李彤 彭奎

摘要：本文是從進(jìn)行數(shù)字地質(zhì)填圖工作中遇到的問題出發(fā)，針對(duì)性的提出了一些建議和部分解決方法，結(jié)合學(xué)科發(fā)展和大數(shù)據(jù)背景，論述了應(yīng)用數(shù)字地質(zhì)填圖方法和技術(shù)對(duì)進(jìn)行地質(zhì)工作的重要意義，同時(shí)提出了基于地質(zhì)調(diào)查智能平臺(tái)的數(shù)字填圖云平臺(tái)建設(shè)的設(shè)想，探討了進(jìn)行數(shù)字地質(zhì)填圖云平臺(tái)建設(shè)的必要性，闡述了進(jìn)行云環(huán)境下數(shù)字地質(zhì)填圖對(duì)“智慧找礦”的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：數(shù)字地質(zhì)填圖;地質(zhì)大數(shù)據(jù);智慧找礦

現(xiàn)代地球科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使野外地質(zhì)調(diào)查工作的方法、技術(shù)和設(shè)備等都發(fā)生了新的變化，傳統(tǒng)的地質(zhì)填圖已然不能滿足現(xiàn)階段對(duì)地質(zhì)調(diào)查的要求，使其與現(xiàn)代化的地質(zhì)調(diào)查技術(shù)相融合是必然的?，F(xiàn)階段數(shù)字調(diào)查系統(tǒng)及其應(yīng)用軟件雖經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)時(shí)間的檢驗(yàn)，各功能基本完善。但在實(shí)際使用過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)其在很多方面還存在一些不足的地方。同時(shí)，數(shù)字化是地質(zhì)填圖發(fā)展的必然方向，而向三維發(fā)展則是更加長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)。因此，在緊緊依托傳統(tǒng)的地質(zhì)工作理論和方法，扎根于前人工作的基礎(chǔ)的同時(shí)，應(yīng)將其融入到現(xiàn)代高科技的大潮之中?；诂F(xiàn)階段地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)字填圖云平臺(tái)開發(fā)建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)更加智能、高效的數(shù)字填圖工作的同時(shí)，也能夠有效推動(dòng)數(shù)字填圖技術(shù)的發(fā)展。

1 數(shù)字地質(zhì)填圖

計(jì)算機(jī)輔助區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，可以實(shí)現(xiàn)從野外數(shù)據(jù)采集到室內(nèi)數(shù)據(jù)綜合整理再到圖件編繪與應(yīng)用的全程計(jì)算機(jī)化。首先，數(shù)字填圖技術(shù)可以提高區(qū)調(diào)地質(zhì)信息的檢索效率和利用價(jià)值的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)彩色地質(zhì)圖的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，并使這方面的工作向標(biāo)準(zhǔn)化、系化、專業(yè)化和實(shí)用化方向跨進(jìn)一步;其次，可以讓所獲取的信息直接進(jìn)入“基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查信息系統(tǒng)”，成為“數(shù)字國(guó)土”的組成部分，為全社會(huì)服務(wù);最后，可以實(shí)現(xiàn)本行業(yè)地質(zhì)信息的計(jì)算機(jī)動(dòng)態(tài)管理和動(dòng)態(tài)處理，以及將來(lái)的立體區(qū)域地質(zhì)填圖打下基礎(chǔ)。

2 地質(zhì)調(diào)查數(shù)字化

數(shù)字調(diào)查是在國(guó)家新一輪國(guó)土資源大調(diào)查的大背景之下，要為國(guó)家的建設(shè)與發(fā)展服務(wù)。開展新一輪國(guó)土資源大調(diào)查的地質(zhì)調(diào)查，目的是進(jìn)一步提高國(guó)土地質(zhì)研究程度，提高國(guó)民經(jīng)濟(jì)緊缺礦產(chǎn)資源潛在保證程度，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展提供各類基礎(chǔ)地質(zhì)資料。為此，新一輪地質(zhì)大調(diào)查的性質(zhì)將是基礎(chǔ)性、公益性和戰(zhàn)略性的綜合調(diào)查評(píng)價(jià)，其內(nèi)容包括基礎(chǔ)性地質(zhì)調(diào)查、戰(zhàn)略性礦產(chǎn)資源調(diào)查和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警工程等。這是一項(xiàng)跨世紀(jì)的宏偉工程。無(wú)論從大調(diào)查的多方法、多目標(biāo)、全方位以及成果的綜合性、系統(tǒng)性看，還是從滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的當(dāng)前和長(zhǎng)遠(yuǎn)需要服務(wù)的新高度上看，都有必要采用集“多S”集成化技術(shù)，功能強(qiáng)勁、標(biāo)準(zhǔn)化程度高的基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)從野外數(shù)據(jù)采集，到室內(nèi)綜合整理、各種圖件編繪的全程計(jì)算機(jī)輔助化。數(shù)字填圖過(guò)程中采集到的基礎(chǔ)地質(zhì)信息和遇到的問題又可以為系統(tǒng)的內(nèi)容設(shè)置、結(jié)構(gòu)與功能的更新提供有價(jià)值的信息反饋，再結(jié)合國(guó)內(nèi)外相關(guān)學(xué)科與技術(shù)發(fā)展的最新成果，可以使系統(tǒng)更具有適應(yīng)性和可擴(kuò)充性。

