地貌形成与演变机理展教系统公众展示关键技术示范研究

专业科技博物馆的迅猛发展和公众对地学知识的渴求对地学类博物馆的展示技术提出了新的要求,本文通过分析我国地学博物馆的类型、公民基本科学素养水平现状以及地质地貌类科学知识的主要传播方式,结合地质地貌学科内容特点,借鉴科技馆/科技中心公众展示技术对地学博物馆的启示,探索研究"地貌形成与演变机理展教系统"中适用的公众展示关键技术,提出了一种多媒体与机电一体化相结合的核心展示技术——多媒体机械数字矩阵集成演示技术,并将其成功地应用于试制品研制。基于该核心展示技术的地貌形成与演变机理展教系统尊重用户体验,实现了虚拟模拟与实景、机械活动沙盘与数字多媒体相结合,内容易于拓展,成本可控,适宜在地学类博物馆及相关展厅中推广应用。     

国内岩石类展教系统现状分析及关键技术研究

通过对国内地学类专业博物馆的广泛调研,基本查明了国内岩石类展览和教育系统(以下简称"展教系统")的现状,并对存在的主要问题进行了分析。主要体现在:(1)岩石类展教系统内容设计过于专业化,较为深奥和枯燥;(2)岩石展教形式"重展示、轻教育",以标本陈列为主,缺乏体验性、趣味性和互动性;(3)缺乏对岩石微观世界、深层次科学内容的挖掘和展示,岩石学在地球科学中的重要地位和意义体现不足。针对这些问题,课题组借鉴现代博物馆展教设计理念,结合先进的展教技术手段,对岩石类展教系统的一些关键技术进行了深入研究和探索,并成功研制出一套岩石类展教系统(示范)。该系统以中国著名的岩石地质景观为切入点,按照"宏观—手标本—微观"的内容设计主线,采用展教模型、多媒体实时动画生成、触摸屏、显微成像(偏光)、实时三维互动等技术手段,多层面、交互式地展示典型岩石的鉴定特征和相关岩石学知识。该系统的推广应用将对我国地学类博物馆的岩石科普工作起到重要的示范和指导作用,是一次重要的创新突破。     

天地精华 璀璨夺目--纵览石家庄经济学院地球科学博物馆宝石厅

随着石家庄经济学院地球科学博物馆的对外开放,越来越多的参观者慕名前来参观,对博物馆丰富的内涵留下了深刻的印象。其中宝石厅更是熠熠生辉,璀璨夺目。该宝石厅主要介绍珠宝玉石知识,分区展示了常见宝石、常见玉石、有机宝石、稀少宝石、具特殊光学效应的宝石、水晶类宝石、人工宝石以及世界百枚名钻的1：1仿制品。此外,厅内还设置有互动效果的触摸屏与虚幻宝石装置。     

天地精华 璀璨夺目——纵览石家庄经济学院地球科学博物馆宝石厅

随着石家庄经济学院地球科学博物馆的对外开放,越来越多的参观者慕名前来参观,对博物馆丰富的内涵留下了深刻的印象。其中宝石厅更是熠熠生辉,璀璨夺目。该宝石厅主要介绍珠宝玉石知识,分区展示了常见宝石、常见玉石、有机宝石、稀少宝石、具特殊光学效应的宝石、水晶类宝石、人工宝石以及世界百枚名钻的1：1仿制品。此外,厅内还设置有互动效果的触摸屏与虚幻宝石装置。     

基于知识推理的节水型城市评估系统

对专家系统和地理信息系统之间的有效集成与综合应用进行研究,以节水型城市建设、申请及考核的相关指标为例,建立基于专家系统开发工具CLIPS的节水型城市评价知识库,进而以跨平台的Qt/C++为编程语言,实现专家知识库系统和基于ArcEngine组件的地理信息系统集成,完成基于知识推理的节水型城市评估系统原型机.以甘肃张掖为例,演示了专家系统和地理信息系统集成在水资源管理领域的应用,显示出地理信息系统与专家系统的集成可作为解决非结构化、不确定的地学问题的有效手段,具有广阔的应用前景.     

