The Innovation | SDG 11.4进展评估：卫星感知世界文化遗产保护态势

导 读

作为全人类共同且不可再生的物质文化财富，世界文化遗产是揭示人地关系内在规律和培育绿色旅游产业的重要载体。全球变化和人类活动的双重加剧，导致世界遗产的渐变、突变影响交织共振，致使遗产可持续发展面临挑战。传统方法因统计年鉴数据缺失和遗产退化成因不明等一系列问题，制约着联合国可持续发展目标（SDG）11.4的进展评估。因此，开展遥感大数据智能感知世界文化遗产的保护态势研究具有重要意义，有助于推进SDG 11.4的进展评估。

图1 图文摘要

近千年来，全球3/4的土地覆盖因人类活动而发生变化。随着全球化进程加快，土地覆盖变化对联合国2030年社会可持续发展进程的影响将更为深远，并将持续威胁着全球世界遗产的保护与利用。目前，人类活动已成为世界遗产发生退化的主因之一。

人均总支出是当前联合国教科文组织（UNESCO）测算SDG 11.4（进一步加大努力保护和捍卫世界文化和自然遗产）的唯一指标；然而截至2020年底，全球仅30个成员国能提供年鉴统计数据，用于指标进展评估。因此，研发更为通用的定量指标与评估方法，以弥补数据缺失和技术短板，显得尤为重要。

本研究立足遥感对地观测和其他数字技术的发展态势，提出了集遗产边界提取、遗产属性分类、土地覆盖变化率（LCR）指标测算、LCR与社会经济关联、可持续发展（SI）指标进展评估的技术方法（图2）。

图2 融合遥感对地观测等前沿数字技术，精细刻画土地覆盖变化及其对世界文化遗产的影响，形成系统评估SDG 11.4指标进展的解决方案

参照UNESCO世界遗产中心官网的数字资料和Google地球的高分辨率遥感影像，本研究对全球589项世界文化遗产（包括431项MB-纪念碑和建筑群、114项ST-古遗址和44项CL-文化景观）保护范围的边界进行识别与提取；采用遥感大数据影像智能分类方法，核算了2015~2020年遗产地-国别-区域三个尺度的LCR监测指标。

研究发现，LCR指标可用于定量描述社会经济和政策导向等复杂因素对世界文化遗产可持续发展的影响，不同属性的世界文化遗产LCR值呈现出显著的空间分异性。相较于其他，MB类型文化遗产因广泛分布于城市社区，土地覆盖变化驱动相对强烈，表征为“偏高”LCR值（图3）。因采用分级管控措施，589项世界遗产地LCR值呈现分级差异性；例如在LCR在[> 1%, 0.5–1%, 0.1–0.49% 和 < 0.1%]区间，遗产区的百分占比为3%、6%、25%和66% vs. 缓冲区的10%、12%、20%和58%。

图3 国别尺度世界文化遗产（Core area-遗产区和Buffer zone-缓冲区）的土地覆盖变化率（LCR）指标空间分布图：(A) MB-纪念碑和建筑群；(B) ST-古遗址；(C) CL-文化景观

参考世界银行人均收入标准，研究采用人均GDP代用指标，对世界遗产所在的115个成员国的遗产管理水平进行层级分类：管理无序（MD）、开发优先（DD）、开发利用并重（DU）、保护利用（CU）；发现国别尺度LCR值与社会经济发展水平高度关联（图4）：1）MD阶段（人均GDP少于5100美元），成员国因缺少经济投入，世界遗产呈现无序管理和任意占用并存模式，缓冲区LCR >1.0%成员国的百分占比高达25.5%。2）DD阶段（人均GDP 5100~12000美元），成员国遗产管理以区域开发优先，缓冲区LCR>1.0%的成员国的百分占比为13%。3）随着成员国步入DU阶段（人均GDP 12000~30000美元）以及CU阶段（人均GDP > 30000美元），世界遗产保护与利用在成员国日益深入人心；例如CU阶段遗产区LCR >1.0%成员国的百分占比相较于MD阶段下降幅度高达50%以上。