但隨著計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)和云計(jì)算等的應(yīng)用和發(fā)展，整個(gè)社會(huì)已經(jīng)處于大數(shù)據(jù)的背景之下，互聯(lián)網(wǎng)+、大數(shù)據(jù)在每個(gè)行業(yè)都被提及、關(guān)注和應(yīng)用。由于地質(zhì)對(duì)象演化的時(shí)間漫長(zhǎng)、空間龐大，各種地質(zhì)作用影響因素眾多，過(guò)程曲折反復(fù)，而且地質(zhì)體深埋于地下，存在著“參數(shù)信息不完全、結(jié)構(gòu)信息不完全、關(guān)系信息不完全和演化信息不完全”的狀況，這種高維度、高計(jì)算復(fù)雜性和高不確定性更為顯著。雖然地質(zhì)大數(shù)據(jù)與社會(huì)和商業(yè)大數(shù)據(jù)有一定差別，但貼合4V特征：體量大而完整（Volume）、類型多且關(guān)聯(lián)（Variety）和聚集快卻雜亂（Velocity）以及價(jià)值大但稀疏（Value）。

3 基于地質(zhì)調(diào)查智能平臺(tái)的數(shù)字填圖平臺(tái)建設(shè)

近年來(lái)，中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心雖在強(qiáng)化數(shù)字地質(zhì)填圖系統(tǒng)智能化的基礎(chǔ)上，對(duì)主要功能包括GPS定位導(dǎo)航、野外路線數(shù)據(jù)采集、地球化學(xué)數(shù)據(jù)采集、實(shí)測(cè)剖面數(shù)據(jù)采集等基本數(shù)據(jù)采集功能進(jìn)行了改造升級(jí)，把數(shù)據(jù)采集的操作趨同于日常的手機(jī)操作。但還是存在問題，基于地質(zhì)調(diào)查智能平臺(tái)的數(shù)字填圖平臺(tái)建設(shè)，在移動(dòng)通訊和衛(wèi)星通訊網(wǎng)絡(luò)服務(wù)支撐的基礎(chǔ)上為用戶提供在線或者離線的基礎(chǔ)地理和地質(zhì)智能位置服務(wù)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)采集過(guò)程的數(shù)字+智能+信息化，開始了數(shù)據(jù)密集型地質(zhì)調(diào)查工作模式，并提供智能空間技術(shù)支撐。基于地質(zhì)調(diào)查智能空間平臺(tái)，綜合考慮數(shù)字填圖需求，進(jìn)行數(shù)字填圖平臺(tái)開發(fā)建設(shè)，能夠?qū)崿F(xiàn)更加智能、高效的數(shù)字填圖實(shí)習(xí)的同時(shí)，也能夠有效推動(dòng)數(shù)字填圖技術(shù)的發(fā)展。使用數(shù)字地質(zhì)填圖云平臺(tái)，可以很方便地采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建設(shè)一個(gè)信息齊備而又功能完善的“基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查信息系統(tǒng)”，推進(jìn)“數(shù)字國(guó)土工程”的實(shí)施，為實(shí)現(xiàn)地質(zhì)調(diào)查工作信息化與全社會(huì)信息共享奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

4 云環(huán)境下的數(shù)字地質(zhì)填圖與“智慧找礦”

科學(xué)找礦的內(nèi)涵包括“理論找礦—綜合找礦—定量找礦—立體找礦—智慧找礦”五位一體，智慧地礦是數(shù)字地礦的高級(jí)形態(tài)，是一種全新的地礦企業(yè)運(yùn)行模式，代表地礦企業(yè)發(fā)展的未來(lái)面貌。中國(guó)科學(xué)院將“新一代數(shù)字地球”作為跨學(xué)部科學(xué)發(fā)展研究綜合項(xiàng)目推薦，由郭華東院士負(fù)責(zé)，并聯(lián)合信息技術(shù)科學(xué)部共同開展工作，這是一項(xiàng)綜合性研究。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局則啟動(dòng)了“地質(zhì)大數(shù)據(jù)與信息服務(wù)工程”，擬構(gòu)建“地質(zhì)云”，以實(shí)現(xiàn)地質(zhì)調(diào)查成果的及時(shí)服務(wù)，全面提升地質(zhì)信息資源共享服務(wù)能力和匯聚與更新能力、智能化地質(zhì)調(diào)查信息技術(shù)支撐能力、地質(zhì)調(diào)查工作科學(xué)管理與決策支持能力等。采用大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算、數(shù)據(jù)融合、數(shù)據(jù)挖掘等技術(shù)，建立能自發(fā)感知的高度集成化的平臺(tái)。

“大數(shù)據(jù)科學(xué)”成為一種新的科學(xué)范式。《美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局核心科學(xué)體系科學(xué)戰(zhàn)略2013-2023年》提出“在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中，數(shù)字式的方法途徑并不取代傳統(tǒng)方法，但它能補(bǔ)充、激活和改善傳統(tǒng)方法?！彪S著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，地質(zhì)信息化研究過(guò)程中逐漸應(yīng)用現(xiàn)代云計(jì)算以及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等方式。特別在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，對(duì)地質(zhì)信息化中涉及的信息數(shù)據(jù)采集、存儲(chǔ)以及處理也提出了更高的要求，所以通過(guò)云計(jì)算與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用能夠解決傳統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用中存在的信息數(shù)據(jù)方面的問題。

數(shù)字地質(zhì)填圖是地質(zhì)大數(shù)據(jù)來(lái)源的必要保證，是“智慧找礦”的基礎(chǔ)組成。因此，進(jìn)行云環(huán)境下的數(shù)字地質(zhì)填圖對(duì)“智慧找礦”的發(fā)展意義重大。

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（作者單位：1.四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院;2.四川川核地質(zhì)工程有限公司;3.北京吉威時(shí)代軟件股份有限公司）