项目可研报告扶贫空间信息系统关键技术及其应用

密级：国家科技支撑计划项目可行性研究（论证）报告（试行）项目名称:扶贫空间信息系统关键技术及其应用项目编号:2012BAH33B00项目组织单位:国务院扶贫开发领导小组办公室中华人民共和国科学技术部二 一一年 十一月编写说明 1本研究报告由项目组织单位组织编写。2编写要求：（1）总体目标完整、集中、明确、可考核，要充分考虑经济、技术等方面的可行性；（2）研究任务和内容重点突出，课题设置合理，各课题之间关联度高；（3）技术路线清晰、技术关键点与创新点明确；（4）配套条件落实，管理措施具体，组织实施条件完备就绪，课题承担单位的选择符合要求；（5）经费概算根据充分，经费筹措有保障，经费使用符合有关规定；（6）风险分析全面，对策措施完备；（7）相关证明文件等附件齐全。3报告中涉及到外文缩写要注明全称。4本报告文本采用A4幅面纸，4号仿宋体字。标题加黑。5可行性研究报告一式15份，由项目组织单位盖章后报科技部，同时报送电子版本。6通过项目可行性论证后，根据专家论证意见和建议修订完善，形成项目可行性论证报告。项目信息表项目名称扶贫空间信息系统关键技术及其应用项目编号2012BAH33B00密 级公开保密期限所属领域能源 资源 环境 农业 材料 制造业 交通运输信息产业与现代服务业 人口与健康 城镇化与城市发展公共安全与其他社会事业项目建议单位信息单位名称国务院扶贫开发领导小组办公室组织机构代码00001950-2通讯地址北京市朝阳区太阳宫北街1号共济大厦邮政编码100028联系人姓 名王小林性 别男职 务处长办公电动电子信箱传 与组织单位中国国际扶贫中心首都师范大学中国科学院地理科学与资源研究所农业部规划设计研究院中日友好环境保护中心科技部项目主管司科技部高新司项目起始时间2012.1项目结束时间2014.12经费预算4000万元申请支撑计划专项经费2000万元其他财政拨款1000万元单位自有货币资金1000万元其他资金0万元国家科技支撑计划专项经费资助方式无偿资助拟分解的课题及其承担单位选择方式课题一：贫困地区资源环境监测评估与生态价值评价技术课题二：贫困地区灾害风险评估与灾害管理技术课题三：基于空间信息技术的贫困精准识别课题四：贫困地区扶贫开发信息服务系统构建课题五：扶贫开发资源优化配置技术与示范应用所有课题承担单位选择方式均为择优委托。项目任务来源（简述所落实的科技任务类专项规划、部际合作、省部会商、技术创新工程、国家重大工程建设或重大装备开发等相关重点任务。）该项目系“典型行业/区域综合应用与示范”主题十二五规划中，关于“面向行业/区域的地理信息系统典型应用示范”的重点任务。国务院扶贫办与科技部经过会商达成一致，共同支持中国农村扶贫开发纲要（2011-2020年）和武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划（2011-2020年）的实施，该项目的实施是部际合作的重点任务。项目可行性研究（论证）报告摘要（概要介绍项目任务的来源、现有工作基础、项目总体目标与主要任务、项目预期成果及主要考核指标、项目总投资概算及经费筹措方案、以及必要的支撑和配套条件落实情况等立项成熟条件。限3000字以内。）1项目任务的来源该项目系“典型行业/区域综合应用与示范”主题十二五规划中，关于“面向行业/区域的地理信息系统典型应用示范”的重点任务。同时，国务院扶贫办与科技部经过会商达成一致，共同支持中国农村扶贫开发纲要（2011-2020年）和武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划（2011-2020年）的实施，该项目的实施也是部际合作的重点任务。2. 现有工作基础项目实施具有良好的工作基础，主要体现在：2.1 科技扶贫工作基础经过广大科技人员的艰苦努力，科技扶贫通过向贫困地区有计划、大规模投入科技要素，推动先进适用科技成果向贫困地区种养业和区域性支柱产业转化，增强了贫困地区农民的自主发展能力，为改变贫困地区的面貌取得显著效果，有力地支持了中国农村扶贫开发纲要（2001-2010年）目标的如期实现。新十年扶贫开发对科技扶贫的需求，使得通过传统的由科技部门向贫困地区派遣科技特派员等手段已经远远不能满足需求，更需要利用现代科学技术对扶贫开发决策提供支撑，对探索新的贫困地区发展模式提供支持。而我国空间信息技术的研究和发展，为此提供了坚实的工作基础。2.2国内技术基础2.2.1多源遥感数据获取与处理技术随着国际遥感技术的发展，美国陆地卫星系列、印度卫星、IKONOS、QuickBird、加拿大RadarSat卫星和欧洲ERS1/2、ASAR卫星等数据在我国已广泛推广，在国内获取这些数据也比较容易。由中国科学院遥感卫星地面站承担的“ENVISAT-ASAR雷达卫星数据共享” 项目目前已经投入运行，提供标准景影像全分辨率网络浏览与下载，目前已下载1000多GB，达到近3000景次。中国地质科学院水文地质环境地质研究所研制了一套激光微小位移监测系统，进行滑坡体的监测。中国测绘科学院、武汉大学等单位正在计划引进国外机载小光斑激光雷达系统，中国林业科学研究院开展了针对星载记录完整波形数据的大光斑激光雷达系统的理论模拟和林业应用研究。