多種自然資源要素之間的相互作用以及產(chǎn)生的潛在系統(tǒng)影響，對自然資源開發(fā)利用以及與其緊密相關(guān)的生態(tài)環(huán)境保護(hù)修復(fù)等關(guān)乎人類生存發(fā)展的基本領(lǐng)域產(chǎn)生重大挑戰(zhàn)。在系統(tǒng)觀測的基礎(chǔ)上，破解自然資源要素耦合作用機(jī)理、預(yù)測其未來變化趨勢，進(jìn)而為資源管理提供有效信息成為自然資源研究領(lǐng)域的重大課題。

2019年10月，在“山水林田湖草是生命共同體”理念的引領(lǐng)下，自然資源部啟動了“自然資源要素綜合觀測網(wǎng)絡(luò)工程”。2020年5月，美國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)布了《美國地質(zhì)調(diào)查局21世紀(jì)科學(xué)戰(zhàn)略(2020—2030年)》，提出將打造“地球監(jiān)測、分析與預(yù)測(EarthMAP)”的能力。就系統(tǒng)觀測工程的內(nèi)容與目標(biāo)而言，中美兩國均包括3個有機(jī)聯(lián)系部分： 一是觀測數(shù)據(jù)的采集和管理，即利用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)，集成已有的地面、空中和太空觀測網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)； 二是建模預(yù)測，即利用云計算、人工智能以及地理空間分析等技術(shù)，構(gòu)建預(yù)測模型，進(jìn)行預(yù)測； 三是提供可操作的情報或決策建議。

基于“自然資源要素綜合觀測網(wǎng)絡(luò)工程”，中國地質(zhì)調(diào)查局自然資源綜合調(diào)查指揮中心(以下簡稱指揮中心)部署了“全國自然資源要素綜合觀測體系規(guī)劃與部署”和“自然資源要素綜合觀測數(shù)據(jù)集成與應(yīng)用服務(wù)”2個綜合框架設(shè)計項目，以及青藏高原、黃河流域和黑河流域3個自然資源要素綜合觀測試點項目，搭建了綜合觀測體系的整體架構(gòu)，探索了野外觀測站網(wǎng)布設(shè)、運維，打造了樣板工程，初步形成了覆蓋全國重點區(qū)域的自然資源要素綜合觀測網(wǎng)絡(luò)。

2021年4月，在《中國地質(zhì)調(diào)查》編輯部的支持下，指揮中心邀請有關(guān)專家學(xué)者，將上述工程或項目產(chǎn)出的成果進(jìn)行總結(jié)，并以 《中國地質(zhì)調(diào)查》“自然資源要素綜合觀測”主題?？问桨l(fā)表，旨在更好地支撐服務(wù)“兩統(tǒng)一”和地質(zhì)調(diào)查工作。本專刊共包括15篇文章，分為院士專家筆談、熱點跟蹤、研究進(jìn)展、實踐探索4個板塊。

“院士專家筆談”板塊邀請劉昌明院士，廖小罕、師春香、王兵研究員，分別結(jié)合各自的專業(yè)領(lǐng)域，就自然資源觀測體系構(gòu)建給出了意見建議： 提出在觀測研究中，要加強(qiáng)水在自然資源生命共同體中的紐帶作用，科學(xué)理解和準(zhǔn)確把握“生態(tài)平衡”“生態(tài)環(huán)境”與“資源環(huán)境”的本質(zhì)內(nèi)涵； 要加強(qiáng)無人機(jī)遙感、多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合以及自然資源生態(tài)價值等觀測研究。

“熱點跟蹤”板塊由工程首席劉曉煌博士等分別就觀測研究重點、熱點問題，發(fā)表了各自的觀點： 我國自然資源綜合觀測體系與美國“地球監(jiān)測、分析與預(yù)測(EarthMAP)”工程的研究思路和理論框架相類似，并就自然資源分類對觀測對象、運維模式及保障對觀測體系穩(wěn)定運行的制約與挑戰(zhàn)等進(jìn)行詳細(xì)分析。

“研究進(jìn)展”板塊由試點項目主要成員就自然資源要素綜合觀測體系、一體化平臺2個觀測體系構(gòu)建頂層設(shè)計的理念和關(guān)鍵技術(shù)，以及青藏高原、黑河流域的觀測站網(wǎng)布設(shè)、指標(biāo)等取得的成果與進(jìn)展做了歸納和凝練。

“實踐探索”板塊由參與觀測工程構(gòu)建的主要成員，對自然資源動態(tài)區(qū)劃技術(shù)，我國西南地區(qū)、華北地區(qū)、東北地區(qū)綜合自然資源區(qū)劃和近30年自然資源面積的動態(tài)變化，天保工程對森林涵養(yǎng)水源和保育土壤空間格局的影響以及面向自然資源信息提取的多源異構(gòu)數(shù)據(jù)融合技術(shù)等方面的觀測研究成果和技術(shù)方法創(chuàng)新做了全面介紹。

本?？偨Y(jié)的自然資源要素綜合觀測體系建設(shè)的發(fā)展動態(tài)及取得的廣泛研究成果，希望引起相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜覍W(xué)者及管理人員的廣泛討論，以期共同推動觀測體系建設(shè)，進(jìn)一步提升自然資源綜合觀測研究水平，為實現(xiàn)“山水林田湖草”生命共同體統(tǒng)一管理、人與自然和諧共生的目標(biāo)提供科學(xué)支撐。