天地精华 璀璨夺目——纵览石家庄经济学院地球科学博物馆宝石厅

随着石家庄经济学院地球科学博物馆的对外开放,越来越多的参观者慕名前来参观,对博物馆丰富的内涵留下了深刻的印象。其中宝石厅更是熠熠生辉,璀璨夺目。该宝石厅主要介绍珠宝玉石知识,分区展示了常见宝石、常见玉石、有机宝石、稀少宝石、具特殊光学效应的宝石、水晶类宝石、人工宝石以及世界百枚名钻的1：1仿制品。此外,厅内还设置有互动效果的触摸屏与虚幻宝石装置。     

我国地下水污染调查建立全流程现代化调查取样分析技术体系

在实施全国首轮地下水污染调查评价过程中,通过综合攻关和集成创新,建立了调查、取样、测试与质量控制技术体系。研发了系列取样技术,攻克敏感性痕量组分采集技术难题,解决了送样周期问题;借助遥感技术与卫图解读土地利用与污染源分布信息,解析历史污染源分布;集成水土污染快速调查系统,实现现场快速查明污染现状、识别污染源;建立了数据库建设与质量保障技术体系;构建了有机分析测试与质量控制技术平台。提升了我国地下水污染调查技术水平,先后组织了千余人的技术培训,培养了一大批创新型地下水污染调查评价技术专业人才。     

基于梯度提升决策树(GBDT)算法的岩性识别技术

对覆盖区下伏岩体的有效识别是实现深部找矿突破的关键,近年来机器学习理论的发展为岩性识别提供了新的思路。梯度提升决策树(GBDT)算法是以决策树为基函数的集成学习方法,算法通过将学习得到的多个树模型进行集成,可以达到同时减少模型方差和偏差的效果。本文以地球化学元素数据为基础,利用GBDT算法进行岩性识别研究,并将所得结果与KNN、SVM和决策树3种机器学习算法进行对比,结果表明,针对岩性识别问题,GBDT算法具有更高的精度,可以作为岩性识别的参考技术,具有一定的推广和应用价值。     

城市发展与城镇化工程地质学的机遇与挑战

在城镇化全球规模的历史趋势和中国城市发展与城镇化历程及其特点分析的基础上,围绕城市岩土工程与地质环境系统,讨论了地质环境与城市规划、城市地下空间利用、城市生态与环境安全等领域工程地质研究发展的思路,强调了地质基础研究与多学科多源知识融合、多种技术集成的创新发展途径。     

九寨沟地震地质灾害隐患早期识别与分析研究

针对传统地质灾害调查手段难以有效识别高位远程、高植被覆盖下地质灾害隐患问题,本文研究采用InSAR、机载LiDAR、无人机光学遥感等技术,系统开展了九寨沟地震区域地质灾害隐患早期识别工作。通过SAR数据处理、激光点云数据处理、无人机影像处理等过程,构建了一套集成纹理特征、形变特征、形态特征的地质灾害隐患识别遥感解译图谱。通过综合应用多源遥感技术,完成了九寨沟核心景区230 km²范围内的地质灾害隐患早期识别任务,突破了以往地质灾害灾害调查灾害隐患看不见、看不清、看不准的难题,提高了该区域地质灾害隐患识别的成功率。研究表明,综合应用InSAR、机载LiDAR、无人机遥感等探测技术可以有效提高艰险复杂山地环境地质灾害隐患的识别率,可以为地质灾害隐患早期识别提供技术支撑。     

现代测试技术在宝玉石检测中的应用现状及前景

介绍了X射线衍射、电子探针、红外吸收光谱、拉曼光谱、扫描电镜等技术的工作原理及这些技术在宝玉石检测中的应用。事实证明，现代测试技术极大地推动了宝玉石鉴定和研究工作的进展。     