另外，我国的小卫星发射及应用技术不断提升，能为生态环境监测、土地利用监测等提供及时、可靠的优质服务。2.2.2生态价值评价与碳核算技术2011年，中国国际扶贫中心与德国国际合作机构（GIZ）联合执行的研究项目碳融资与低碳减贫模式可行性研究, 课题组的专家分别就贫困地区农村生态环境服务价值化的可行性、森林碳汇、碳汇融资与低碳减贫进行了研究，此项研究基本理清了低碳经济发展尤其是生态服务市场和农村低碳发展领域的国内外趋势。但现有研究的不足在于：关于贫困地区碳交易的计算、评估技术的应用案例较少，有待于进一步研发与应用。虽然碳汇交易在中国还是一个新兴事物，但是如果操作成功，对贫困地区实现可持续发展与减贫的双重目标意义重大。2.2.3空间数据库建库技术空间数据库建库技术研究的技术准备已经比较成熟。进行扶贫决策支持研究所必需的数据仓库技术、数据挖掘技术、网络通信技术、软件工程技术、GIS分析技术等，以及相应的概念模型和机理模型都已有一定基础；农村贫困地区的扶贫数据库技术研究开发的时机已经成熟。中国国际扶贫中心，对农村、牧区和林区的贫困做了大量调查研究和贫困测量，课题参加单位对空间数据库建库有比较坚实的研究基础。2.3软硬件研发平台国内目前具有卫星遥感、航空遥感、激光扫描、近景测量等诸多数据采集的硬件平台、数据处理软件和建模软件、各种网络和多终端数据处理设备。这些软硬件平台技术的发展能够从数据采集、数据建模、数据处理、数据显示与交互等方面支撑空间信息技术在扶贫开发决策支持中的软硬件需求。2.4研发力量在相关领域中国国际扶贫中心、首都师范大学、中科院地理所、农业部规划设计院、中日友好环境保护研究中心等科研机构具有水平较高的科研队伍和技术支撑能力，能够应用相关学科的最新研究成果和技术手段解决扶贫开发辅助决策支持所涉及的技术难题，保证项目能够有序进行。3项目总体目标与主要任务31项目总体目标落实中央10号文件中国农村扶贫开发纲要（2011-2020年），贯彻国务院审定通过的由国务院扶贫办和国家发展和改革委员会共同编制的武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划（2011-2020年）。针对扶贫开发的新特征和新问题，利用3S技术，综合经济、社会、生态和环境因子，建立适应全面建设小康社会要求的扶贫决策支撑技术体系，提高扶贫开发的识别和瞄准能力。32项目主要任务：（1）研究连片特困地区资源环境和地表灾害信息监测评估技术，开展贫困现状调查，构建扶贫开发空间信息数据库。（2）开展贫困地区生态价值评价与核算、灾害风险评估与资源优化配置模型研究，建立基于空间信息技术的扶贫开发信息服务平台。（3）引导贫困地区合理利用优势资源，实现自我发展的良性循环。（4）在上述研究基础上，选择典型地区进行示范应用，为国际减贫领域的科技扶贫提供先导技术支撑，辅助国务院扶贫办开展新阶段扶贫开发工作。4项目预期成果及主要考核指标41开发连片特困地区资源优化配置（决策支持）平台，包括：（1）贫困地区资源环境数据信息快速处理与资源生态价值评估系统（2）贫困地区灾害评估与监测系统（3）贫困地区贫困精准识别系统（4）贫困地区资源优化配置系统42开发连片特困地区扶贫开发信息服务平台,包括:（1）扶贫开发信息管理系统。（2）扶贫开发产业发展支持系统：包括贫困地区特色产业空间信息管理、旅游信息服务、产供销产业链信息服务、招商引资信息服务等功能。 （3）提交与项目设置课题相对应的5套研究报告。（4）在资源环境监测评估与生态价值评价、贫困地区灾害风险评估与灾害管理、资源优化配置等领域申请软件著作权登记5-9项。（5）在国内外知名杂志和会议上发表学术论文20篇以上。（6）培养相关领域的博士、硕士研究生20-30名，培养学术带头人6-10名，青年学术骨干10-15名，培训基层业务人员1000人次以上。（7）项目研究成果在武陵山片区进行示范应用。包括：1套示范区资源环境与社会经济信息数据库；1套资源优化配置应用业务系统；1套扶贫开发信息服务应用平台。5项目总投资概算及经费筹措方案项目总经费为4000万，其中支撑计划专项经费需求2000万元，课题承担单位配套2000万元。配套经费主要来自于项目中各课题承担单位自有货币资金和其他财政资金的支持，为实现资源共享，主要用于项目研发所需的硬件设备购置、基础数据调查、购置和处理等。6必要的支撑和配套条件落实情况等立项成熟条件项目已经制定了严密的组织实施方案与管理措施。项目由国务院扶贫开发领导小组办公室组织实施，成立项目领导小组办公室，由一名国务院扶贫办副主任任组长，邀请科技部高新司、国务院扶贫办国际合作和社会扶贫司、规划财务司、政策法规司的领导任成员。在项目实施单位中国国际扶贫中心设立项目专家委员会，聘请相关领域的国际和国内专家进行技术指导。在中国国际扶贫中心研究处设立项目管理秘书处，负责与各承担单位的沟通协调。项目中各课题承担单位为本项目的实施配备了结构优良的研发队伍，积累了扎实的技术基础和丰富的项目研发数据资料，配备了相对完善的实验仪器设备，各课题配套资金已经全部落实到位，为承担相关领域国家重大项目奠定了坚实的基础。