图4 成员国世界文化遗产保护发展轨迹与社会经济高度关联。(A) MD、DD、DU和CU分别表征世界遗产“管理无序、开发优先、开发利用并重、保护利用”四个阶段，LCR随着成员国人均GDP增长呈现降低趋势；(B) LCR统计数值在四个社会发展阶段的定量表达

本研究对国别LCR指标进行计算映射，获得了国别尺度世界遗产可持续发展（SI）的相对指标；通过与社会经济指标的解析建模与数值拟合，获得了2015基准年和2020更新年百分制SI指标。研究发现，只有10.4%的成员国世界文化遗产保护呈现正向发展态势，20%表征为停滞；而其余69.6%的成员国则因建成区或农用地对遗产地的侵占，SI呈现退化趋势。相较于欠发达国家聚集的非洲（百分制SI平均值为24.1），欧洲和北美经济发达，2020更新年百分制SI平均值为65.7（图5）；结果再次验证了社会经济发展水平的提升对世界遗产保护的主导与促进作用。

图5 成员国2015基准年和2020更新年百分制SI指标，虚线表征2020更新年地区指标的平均值

总结与展望

本研究提出了利用遥感大数据智能监测世界遗产土地覆盖变化与SI关联指标进展评估的方法，缓解了联合国成员国多年来在世界遗产保护领域的数据缺失问题，为联合国SDG 11.4进展评估提供了科学的数据和方法的借鉴。遗产保护与利用的双刃剑长期存在；在2015-2020年间，仅有10.4%的成员国世界文化遗产保护呈现正向发展态势。研究建议：成员国（人均GDP <20000美元和SI相对指标 <-0.2）的世界文化遗产需要优先监测，关于由土地覆盖变化引发的世界遗产退化或损失等不可逆的风险要重点关注。

责任编辑

苏 华    福州大学

包 锐    中国海洋大学

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原文链接：https://www.cell.com/the-innovation/fulltext/S2666-6758(23)00124-8

本文内容来自Cell Press合作期刊The Innovation第四卷第五期以Report发表的“Progress toward the sustainable development of world cultural heritage sites facing land-cover changes” (投稿: 2023-02-18；接收: 2023-08-08；在线刊出: 2023-08-11)。

DOI: https://doi.org/10.1016/j.xinn.2023.100496

引用格式：Guo H., Chen F., Tang Y., et al. (2023). Progress toward the sustainable development of world cultural heritage sites facing land-cover changes. The Innovation. 4(5),100496.

作者简介

郭华东，可持续发展大数据国际研究中心主任；中国科学院院士，俄罗斯科学院外籍院士、芬兰科学与人文院外籍院士、发展中国家科学院院士。现任国际数字地球学会名誉主席、联合国教科文组织国际自然与文化遗产空间技术中心主任、国际科学理事会全球可持续发展科学使命高级别委员会委员、“数字丝路”国际科学计划主席、International Journal of Digital Earth和Big Earth Data主编，曾任第二届联合国可持续发展目标技术促进机制10人组成员（2018-2021）。

陈富龙，中国科学院空天信息创新研究院研究员，现任联合国教科文组织国际自然与文化遗产空间技术中心副主任；从事文化遗产时空信息感知与可持续发展研究，获国家科技进步一等奖；以第一/通讯作者发表SCI论文40余篇，并担任International Journal of Digital Earth等多个SCI期刊编委。

Web: http://www.cbas.ac.cn/en/people/researcher/professors/202109/t20210903_660712.html

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The Innovation是一本由青年科学家与Cell Press于2020年共同创办的综合性英文学术期刊：向科学界展示鼓舞人心的跨学科发现，鼓励研究人员专注于科学的本质和自由探索的初心。作者来自全球54个国家；已被126个国家作者引用；每期1/5-1/3通讯作者来自海外。目前有196位编委会成员，来自21个国家；50%编委来自海外；包含1位诺贝尔奖获得者，37位各国院士；领域覆盖全部自然科学。The Innovation已被DOAJ，ADS，Scopus，PubMed，ESCI，INSPEC，EI等数据库收录。2022年影响因子为32.1，CiteScore为23.6。秉承“好文章，多宣传”理念，The Innovation在海内外各平台推广作者文章。

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