高原生态脆弱区钻探技术体系综合研究与示范

高原生态脆弱区若尔盖铀矿田是我国四大基本类型铀矿田之一,地处高原藏区、生态脆弱、山高坡陡,地层为灰岩、硅灰岩及碳质板岩交互,区内断裂构造发育,岩层产状陡,孔内漏失、垮塌、水敏缩径及孔斜并存,导致取心率低、钻进效率低、质量差。解决若尔盖钻探技术难题是一项系统工程,从改善孔内安全、提高钻进效率、改善施工质量、减少钻机搬迁及提高搬迁效率等方面集成创新、综合治理,形成一套适合若尔盖复杂地层的综合钻探技术体系,在西部高原及深孔复杂地层钻进具有示范与推广作用。     

“地球系统探测新原理与新技术”优先领域与地球系统科学

地球系统科学是研究组成地球系统的子系统之间相互联系、相互作用的机制，研究地球整体结构、特征、功能和行为，研究地球系统变化的规律和控制这些变化机理的科学。对地观测、探测与分析技术的发展是地球科学创新思维来源的技术保障，同时对地球科学基础理论研究水平的提高起着重要的作用。21世纪地球科学的发展将更加重视发展地球系统科学的理论、方法与技术体系。“地球系统观测、探测新原理与新技术”被列入国家自然科学基金委员会地球科学部“十五”优先资助领域。回顾“十五”期间的资助情况，探讨该领域和地球系统科学的关系，将有利于“十一五”对该领域资助工作的调整与完善。     

基于多媒体技术的昌平区地质灾害演示系统

分析了多媒体技术的应用现状及发展趋势。以昌平区地质灾害多媒体演示系统的制作为例,从制作流程、音视频文件处理等方面,详述了多媒体技术在地质灾害成果演示中的应用。同时,就制作过程中出现的问题,提出了相应的解决办法及建议。     

基于CAN总线技术的钻机电控系统的设计与应用

电控系统作为钻机的操控核心,其安全性和可靠性是钻机正常运行的重要保障。本文提出了基于CAN总线技术的控制系统方案,重点论述了该系统的结构组成及功能设计。通过在SDC2500型全液压钻机上的应用表明,基于CAN总线技术的控制系统具有布线简洁、远程集成控制、故障预警、提高钻机操控安全性等优势。     

基于群灰色关联度分析方法的宝石计算机辅助鉴定教学信息系统

基于群灰色关联度分析方法的宝石计算机辅助鉴定教学信息系统以课堂教学改革和培养实践能力为设计理念,实现了宝石鉴定中的多品种、多参量的综合判断.与传统的灰色关联分析方法相比,群灰色关联度分析方法增加了灰色的准确性和可靠性,减少标准状态模式的数据精度的要求,具有较好的宝石鉴定能力和可靠性.在宝石鉴定教学应用中,该系统突破了传统的教育模式,提供了一个方便的资源共享和辅助鉴定平台,具有推广价值.     

基于GIS与工作流技术的图文一体化地籍管理信息系统的设计

随着信息技术和互联网络的发展,传统的地籍管理信息系统已经不能满足土地管理部门的需要。通过对GIS技术和工作流技术的分析,确定了地籍管理信息系统的结构模型和功能模型。通过GIS与工作流的集成,达到地籍图、文、表信息的统一管理,建成图文一体化的地籍管理信息系统。     

再论中国煤炭地质综合勘查理论与技术新体系

基于近年来大量专题科研成果和勘查工程实践．系统总结形成了适应中国煤田地质特点和煤炭工业要求的煤炭地质综合勘查理论与技术体系。该体系可概括为一个创新思路、两大支撑理论、五大关键技术、一套标准规范：提出了集资源勘查、矿井建设、安全生产、环境保护为一体的”煤炭地质综合勘查”新思路：聚煤规律研究和构造控煤作用研究取得突出进展,为当代煤炭地质综合勘查技术体系提供了强大的理论支撑：建立并完善了由煤炭资源遥感技术、高精度地球物理勘查技术、快速地质钻探技术、煤炭资源信息化技术、煤矿区环境遥感监测技术等五大核心技术构成的地质综合勘查技术体系;编制技术规范与标准14项,为构建中国煤炭地质综合勘查体系提供了政策依据。