立项条件已经成熟。项目可行性研究报告编写提纲一、项目需求分析1项目与国家中长期科学和技术发展规划纲要（2006-2020年）重点领域及其优先主题任务部署，以及“十二五”重点科技任务类专项规划、部际合作、省部会商、技术创新工程等确定的重点任务，以及与国家重大工程建设或重大装备开发等相关重点任务需求的结合程度。“十二五”期间，地理信息系统技术优先主题发展的总体目标与任务是：面向国家战略性新兴地理信息产业发展、国家全球战略决策制定与实施、行业部门与社会公众空间信息服务等对地理信息与技术的巨大需求，着力开展泛在空间信息关联与全息位置地图、空间数据挖掘与知识发现等前沿技术研究，发展以分布式协同、高性能计算、空间数据流处理为核心的新一代GIS技术，抢占地理信息系统技术的制高点；突破以国产地理信息系统软件为基础的空间信息应用技术，发展智慧城市、重大行业应用GIS、全球海量信息空间关联集成与融合分析等系统，形成服务于国家经济社会发展和全球战略决策的支撑点；大力推进先进地理信息系统基础软件平台、专业化应用系统和大众地理信息服务网的研发，增强以地理信息技术与服务为核心的地理空间信息产业的增长点。通过系列项目的部署和实施，取得一批战略性的核心专利，培养一批具有创新和创业能力的国际性人才，实现我国GIS从引进消化的赶超发展进入到自主创新的跨越式发展新阶段。该项目系“典型行业/区域综合应用与示范”主题十二五规划中，关于“面向行业/区域的地理信息系统典型应用示范”的重点内容。2011年中央10号文件颁布了中国农村扶贫开发纲要（2011-2020年），纲要明确要求开展科技扶贫，并把连片特困地区扶贫开发作为未来十年扶贫开发工作的主战场。2011年10月国务院审定通过了国务院扶贫办与国家发展和改革委员会共同编制的武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划（2011-2020年），规划提出“率先在武陵山片区启动重大政策和项目贫困影响的评估工作。对贫困影响进行跟踪监测。建立连片特困地区规划监测信息系统，开展规划实施监测”。以往的扶贫开发，主要是基于农民收入这一指标，辅以其他几个少数的社会发展目标。而目前自然资源、生态环境、气候变化的影响，越来越成为影响扶贫效果的新的挑战，但在过去的决策支持环节，这一领域的信息支持手段十分薄弱。这就使得扶贫开发决策难以与保护生态环境有效衔接，贫困地区资源优势难以优化配置。本项目的研究，准确地瞄准这一重大经济社会问题的科技支撑薄弱环节，积极探索利用3S技术进行扶贫开发辅助决策支持，是科技为民生服务的重大举措和体现，也是在扶贫开发工作中，保护资源环境、贯彻落实可持续发展战略的重大举措。因此，国务院扶贫办与科技部经过会商达成一致，共同支持中国农村扶贫开发纲要（2011-2020年）的实施，该项目的实施也是部际合作的重点任务。同时，也是贯彻落实2011年10月国务院刚刚审定通过的武陵山片区区域发展与扶贫攻坚规划（2011-2020年）的重要行动。2. 项目预期成果对经济社会发展或行业技术进步的支撑作用2.1社会效益分析本项目直接瞄准新十年扶贫开发纲要目标，提升扶贫开发决策能力，针对连片特困地区这一扶贫开发的主战场，建立利用空间信息技术进行贫困的精准识别能力，探索生态产业扶贫新模式，引导贫困地区合理利用优势资源，改善人们的生活质量，破解有效瞄准扶贫对象和缓解扶贫对象返贫的难题。预期该项目的实施将有效提升扶贫开发的决策能力，促进贫困地区发展能力提高、生态环境改善，缩小发展差距、构建和谐社会。2.2技术效益分析国际社会对生态资源价格的补偿、交易越来越注重，2012年联合国可持续发展大会关注的主题就是“可持续发展与减贫背景下的绿色经济”，但我国生态价值的评估以及生态补偿的研究起步晚,正处于从模仿、学习到逐渐成熟阶段。目前，生态资源价值及补偿评估研究正是热点与难点，很多问题尚未解决，没有形成统一的生态环境价值评估的指标体系。而在快速发展经济的过程中，也逐渐意识到生态环境的重要性，政府也高度重视走可持续发展的道路，要求人与自然和谐发展。因此，本项目中的“生态资源价值评价”研究，可以让有关学者更加深入地研究生态安全评价、生态价值评估以及生态补偿等方面的工作，从而提出新的方法与技术并加以推广。特别是提出能够在贫困地区进行生态价值核算和碳交易的模式，这将为促进区域平衡发展，为贫困地区转换发展方式，探索新型可持续减贫模式提供良好的产业化环境。当今世界上有“生态服务补偿（PES）”的技术体系，却没有“有利于穷人的生态服务补偿（P-PES）技术体系。该项目的研究将推动国际社会在这一领域的研究技术进展。2.3经济效益分析利用空间信息技术辅助扶贫开发，其间接经济效益和社会效益无疑是巨大的。本项目的研究并不在于项目本身的直接效益，而是通过项目的示范推广，实现贫困地区资源的有效配置，目的在于促进贫困地区和贫困人口与资源环境的有序良性发展。由于空间信息技术所具有的“能、准、快、广”特点（主观能动性、数据准确性、调查快速性和空间宏观性），可直接瞄准新十年扶贫开发纲要目标，提升扶贫开发决策能力，针对连片特困地区这一扶贫开发的主战场，建立生态产业扶贫新模式，引导贫困地区合理利用优势资源，改善人们的生活质量，破解有效瞄准扶贫对象和贫困地区生态环境脆弱从而返贫严重，扶贫成果难以稳定的难题。