地质大数据的特点及其在成矿规律、成矿系列研究中的应用

进入21世纪以来,面对这一信息大爆炸的时代(即"大数据"时代),人们的生活、工作与思维都面临着大变革。文章基于"大数据"思维,探讨了成矿规律及成矿系列研究中的一些问题,以期地质大数据能够在成矿规律及成矿系列的研究中得到更好地应用。首先,从"大数据"的特点及其研究现状入手,结合地质矿产研究中的现实问题,阐述了地质大数据的概念及其外延。然后,综合"大数据"与成矿规律、成矿系列研究相关各地质专业的特点,浅析了矿产资源领域地质大数据的10个特点;其中,除了从地质矿产的视角解释了"大数据"的大量性、高速性、多样性、价值性4大特点外,还基于地质矿产专业提出了地质大数据的6大新特点:"物质性与非物质性""空间性与非空间性""时间性与非时间性""因果性与非因果性""主体性与非主体性"及"客体性与非客体性",并在"大数据"的背景下作了新的诠释。最后,总结了地质大数据在成矿规律、成矿系列、成矿体系研究中的应用情况及注意事项,期望地质大数据能为成矿理论和成矿预测工作提供新思路。     

大数据时代数字找矿与定量评价

这是一个科技飞速发展的时代,也是一个数据爆炸的时代。不同学科领域及不同类型工作都需要针对其特点开发和建立自己的数据科学,培养各自领域的科学人才。通过对大数据时代概念和形成的深入理解,将其引入到地学领域的研究工作中,从而提出数字找矿的概念,实现数学地质到数字地质的飞跃,弥补传统定性找矿的缺陷,结合四大找矿系统理论,对矿产预测做出科学的定量评价与分析,是未来的必然发展趋势。     

基于地质大数据理念的模型驱动矿产资源定量预测

在大数据科学成为新的科学范式的背景下,基于地质大数据理念,提出了模型驱动的矿产资源定量预测评价的新方法,以及模型流程建模技术贯穿整个矿产资源预测评价过程的新思路,以地质理论指导地质大数据分析和计算机技术实现地质大数据挖掘2条主线展开研究,实现了面向地质大数据的数据挖掘与矿产资源的定量预测评价。结合青海祁漫塔格铁铜多金属矿床、山东焦家金矿床、云南个旧锡铜多金属矿床等不同地区、不同成矿类型和矿种开展了应用研究,完成了找矿模型工作流的设计与实现,进行了有利成矿信息的挖掘,取得了较好的效果,为大数据时代数字地质研究提供了新的思路。     

中国地质大数据研究现状

地质大数据应用研究是国家大数据战略的组成部分。地质学属于数据密集型学科,与地球科学面临的问题息息相关。已经收集的和将要收集的大量数字国土相关数据,由于科学研究的需要,正在不断加以检验和扩充,并已更好地应用与服务于人类活动。重点介绍了国内外大数据研究现状及国家大数据战略,并从地质大数据的定义、特点、产生途径、技术架构等方面剖析国内外地质大数据的研究现状。将目前及未来地质大数据的发展研究方向分为地质大数据发现、地质大数据梳理、地质大数据存储、地质大数据分析、地质大数据应用5个方面。     

大数据背景下地质云的构建与应用

地质学属于数据密集型科学,并与地球科学面临的问题息息相关。已经收集的和将要收集的大量数字国土相关数据,由于科学研究的需要,正在不断加以检验和扩充。大数据时代背景下,中国国土资源数字化、信息化的战略行动具有深远意义,大数据的相关技术应用为实现地质工作的现代化和信息化提供了有效的支撑。重点介绍大数据背景下的"地质云"构建理念与方法,以及大数据在地学领域的应用。大数据为非结构化、半结构化的地质数据带来了新的处理方法与理念。地质云的构建旨在探索以需求带动的地质核心数据的应用,挖掘非结构化数据的新数据信息,以支撑国土资源管理决策。     

特约主编致读者

正赵鹏大院士是著名的教育家、科学家和社会活动家,创立了我国数学地质学科,被誉为"中国数学地质之父"。先生一生矢志不渝地追求地球科学真理,不断探索学科发展的新方向,为我国矿产普查与勘探学科和数学地质学科的发展、地质科技人才的培养以及推动自然资源行业的进步都做出了巨大贡献。赵鹏大院士堪称严谨治学和创新研究的楷模!从最早的定量地质研究,提出"地质体的数学特征""矿床统计预测",到"地质异常""‘三联式’矿产定量预测""非传统矿产资源",再到"地学大数据与云找矿",赵先生在地学领域不懈地探索与创新。     

