉融合：无论是智能化测绘、先进时空计算、智能遥感，还是实景三维经济、全球可持续发展，都不再是一个单一的科技问题，均需要学科交叉融合。例如，智能化测绘既要研究时空型混合智能计算范式等基础性问题，也涉及时空数据的实景化感知、时空场景的多维度认知、时空地图的情境化表达等关键技术，还要考虑研发智能化测绘的生产技术体系与服务技术体系。为了推动智能化测绘的深入研究，莫干山地信实验室与国家基础地理信息中心、西南交通大学、中国矿业大学等高校、研究院所等合作组建了智能化测绘研究院，通过“强强合作-优势互补”合作模式，联合国内外遥感、GIS和人工智能、仪器装备等方面的优秀科学家与技术专家，共同开展研究与成果转化工作。

（3）构建技术创新联盟：除此之外，还需进一步探索和加强与创新型企业、金融机构的合作，组建技术创新联盟，加强从应用基础研究、技术攻关到成果转化运用的全链条联合攻关，打造创新生态圈。例如，在中国卫星导航定位协会支持下，牵头成立了低空经济工作委员会，联合导航定位、实景三维、空中交通管理、无人机运营等方面的研究机构、企事业单位，打造时空信息赋能低空经济的产业联盟，推动低空天路、三维导航、低空数字底座、低空国土空间规划等方面的创新发展。

2）开放-构建创新高地

高水平科技自立自强不应是闭门造车，而应该通过开放来改变以往科研机构的封闭体系，构建创新高地，集聚行业和社会各界的高水平专家，推动思想碰撞和合作研究，以获得更高的科研效益，增加高质量的科技供给（鲁世林和李侠，2023；魏阙和辛欣，2023；李力维和董晓辉，2023）。为此，要举办高水平的系列学术研讨，组织高水平研究，推动高层次国际交流。

（1）打造新思想策源地：1984年在莫干山举行了中青年经济科学工作者学术讨论会（简称“莫干山会议”），被称作“经济改革思想史的开创性事件”。莫干山地信实验室发挥这一优良传统，持续地举办“一期一主题”的系列研讨活动，努力地推动学术争鸣与思想碰撞，提出新思想、新观点。目前，已相继举办了时空信息赋能新质生产力、实景三维与低空经济、城市高质量可持续发展、时空信息赋能数字生态文明、智能遥感等10多场的研讨会。每次都邀请了来自不同学科和部门的知名专家、用户、企业家及管理人员，针对当前的热点与前沿问题，梳理面临的痛点与难点问题，交流最新研究进展，研讨未来的发展方向，探索进一步的合作关系。

（2）组织高水平研究：围绕莫干山地信实验室的研究方向与重点任务，联合设计了时空信息智能化关键技术及赋能应用和全球地理信息公共产品服务建设两大专项共11项重点项目，谋划申报了“国家人工智能自然资源（时空信息）行业应用基地”超长期国债项目，合作申请并获批了2项浙江省“尖兵”项目。目前，正会同湖州市人民政府和联合国全球地理信息知识与创新中心一起，策划和实施湖州全域高质量可持续发展的监测评估。

（3）推动高层次国际交流：科技进步是世界性、时代性课题，应加强和拓宽政府和民间交流合作渠道，推动高层次的国际交流，促进互联互惠的科技合作。例如，我国在实景三维建设与时空信息赋能应用、智能化测绘等方面起步较早，有较好进展，应通过ISPRS、ICA等国际测绘学术组织，加强与国际同行的交流，推动实质性合作，引领和带动国际上该领域的创新发展。再如，中国近年来大力推进高质量可持续发展，取得了诸多创新成果，可为践行《联合国2030年可持续发展议程》和制定Post 2030 agenda提供中国智慧。在中国科协的指导支持下，牵头成立了中国科协联合国咨商的国土空间规划与地理信息专委会，发动和组织中国科学家，参与联合国地理信息、统计和可持续发展等方面的重要会议，与各国同行交流应对共同挑战的实践经验，提出战略性、前瞻性和可行性的对策建议，贡献出中国科技界的智慧和方案。

3）流动-增强创新活力

流动是实验室开放的必然结果，只有流动才会有持久的开放。因此，作为一个新型研发机构，不仅要建立聚才用才的良好机制，凝聚优秀人才；还应该营造宽松的交流环境，做到“请进来，走出去”（王鹏，2020；倪君等，2023）。

（1）建立聚才用才的机制：新型研发机构是以大目标、大平台和大合作为基础，不拘泥于打破传统“基础研究—应用研究—产品开发”的线性科研流程，推动科研与产业化的同步前进或共时化发展（董建中和林祥，2012）。这对人才团队提出了很高的要求，既需要有强烈创新探索精神的战略科学家、首席专家（PI）领衔，也要有技术创新能力突出、善于解决复杂工程问题的卓越工程师，还必须有善于组织兵团作战和市场化运作的管理者。因此，必须探索和建立灵活有效的用人机制，融合聚天下英才而用之，做到引的进，留得住，用的好。一方面，需要从共建部门选派高层次的领军人才和高水平的管理者，另一方面要采用选聘、双聘、柔性引进等多种方式，吸引多层次的研究、工程技术人才。在建设与运行过程中，要大胆选拔和放手使用优秀青年人才，支持他们挑大梁、当主角，加快打造培养高水平科技人才队伍。

（2）营造“请进来”“走出去”的氛围：一方面，应邀请本领域的顶尖专家到实验室讲学，介绍国内外的最新研究动向，或开展短期工作，就共同关心的一些问题进行深入讨论与研究；另一方面，应鼓励和支持实验室的科技带头人和骨干走出去，参加国内外的重要学术活动，到国际学术组织担任和履行相关职务，在国际上讲述中国故事。在此过程中，应与国内外的高水平研究机构与单位建立起优势互补的长期合作关系，相互借力，协同发展。

5 结  语

莫干山地信实验室是自然资源部和浙江省贯彻落实中央关于建设科技强国精神的一项重要战略部署，肩负着助力落实《联合国2030年可持续发展议程》、推动时空信息智能化发展、打造时空信息新质生产力的重要使命。自实验室成立以来，部省领导高度重视、高位推动，部、省、市、县合力推进，实验室建设，确立了“顶天-立地”科技创新方向与重点任务，探索推动了“联合-流动-开放”的运行管理机制，成立了智能化测绘、实景三维经济、先进遥感、先进计算与数字化战略等研究院，实现了高起点开局起步。

今后莫干山地信实验室将按照自然资源部和浙江省的要求，进一步对标国家重大战略和地方发展需求，加大科技创新力度，加强体制机制建设和队伍建设，努力产出一批标志性的亮点科技成果，争取早日成为国际一流水平的时空信息创新与赋能应用高地。