2.4产业化前景分析本项目实施形成的产品包括贫困地区社会经济与资源环境数据采集与管理系统、灾害环境监测评价预警系列软件系统、扶贫开发信息服务系统三大类，均具有非常广阔的产业化前景。选择武陵山区连片特困地区为技术集成与示范试点，以资源环境为基础，开发贫困地区生态产业，建立基于生态价值补偿、碳金融技术的科技扶贫新模式，提升示范区产业化水平；预期成果可逐步推广、应用到全国14个连片特困地区，并利用中国国际扶贫中心的国际减贫交流合作平台，将该技术方法推荐到具有适应性的其他发展中国家。二、现有工作基础1国内外相关技术、知识产权和技术标准的现状与发展趋势分析1.1贫困地区资源环境信息监测评估经过近30多年的经济增长和政府扶贫活动，中国的农村贫困人口大幅度减少了。目前的农村贫困人口多居住在自然资源匮乏、生态环境恶劣的地区。总体上来看，农村贫困群体所生活的自然资源和生态环境构成了中国未来扶贫的重要约束条件。如何有效的利用自然资源以及改善生态环境就成了扶贫工作的关键内容，国内许多学者在这方面做了大量的研究。范小建等（2011）关于“扶贫开发与青藏高原减灾避灾产业发展研究”，历时两年，对青藏高寒牧区东部地区开展了全面深入的实地调研、草地样方取样、空间定位照相。贡保草等以甘南藏族自治州为例论述了西部民族地区环境资源型产业扶贫模式的创建。束锡红等以宁南山为例重点论述了该地区环境、资源以及人口协调发展的扶贫开发政策的选择。依靠遥感技术和全球卫星定位系统获取和提取的信息具有准确、高效、及时、快速、直观、周期性、动态性、定量化、省力、经济等诸多优点。遥感图像数字处理技术的发展,如多源信息的融合技术、小波变换、神经网络分析技术、分形几何理论等,使从遥感影像中提取有用信息能力大大提高。如采用人工神经网络技术对同一影像地物分类处理,较一般分类方法精度要提高约10%,从而可实现利用廉价、较低分辨率的遥感数据提取高精度信息。国外“3S”技术在资源和环境监测中的应用起步较早， 60年代末就用遥感方法对土壤水分监测，70年代逐步开展了土壤水分遥感监测研究。80年代后，Carlson(1986)用NOAA/AVHRR估计了土壤有效水分。1976年美国的雷根和杰克逊将遥感资料用于小流域设计洪水模型SCS模型。美国、加拿大、墨西哥等国也先后利用遥感技术并结合地理信息系统进行森林资源、土地利用现状调查以及动态的连续、快速监测。我国航天遥感的应用研究起步于70年代中、后期。二十多年来，遥感技术在许多领域都已有了长足的发展，在森林火灾监测与预报、水灾以及淹没面积的监测、农作物长势、面积与产量的分析与预测预报、石油与其它矿产地质等方面的应用己经进入了实用或半实用的阶段。“七五”和“八五”期间，一些国家重点项目，也开展了应用Mss、TM和SPOT图像进行区域土地遥感调查和制图，包括少数省、区独立进行的类似工作。1998年国土资源部在对江西赣南8个县和湖南沅陵县进行扶贫工作中利用先进的航空遥感技术对近4万平方公里国土面积进行了综合调查；制作出一套卫星摄像图片和解译资料，这些成果被广泛用于农、林、水、工、交、城建等各个领域，对防治水土流失，建设生态环境，大幅度提高山地植被覆盖率发挥了重要作用。利用地球化学技术，投资开展了名特优农作物产地地球化学背景值调查，查清了赣南烟草、茶叶产地的地球化学背景，建立了宜烟、宜茶区的地质环境模型和综合环境信息库，对赣南烟、茶的发展起到了指导作用 。1.2贫困地区的资源生态价值评价与碳核算技术1.2.1生态价值评价国外生态价值的评估研究可以追溯到1925 年比利时的Drumarx 首次以对野生生物游憩的费用支出作为野生生物的经济价值。1993 年联合国有关机构正式出版了综合环境与经济核算手册临时版本(简称SEEA) ,对此前各国环境与经济综合核算的研究成果进行了较全面总结,并提供了环境与经济核算的总体思路与框架以及一些生态价值的核算方法。1997 年Costanza 等人对全球主要类型的生态价值进行了评估,揭开了生态价值研究的序幕。1997 年,由Gretch Daily 等人编著的生态系统服务功能一书,不仅系统地阐述了生态系统服务功能的内容与评价方法,同时还分析了不同地区森林、湿地、海岸等生态系统服务功能价值评价的近20 个实例,具有较高的学术价值。同时，关于生态补偿实践的研究，西方一些国家做了较多的生态补偿制度的探索工作。目前,美国、德国等发达国家已初步建立了生态服务付费的政策框架,形成了直接的一对一交易、公共补偿、限额交易市场、慈善补偿和产品生态认证等完整的生态补偿框架体系。例如,美国田纳西州流域管理计划,1986 年开始的保护区计划为减少土壤侵蚀对流域周围的耕地和边缘草地的土地拥有者进行补偿。最有代表性的生态补偿项目是在哥斯达黎加、哥伦比亚、厄瓜多尔、墨西哥等拉丁美洲国家开展的环境服务支付项目,该项目由世界银行发起, 改善流域水环境服务功能是该项目主要的生态补偿方向。大多数此类生态补偿项目主要通过增加流域内的森林覆盖率改善水质和水文条件, 因此补偿费主要向用水者征收,其他生态服务的受益者不被考虑。