铀矿地质云平台应用示范系统设计与实现

随着"数字核工业"重点战略任务建设的全面展开,中国铀业有限公司负责承建的"数字铀矿山"工作也在稳步进行。数字铀矿山建设包括数字铀矿勘查和数字铀矿采冶两部分,其中数字化勘查业务依托于铀矿地质云平台,总体目标是实现从野外数据采集到数据入库管理、从数据分析到三维成矿预测、从预测评价专题图件到地质勘查精准部署的流程化。铀矿地质云平台应用示范系统以数字化铀矿勘查为服务对象,集成二连盆地主要研究区地质勘查成果资料,采用符合开放地理空间信息联盟(Open Geospatial Consortium,简称OGC)标准的开源技术,实现铀矿多元信息数据的分布式管理和共享。通过开展铀矿地质云平台数据建设,研究铀矿大数据采集、汇聚、清洗与分析挖掘技术,建立天然铀大数据标准规范体系和与业务深度融合的大数据应用服务体系,为未来全面构建核工业铀矿地质云平台,实现数字铀矿山的高效共享和精准服务,做好前期技术及功能的探索性工作。     

大数据环境下数字填图数据集成服务技术

应用数字填图技术形成了大量地质填图图幅数据,这些数据空间结构化和非结构化特征并存,如何在网络环境下提供高效的数据服务是急需解决的一个难题。大数据技术的发展为数字填图、数据集成服务提供了一种新的途径。通过对数字填图数据特征的分析,在研究地质调查信息网格大数据处理框架的基础上,提出了结构化和非结构化数据相结合的有序化组织管理、发布与服务方法,并对关键技术进行了研究与试验,取得了良好的效果。     

地质科学大数据背景下的矿体动态建模方法探讨

三维地学建模的理论与方法在大数据时代该如何发展,是当下这一领域研究人员非常关注的问题。从现代三维地学建模的重要方法——隐式建模的角度,对三维地学建模方法与地质大数据系统的有机集成、以及如何利用大数据技术提高地学建模的效率和质量等问题进行了探讨。初步提出了一套基于地质科学大数据的三维地学建模方法和流程,包括:地质大数据的搜集、主题大数据系统的搭建、地质特征要素的深度挖掘和三维地学模型的动态构建。同时,也指出了大数据背景下高质效三维地学建模的关键在于:研究实现充分顾及地质对象和地质科学大数据特点的地学人工智能、机器学习、数据挖掘及空间推断方法。通过一个典型矿体建模的应用实例对所提方法的可行性进行了验证。     

基于BERT—BiLSTM—CRF模型的中文岩石描述文本命名实体与关系联合提取

地质调查正在从"数字化"走向"智能化",需要在大数据思维的指导下,面向非结构化数据开展机器阅读和地质知识的自动提取.地学命名实体和关系联合提取是当前研究的难点和核心.本文采用基于大规模预训练中文语言模型的BERT—BiLSTM—CRF方法开展岩石描述文本命名实体与关系联合提取.首先,通过收集数字地质填图工作中的剖面测量...     

Quantitative Geoscience and Geological Big Data Development: A Review

After long-term development, mathematical geology has today become an independent discipline. Big Data science, which has become a new scientific paradigm in the 21 st century, gives rise to the geological Big Data, i.e. mathematical geology and quantitative geoscience. Thanks to a robust macro strategy for big data, China’s quantitative geoscience and geological big data’s rapid development meets present requirements and has kept up with international levels. This paper presents China’s decade-long achievements in quantitative prediction and assessment of mineral resources, geoscience information and software systems, geological information platform development, etc., with an emphasis on application of geological big data in informatics, quantitative mineral prediction, geological environment and disaster management, digital land survey, digital city, etc. Looking ahead, mathematical geology is moving towards "Digital Geology", "Digital Land" and "Geological Cloud", eventually realizing China’s grand "Digital China" blueprint, and these valuable results will be showcased on the international academic arena.     

基于VR技术的多尺度地质数据3D沉浸式可视化与交互方法

随着科技的飞速发展,地质大数据正在呈爆炸式增长,地质大数据可视化与交互方法成为研究的新方向。如何通过可视化方法将巨大的、复杂的、潜逻辑的地质数据展现与交互是需要进一步探索的。本文提出基于VR技术的多尺度地质数据3D沉浸式可视化与交互方法,该方法既符合计算思维又符合地质专业理论。首先,从理论上提出多尺度地质数据可视化理论模型;其次,基于VR技术实现多尺度、多分辨率地质数据的可视化;最后,构建了3D沉浸式虚拟现实平台,采用实际数据验证方法的有效性。该方法适用于地质数据的可视化与交互,为科学的定量评价、分析和教学提供新思路,是未来的必然发展趋势。     

