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。     

面向e-GeoScience的地学数据共享研究进展

在总结比较国内外e-GeoScience研究进展的基础上,介绍了中国科学院地理科学与资源研究所自20世纪80年代以来开展的相关工作。提出了按“圈层—学科—数据类别”三级模式的地球系统科学数据分类体系,以主体数据库为核心,初步构建了“主体数据库—数据资源点”为支撑的地球系统科学数据资源体系。在J2EE环境下,采用Web Services、地理信息等技术开发了地球系统科学数据共享平台。最后,探讨了e-GeoScience未来的研究方向。     

欧洲地质公园的基本特征及其地学基础

在联合国教科文组织和欧盟的支持下，欧洲地质公园建立起来了，含10个成员。各个地质公园有不同的地质科学意义，完全取决于所在地区的地质构造演化历史。欧洲地质构造分区对该区地质遗迹类型、分布和组合有明显的控制作用。在地质公园的调查、评价、规划、建设过程中，地球科学的支撑是极其重要的。     

世界数据中心(WDC)回顾、变革与展望

世界数据中心(WDC)隶属于国际科学联合会(ICSU),自1957年成立以来已经在全球建立了51个学科中心,其所倡导的科学数据开放和共享的理念和做法影响巨大,为地球科学和相关学科的发展提供了大量的数据支撑服务.WDC在发展的同时,也面临着4个方面的问题与挑战:①WDC系统可持续性;②WDC系统顸层设计和总体布局;③针对国际科学计划的数据支撑服务能力;④不同数据中心之间的网络互操作体系.针对这些问题,国际科学联合会组织了包括WDC中国学科中心在内的所有中心共同研究制定解决对策,并于2008年10月最终确立了WDC的变革方案.该方案的核心就把ICSU下属的WDC和天文与地球物理联合服务中心(FAGS)合并重组,并吸收其他符合条件的中心,共同建立新的世界数据系统(WDS).在对该组织架构分析的基础上,提出中国WDC学科中心发展的6点具体建议.     

内支撑支护体系在北京国贸二期深基坑工程中的应用

根据北京国贸二期深基坑工程钢结构内支撑支护体系监测获得的有关数据，对内支撑支护体系的设计提出了改进意见。     

基于数据科学的矿产资源定量预测的理论与方法探索

矿产资源预测已从定性走向了定量,从数据稀疏型走向了数据密集型,亟须数据科学支撑。本文在前人研究基础上,讨论了基于数据科学的矿产资源定量预测理论与方法,该方法的理论基础为相关性理论与异常理论,前者采用监督的机器学习方法挖掘地质找矿大数据与矿床的相关性为预测未发现矿床提供了理论基础;后者采用非监督的机器学习方法识别地质找矿大数据蕴含的地质异常为预测矿床提供了理论依据。该理论与方法强调地质找矿大数据和机器学习的重要性,其中,数据种类的多样性及数据精度和质量会影响预测结果的好坏,机器学习可提高特征提取与信息集成融合效率。此外,本文讨论了基于数据科学的矿产资源定量预测理论与方法的技术框架、特征提取、数据集成融合方法,以及该理论与方法引入的不确定性。     

国际科学技术数据前沿领域发展研究

科学数据作为现代科学可持续发展的重要资源以及科学数据与创新知识产生的密不可分在国际科学界已经成为共识。近年来，国际科学联合会(ICSU)及其所属的有关国际科学组织对科学数据共享的工作均给予了很高的关注，科学技术数据领域的前沿问题成为目前国际科学界讨论的热点问     