国内生态价值的评估始于1980年代初,到1990 年代以后不同层次的评估结果陆续面世。1984年,马世骏先生发表了名为社会经济自然复合生态系统的文章,代表生态学家涉足经济学领域。1996年由胡涛等人组织了中国环境经济学研讨班,发表了两册论文集,内容包括环境污染损失计量、环境效益评价、自然资源定价、生物多样性生态价值等。1998年李金昌研究员编著出版的生态价值论系统分析了生态价值的有关基础理论,并就其量化方法进行了深入的研究。1999 年中国科学院生态环境研究中心的欧阳志云等人对我国陆地生态系统的服务功能价值进行了研究,得出我国陆地生态系统服务功能经济价值每年为148万亿元人民币。2000 年我国著名植物学家陈仲新、张新时等根据Costanza 等人的研究成果,按照面积比例对我国生态系统的服务功能经济价值进行了评估,得出我国生态系统服务功能的经济价值大约为7.78万亿元人民币。2002 年张颖博士出版的中国森林生物多样性评价对森林生态系统多样性进行了多角度评价分析,具有较高的理论价值,有力地推动了生态系统服务功能评价方法向纵深方向发展。总体来说,我国的生态系统服务功能的价值评估方法正处于由学习模仿向逐渐成熟的过渡阶段,并开始了纵向的研究。而在国内对于生态补偿实践的研究，森林生态补偿和流域生态补偿作了较多的实践研究和探索,对矿产资源、自然保护区、湿地和游园的生态补偿也有所涉及。森林方面的生态补偿涉及的一个重要方面是对退耕还林的经济补偿。具有代表性的有:柴兵等运用经济学原理对退耕还林工程进行经济学分析,采用logistic 生长曲线表示退耕过程中农民收入的变化过程,指出在整个退耕还林和经济补偿的过程中,补偿标准的确定应该是保证农民获得基本的口粮需求,保证经济收入不至于发生显著下降;退耕还林必须以农业产业结构的调整为基础,通过经济补偿的“输血”培养农民退耕后持续增长的“造血”技能;经济补偿的停止,必须以产业结构调整和增加碳汇为基础，碳汇可以通过单位面积单位时间可吸收多少二氧化碳作为标准,也可以采用计算碳成本效益的办法进行衡量。在流域生态补偿方面,刘玉龙侧重流域上下游之间的生态补偿,并做了量化分析。通过生态补偿的理论基础研究,建立上游地区生态建设与保护补偿模型,从直接和间接两个方面对生态建设与保护的总成本进行汇总,并引入水量分摊系数、水质修正系数和效益修正系数,以计算生态补偿量。利用所建立的模型,确定2000- 2004年间上游地区生态建设与保护所需的年补偿量。陈瑞莲从流域区际补偿角度出发,认为流域区际生态补偿,主要包括生态破坏补偿和生态建设补偿两个方面,前者指对生态环境产生破坏或不良影响的生产者、开发者、经营者应对环境污染、生态破坏进行补偿,对生态环境由于现有的使用而放弃未来价值进行补偿;后者是生态受益地区、单位和个人对保护生态环境、恢复生态功能的生态建设地区、单位和个人实施的经济补偿。诸多学者对森林和流域生态补偿进行了实践研究,由于各个研究都是在特定的条件下进行的,限于自然地理条件、经济状况以及研究角度、使用的研究方法等方面的不同,至今尚未形成一个完善的生态补偿研究体系。从总体来看，根据我国的研究现状来看，生态系统服务功能价值评估的研究还处于初级阶段，研究对象比较单一，功能范畴方面考虑不够全面；在估算方法上大多直接引用国外的研究方法或者直接套用国外的标准。因此，在我国开展生态系统服务功能及其生态经济价值评估的研究，为生态环境保护与建设提供决策据，实现区域可持续发展迫在眉睫。1.2.2农村贫困地区碳交易技术贫困地区生态环境脆弱, 社会经济发展落后, 受全球气候变化的影响最大。季曦、王小林（2011）对“低碳扶贫的机遇、挑战和政策建议”进行了研究，系统地对就对气候变化的碳金融创新，“低碳扶贫”的机遇与挑战，碳金融创新与“低碳扶贫”的政策框架，“低碳扶贫”的产业规划进行了阐述。世界银行是全球温室气体排放权的最大买家, 世行建立了“原型碳基金”、“生物碳基金”、“社区发展碳基金”等多个碳基金。其中社区发展碳基金( CDCF) 项目要求不仅要实现减排的目标, 还要促进贫困的农户和贫困社区的发展, 与农业的相关性较强。世行的社区发展碳基金,支持发展中国家贫困地区的将减排与社区发展相结合的项目, 创造“发展+ 碳”信用。也就是在减排的同时, 促进社区的发展,改善贫困人口的生活和他们的环境。农业碳交易是清洁发展机制( CDM) 框架下,发达国家通过与发展中国家农业减排项目合作,通过提供资金和技术的方式,帮助发展中国家农业减排,由此通过境外采取的低成本的减排行动,完成京都议定书减排目标的承诺。即发达国家通过农业碳交易项目,在发展中国家购买农业碳减排量,从而在获得自身碳排放权利的同时,完成减排目标。农民可以通过土地管理措施、农业生产措施增加固碳或减少温室气体排放,买方购买产生的碳信用用于抵消工业过程中排放的温室气体。截止到2010年10月5日,全球范围注册的农业CDM共有128项,占CDM项目总数的4.43%。按照年份,2005年全球登记注册的农业碳交易项目6个,累计减排量684533tCO2e(每吨二氧化碳当量)。到2010 年, 注册的农业碳交易项目5个,累计减排量189510 tCO2e。