怀念侯老

侯德封教授是一位道德高尚、学识渊博,为中国地质科研事业的开拓做出了贡献的著名科学家。侯老以其地层观点、化学地理及化学地史观点、古气候观点和成矿元素本质特征为基点的学术思想,指导和带动全所同志完成了国家经济建设中的许多资源、能源方面的急需任务;有所发现,有所突破。侯德村同志晚年,由于对成矿理论方面的深入探索,开始了“核子地质”方面的追求,出版了论著。但因侯老的过早谢世,这项工作还有望于后人的接力。     

数字区域地质调查系统技术研究

数字区域地质调查是地质调查主流程信息化迫切需要解决的问题。也是世界先进国家区调工作的普遍趋势，根据世界先进国家在野外地质调查与填图采集技术方面的研究现状，结合我国实际，基于3S技术野外地质调查与填图信息化的新一代野外数据采集（器）技术，从改变传统的填图手段、提高研究精度和程度、加快研究周期、改变成果表现形式的技术方法着手，对野外地质调查与填图数字化采集技术、数据模型、技术流程、实现的工具与方法等进行了初步探讨。     

高精度机载LiDAR在小江活动构造和地质灾害研究中的应用

通过机载LiDAR飞行数据处理,获得飞行区内高精度的数字高程模型（DEM）和数字地表模型（DSM）等数字地形成果,应用数字地形进行地质构造解译,确定小江活动断裂展布及构造地貌特征,圈定飞行区内金沙江、小江的滑坡及泥石流的分布范围,估算其面积及体积,为此类地质灾害的预警提供可靠信息。      

鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳岩溶古地貌特征及综合地质模型

密切结合勘探实际,以钻井、测井等地质资料为主要依据,以鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳为对象,以多学科的地质理论与技术方法为指导,结合盆地构造演化,通过对奥陶系不整合侵蚀面上下地层组合情况的深入分析,把印模法与残厚法结果有机结合,深入探讨了奥陶系风化壳古地貌恢复的方法思路及其古地貌发育特征,探索了古地貌恢复的新方法--综合法,建立了解释和恢复古地貌单元属性的综合地质模型。研究结果表明：盆地东部奥陶系侵蚀不整合面上下的地层组合可以分别被划分为上薄下薄、上厚下厚、上厚下薄、上薄下厚4种基本型式以及上次厚下次薄、上次薄下次薄、上次薄下次厚、上次厚下次厚等8种子模型;相应的古地貌解释包括了岩溶高地、岩溶斜坡、岩溶盆地3个二级古地貌单元以及残丘、台地、残台、阶坪、沟谷、浅洼、深洼等11个三级古地貌单元。岩溶高地出现于研究区西南角,分布局限;岩溶斜坡占据了研究区的大部分,其主力地貌单元为斜坡台地与斜坡阶坪;岩溶盆地位于研究区东部,其主力地貌单元为盆地浅洼。     

新型数字地质博物馆

数字地质博物馆是随计算机和网络技术发展而产生，并能通过网络突破时空界限，走出深闺。数字地质博物馆以网络、计算机技术为手段，将地质特色在网络中灵活展现。本文扼要介绍数字地质博物馆的概念、特点和功能，描述传统地质博物馆到数字地质博物馆的发展，数字地质博物馆的意义和实现形式，并以昆明理工大学矿物数字博物为例，说明数字地质博物馆在网络时代发展的必然性，展望新型数字地质博物馆的发展前景。     

关于地质调查立法研究

地质调查立法既是建设社会主义市场经济体制的需要,也是地质调查工作自身发展的必然要求,必须加快推进.地质调查工作提供公共产品,服务经济社会发展的方方面面,其立法应属于社会法领域.在“大国土”、“大资源”和“大地质”的理念下,地质调查工作隶属于自然科学体系的范畴,应该建立一个与资源平行的地质工作法律体系.在立法过程中,必须坚持地质调查工作的公益性定位,遵循地质工作规律、市场经济规律和法律工作规律,建立地质调查规划、地质调查权、成果质量监督检查、资料管理与服务、财政出资等6项基本制度,以保障和推动地质调查工作的发展.     

计算机辅助区域地质调查野外工作系统研究进展

计算机辅助区域地质调查系统是近几年来在我国迅速发展的高新技术系统。其中野外工作系统是整个系统研究的瓶颈和关键之一,有针对性地综合探讨了国内外相关野外工作系统的发展现状和特点,并就其工作模式进行了对比研究,总结了系统研究开发的体系结构、途径和发展方向。国内外的实践证明,数字化填图系统的应用将显著提高传统区调工作的效率和精度,对于我国新一轮国土资源大调查和"数字国土"工程的建设有重要意义。