从国家和地区的分布情况来看,目前巴西、墨西哥、菲律宾和印度的农业碳交易项目数量最多,减排量最大,合计项目92个,占总数的71. 9%,减排量累计达5408725tCO2e,占总量的64.1%。其次为马来西亚和智利,项目数分别为9个和7个。我国农业碳交易项目较少,仅有3个,均为沼气工程项目,仅占总数的2.3%,减排量为235298tCO2e,占总量的2.8%。从项目类型来看,目前农业碳交易项目主要有三个类别:养殖业排泄物厌氧发酵收集沼气发电或取热;生物质直燃或气化发电;农业废弃物有氧生产有机堆肥。部分农业碳交易项目与能源工程和废物处理行业相重叠。农业作为一个大产业,目前的碳交易项目相对较少,未来的发展潜力巨大。2007年,美国已经有1230 位农户注册了农业碳汇项目并通过实施免耕获得了收益。2007年年初,芝加哥气候交易所将蒙大拿的碳交易项目范围扩大到28个县。2030年减缓和适应气候变化的年投资和资金流预计为2500- 3800 亿美元。大约一半将用在发展中国家。具体来看,大约一半缓解的资金和几乎全部适应的资金将用于发展中国家与农户相关的产业。到2030 用来保护发展中国家农户生计应对气候变化的资金大约每年830-1270亿美元, 即全球应对气候变化资金的1/3。具体来看, 550-650亿美元将用于农业、土地利用、土地利用变化和森林( LU LUCF) 。这包括通过禁伐森林达到减排, 林业管理和造林和再造林的成本,以及强化复合农林业和提高甲烷和N2O的管理。用于农户的适应的资金每年280- 670亿美元。此外,适应还包括一些生产和加工活动,包括研发、改善水的供应;与腹泻、营养不良、疟疾做斗争;维护海拔低的海岸地区; 改善基础设施。通过农业、林业项目减缓气候变化对发展中国家农户生计的影响约需要全部应对气候变化资金的1/4- 1/3,但是他们将创造1/2 - 2/3 的减排量。农业碳交易发展潜力巨大,可以通过提供给农村社区资金、技术让他们创造大量的CERs（Certified Emission Reduction，核证减排量）。1.3贫困地区自然灾害风险评估与灾害管理在全球气候变暖和城市化进程加速的大背景下，自然灾害风险研究引起了国际社会的重视，进行了一系列与灾害风险研究相关的工作。早在1981年，成立了国际风险协会（SRA），开展灾害风险分析、风险管理和政策研究；1987年由多个国际组织和国家支持的国际减灾十年（International Decade for Natural Disaster Reduction，简写为IDNDR）明确规定从1999-2000年为治理灾害的十年，敦促各国把减轻自然灾害风险列入工作计划，推动各国采取措施减轻自然灾害的影响；1994年5月27日，联合国第一届国际减灾大会通过横滨战略及行动计划，提出预防、防备、减轻自然灾害的指导方针，以建立可持续发展的世界；1999年，国际全球环境变化与人文因素计划（IHDP）建立了全球环境变化与人类安全综合研究办公室（GECHS），旨在研究自然灾害和城市脆弱性；2005年，第二次国际减灾会议通过了兵库宣言和兵库行动框架，其中，兵库行动框架确立了20052015年的战略目标和行动重点，识别、评估和监测灾害风险成为5个重点之一；2006年，在瑞士达沃斯召开的国际减灾会议上，国际灾害学界的专家学者们呼吁以综合的多学科交叉视角来研究和探讨当今世界的各类自然和人为的风险，强调了风险管理、脆弱性评价、恢复力建设在综合减灾过程中的地位和作用。2009年，国际风险大会在成都举行，大会呼吁积极寻求跨学科和跨部门的综合灾害风险管理模式，制定更加有效的灾害风险计划，有效应对当今社会灾害风险。近一二十年的国际灾害风险研究表明：灾害风险研究是开展减灾和制定应急管理对策的基础和依据，灾害风险评估、灾害风险管理等是其核心内容。近年来，地理信息在我国减灾中也得到了充分、广泛的应用。促进了我国减灾的信息化、科技化水平日益提高。汶川地震以来，中国国际扶贫中心黄承伟等（2010、2011）对贫困地区灾害风险评估与灾害管理进行了深入系统的研究，产出了大量的研究成果。目前，遥感、地理信息系统等信息技术支持下的灾害监测预报、早期预警、实时评估、恢复重建等灾害紧急响应与应急救助工作全面展开。自然灾害风险评估研究在这个阶段也得到了飞速发展。自然灾害风险评估研究大致包括以下3个发展阶段：(1) 注重致灾因子研究阶段20世纪20年代20世纪80年代。此阶段，人们普遍把环境作为致灾因子或者灾体，侧重于根据致灾因子强度阈值刻画灾害等级。风险研究仅仅关注致灾因子发生的概率，即单个个体风险。忽略存在于日常过程中的承灾体脆弱性和承灾体与致灾因子相互作用所形成的风险。(2) 注重社会属性研究的阶段20世纪80年代起，人们不再一味关注致灾因子或者孕灾环境研究，灾害的社会属性逐渐引起普遍关注，即关注致灾因子作用的对象-人类及其活动所在的社会与各种资源的集合，承灾体（人类社会）面对致灾因子表现出来的脆弱性受到学者们的极大关注。自然灾害风险评估也由传统的致灾因子成灾机理分析及统计分析发展为与社会经济条件分析紧密结合，即不仅关注致灾因子分析，也注重承灾体的脆弱性分析，且这个阶段，对于承灾体脆弱性研究是重点。(3) 综合研究阶段随着研究的深入，20世纪90年代起，灾害风险研究逐渐由脆弱性研究转变为基于灾害系统的风险研究。灾害系统理论认为灾害是孕灾环境、致灾因子与脆弱性相互作用的结果。在此基础上，形成了较为公认的灾害风险机制，即一定区域的灾害风险是由致灾因子（hazard）、暴露（exposure）、脆弱性（vulnerability）3个因素相互作用而形成的，自然灾害风险评估则在这三个因素基础上进行评估。自然灾害风险评估是自然灾害风险研究的核心内容，是自然灾害预防的重要工具，是控制和降低自然灾害风险的重要基础性研究。发展至今，自然灾害风险评估只对风险区遭受不同强度自然灾害的可能性及其可能造成的后果进行定量分析和评价，包括致灾因子分析（灾害危险性分析）、脆弱性分析、暴露性分析，以及在这三方面基础上的灾情评估和可接受风险水平的确定。1.4贫困地区多维贫困状况调查1.4.1多维贫困测量贫困状况调查是扶贫工作一个重要的环节，贫困监测数据不完整、不可靠、不及时，会影响中国和各省、市、区扶贫政策的制定。森提出多维贫困理论后，面临的最大挑战是如何对多维贫困进行测量。于是，2007年5月由森发起，在牛津大学国际发展系创立了牛津贫困与人类发展中心（Oxford Poverty and Human Development Initiative，OPHI）。 中心主任Alkire 建立了研究团队，并致力于多维贫困测量。Alkire 认为与能力方法相关的多维贫困测量能够提供更加准确的信息，便于识别人们的能力剥夺（Alkire，2007）。在20072008年，Alkire and Foster（2008）发表了计数和多维贫困测量工作论文。该文提出了多维贫困的识别、加总和分解方法。2009年，中国国际扶贫中心王小林和Alkire共同对中国进行了多维贫困测量。同年，国务院扶贫办以阿坝藏族羌族自治州的13个县1351个村进行了少数民族地区的多维贫困测量（曹洪民、王小林等著特殊类型贫困地区多维贫困测量与干预，中国农业出版社，2011年）。从中国的情况来看，1986年以来，经历了大规模的开发式扶贫。开发式扶贫的主要目标是通过改善贫困地区的农业生产条件，促进贫困地区农业产业发展，提高农民收入水平，减少贫困人口。开发式扶贫对贫困人口的识别是依据收入贫困线，以此为基础确定贫困县和贫困村。通过专项扶贫开发项目和政策对贫困县和贫困村进行扶贫开发。从效果来看，开发式扶贫取得了显著成就，中国绝对贫困人口显著减少。但从近年来的经济发展水平和收入分配来看，相对贫困成为中国贫困的突出问题。收入差距之外的教育、医疗卫生、社会保障等公共服务的差距显著高于收入差距。也就是说，新阶段中国贫困呈现出了明显的新特征。这些特征可以简要概括为：相对贫困和社会排斥取代绝对贫困成为贫困的主要方面；收入之外的多维度贫困表现突出；以农村为主的贫困逐步转化为农村和城市贫困共存的状态。因此，运用多维贫困理论和方法对中国农村和城市贫困进行测量，具有重要政策意义。1.4.2贫困人口识别扶贫开发的首要任务是对贫困人口的识别，只有准确地识别穷人，才有可能使扶贫政策和项目瞄准穷人。例如，美国政府的两个官方贫困线都是依据收入制定的。即贫困线（the Poverty Thresholds）和贫困准则（the Poverty Guidelines）。人口调查局（The Census Bureau）发布贫困线，主要用于统计目的，估计每年的贫困人口数以及按照居住类型、种族、和其他社会、经济以及人口学特征划分的贫困人口数。健康与人类服务部（The Department of Health and Human Services）发布贫困准则，用于管理，即决定一个人是否有资格获得联邦项目提供的援助。然而，越来越多的研究表明，收入只能反映人类发展和贫困的一个方面，而不能充分反映收入之外其他维度的贫困（Fisher，1992）。为了能够更加准确地瞄准穷人，需要在收入维度之外，从多个维度来识别和瞄准穷人。中国贫困地区住户监测资料，提供了多年的多指标调查体系。我国在这方面已经具有相当的理论和实践基础。但是，如何利用多维指标体系进行贫困识别，还有待于深入研究和实践。1.4.3贫困状况调查对贫困类型、致贫因素等进行综合调查是扶贫工作的一个重要的环节，贫困监测数据不完整、不可靠、不及时，会影响中国和各省、市、区扶贫政策的制定。国务院扶贫办已经在这方面进行了积极探索，并于2011年对贫困状态调查表进行了重新修订和设计，对全国的调查工作人员进行了培训，正在推进新的调查方法和调查工作。目前常用的贫困调查方法主要有抽样调查法。抽样调查是地理研究、资源评估、环境问题研究和社会经济问题研究的重要手段。对于地理分布的各种资源，由于调查数据往往具有空间相关性，传统的抽样调查理论无法满足日益增长的空间抽样需求。空间抽样理论是对具有空间相关性的各种资源和调查对象进行抽样设计的基础。目前很多学者在这方面展开了大量的研究，连健等以北京市人均农业总产值抽样为例，利用GIS技术,采用空间数据分析方法(ESDA),将传统的抽样思路与空间信息相结合,提出了基于空间的“动态抽样框”编制技术,进行空间分层抽样技术的研究和应用,形成一套基于GIS的空间抽样流程。姜成晟等详细论述了Kriging理论在抽样理论的应用、前向、后向和双向样本布局方法和六种空间抽样样本优化选择标准。高丽玲等以厦门岛问卷调查为例利用三明治空间抽样模型软件,以厦门岛住区问卷调查的需求为目标,平衡抽样精度和抽样成本,采用简单随机抽样、空间分层抽样和三明治空间抽样方法进行抽样。从以上大量的研究不难看出，如何将贫困地区的资源生态环境状况纳入到贫困量算指标体系中，对扶贫开发的精准识别工作起着重要的作用。应用常规手段量算贫困信息,不仅会耗费大量人力、物力和财力,并且无法全面衡量贫困状况，无法实现对贫困条件的全面掌握，也会因耗时过长而达不到及时、准确和快速瞄准穷人的目的。而“3S”技术凭借其明显的技术优势可以可迅速、重复、动态获取大区域的各种资源环境信息，并且可以对获取的各类资源环境数据和社会经济数据进行统一、有效、系统的管理，对有效识别穷人发挥重要作用。1.5贫困地区扶贫开发信息服务1.5.1产业布局评价贫困地区自身要发展，产业发展是关键。产业布局是技术产业发展的首要工作，通过对产业布局的影响因子进行分析，确定技术产业布局的原则，构建产业布局的评价指标体系及评价模型，以期对地区经济和技术产业的发展有所帮助。目前国内对产业布局做了大量研究，例如：高新技术产业布局评价指标体系的构建，海岸带区域产业布局评价指标体系设计，我国海洋经济区产业布局模型及评价体系分析，中国福州-环罗源湾地区工业产业布局规划环境影响评价，长江沿江主要城市投资环境评价及其产业布局拓展的方向研究等。1.5.2贫困地区供应链和信息管理其核心是建立贫困地区到市场一整套信息链、产业链。实际上是信息管理系统、供应链理论和空间位置服务相结合产物。供应链最早来源于彼得德鲁克提出的“经济链”,而后经由迈克尔波特发展成为“价值链”,最终日渐演变为“供应链”。它的定义为:“围绕核心企业,通过对信息流,物流,资金流的控制,从采购原材料开始,制成中间产品及最终产品,最后由销售网络把产品送到消费者手中。它是将供应商、制造商、分销商、零售商、直到最终用户连成一个整体的功能网链模式”。它是一个范围更广的企业机构模式。它不仅是联接供应商到用户的物料链、信息链、资金链，更为重要的是它也是一条增值链。因为物料在供应链上进行了加工、包装、运输等过程而增加了其价值,从而给这条链上的相关企业带来了收益。商务部、中国农科院等机构以及胡定寰等专家对农产品供应链进行了大量的研究，并且这些研究被广泛应用到大卖场、连锁超市的农产品供应链管理中。但是，针对贫困地区的农户和农产品如何有效纳入现代化供应链的研究还十分薄弱。1.5.3旅游服务信息与地理信息系统国内旅游信息网站已经较为成熟，如携程、途牛等等，对基于地理信息系统的旅游评价以及旅游管理也做了大量研究。地理信息系统和旅游业飞速发展的今天，基于GIS的旅游景区综合服务平台以辅助景区管理为出发点，以服务游客为根本，以创建景区品牌为目的为景区综合服务提供了一揽子方案。不仅能够促进景区旅游业的发展，提高景区的公众形象，更好的吸引国内外广大的游客，提高了游客的旅游质量，为游客行程提供快捷、直观和准确的依据。 同时也展示了GIS在旅游行业的应用广阔前景及其强大的功能，并为GIS技术的应用提供新的空间。2.项目实施已具备的基础 （包括已发布的相关规划及政策措施；近5年来国家科技计划对本项目相关任务的支持情况及已取得的成果情况；产学研等研发力量组织情况，应用示范及产业化基础条件等。）2.1科技扶贫工作基础科技扶贫是原国家科委于1986年提出并组织实施的一项在农村进行的重要的反贫困战略举措，是我国政府开发扶贫战略的重要组成部分。其宗旨是应用先进适用的科学技术改革贫困地区封闭的小农经济模式，提高农民的科学文化素质，提高其资源开发水平和劳动生产率，促进商品经济发展，加快农民脱贫致富的步伐。经过广大科技人员的艰苦努力，科技扶贫通过向贫困地区有计划、大规模投入科技要素，推动先进适用科技成果向贫困地区种养业和区域性支柱产业转化，增强了贫困地区农民的自主开发能力，为改变贫困地区的面貌取得显著效果。如原国家科委从1986年起首先在大别山区开展科技扶贫工作，通过科技扶贫团和科技人员到贫困地区第一线，示范推广先进实用科学技术，改变了贫困地区传统的生产方式。仅在这一地区，贫困人口便从当时的600万人减少到1999年的不足60万人，农民人均纯收入由260元增加到1680元。在科技部重点帮扶的井冈山和陕北地区，大多数群众温饱基本得到解决。井冈山区10个贫困县贫困人口由1990年的90万人减少到30万人，陕北地区25个贫困县贫困人口也由1990年的250万人减少到45万人。经过近25年的艰苦努力，科技扶贫已在全国形成了越来越强烈的氛围，产生了良好的结果。到目前为止，仅科技部就在贫困地区实施重大科技扶贫示范项目600多个，建立科技扶贫示范点1500余个，培训各类人员130多万人次。累计拨付科技扶贫专款1亿多元，安排“星火计划”科技扶贫贷款3.5亿元。这些投入使一大批先进实用技术在贫困地区得到了示范、推广和应用。总的来说， 过去的科技扶贫取得了显著成效，有力地促进了中国农村扶贫开发纲要（2001-2010年）目标的如期实现。按照新纲要对扶贫开发工作的定位，扶贫开发事关巩固党的执政基础，事关国家长治久安，事关社会主义现代化大局。新十年扶贫