开启区块链地质应用新时代

人类已经叩响了区块链时代的大门,但在地质领域,区块链的应用几乎还处于空白的状态。哪怕是像深时数字地球(DDE)这样极具雄心的大科学项目,也没有意识到区块链技术有助于分散在科学家个人或实验室的“长尾数据”的有效收集和利用。地质科学信息是一个超大型共享数据库,需要许多人彼此信任去协作完成数据库的改写,区块链将是非常好的支撑技术。区块链基于其系统特性和智能合约提供有丰富交互接口,特别是其具有去中心化、不可篡改、隐私保护特性,为区块链技术在地质领域应用提供了重要的基础。地质勘查实物、资料、数据的溯源管理,面向更广泛科学共同体的长尾数据的收集,应该是区块链地质应用的重要突破口。地质通证使打造全球地质社区成为可能。     

国内外地质实验测试技术装备的跟踪及发展趋势

论述了目前国内地质实验测试技术（仪器）装备的现状，在无机痕量多元素分析、同位素分析、微区分析方面具有一定优势，在有机组分、形态、价态分析方面有待加强。同时，介绍了21世纪国外发达国家重视支撑地质科学和地质调查工作的主要测试技术装备（仪器）的发展趋势。在目前国内研制开发大型精密分析仪器缺乏应有的条件时，应加强科学仪器支撑装置和系统的研制、开发和推广应用。     

服务于大型综合地学科研项目的在线数据支撑平台

大型综合地学科研项目产生的数据既是项目研究成果的组成部分, 又是科技创新的重要基础。面向复杂地学信息资源汇交、管理和共享的需要, 有必要建立针对项目自身运行管理和数据产出特色的在线数据支撑平台。本文以973项目“白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化”为例, 研究并应用 Web Services技术与地理信息技术建立服务于特定项目的数据支撑平台。论文阐述了项目数据的分类方法和数据汇交机制, 并基于“数据-功能-用户”视图理念, 设计实现了提供数据汇交、管理和共享功能的数据服务门户以及对WebGIS的集成。应用结果表明: 在线数据支撑平台对发挥多源、复杂、高成本的地学科研数据共享利用价值具有良好的支撑作用; 同时, 具有一定通用性的平台框架对同类项目数据成果的归档管理以及验收汇报演示具有示范意义。     

地球数据是地球科学创新的重要源泉——从地球科学谈科学数据共享

地球科学的科技活动产生地球数据，地球数据又是形成地球科学假说、模式和理论的根据。同时，当代人类活动包括经济活动、社会活动、日常生活和军事活动等，越来越多地需要地球信息数据服务。     

基于遥感数据的青藏高原热环境调查

本文以地球系统科学和地球力学为理论基础, 以遥感(RS)、地理信息系统(GIS)、全球定位系统(GPS)为技术支撑, 利用亚东－格尔木－锡铁山走廊域的地学剖面实测温度数据和青藏高原MODIS遥感影像数据, 分析研究了青藏高原亚东－格尔木－锡铁山走廊域的热环境特征。通过研究表明, 研究区域内热环境总体分布规律为中东部最高, 东南部次之, 西北部最低。     

无人机遥感技术在自然灾害应急中的应用及前景

无人机遥感技术可以快速高效获取高精度、高分辨率灾情信息,既能较好地应用于面域较广的灾后调查及灾情评估,也可以用于研究单体灾害动态演变规律的数据积累。随着应急技术的不断发展, UAVRS起飞场限越来越低、方式更加灵活,响应速度更快,成本更低,续航时间更长,获取的影像分辨率越来越高(0.02～0.1m),数据源和数据产品越来越丰富,为应急救援决策提供更加科学的技术支撑。针对海量遥感数据的特点,研究开发高性能的航空遥感数据智能处理应用系统可实现遥感数据的自动智能、高效处理与应用。     

欧洲地质调查局联盟的组织架构和业务模式概况

<正>在地球科学与政策之间架起桥梁，是欧洲地质调查局联盟（EuroGeoSurveys,EGS）的一贯宗旨。EGS始建于1971年，最初由西欧的21国地质调查局组成，1995年正式注册后，始终致力于协调多国地质调查机构共同解决欧洲地球科学问题，由此支撑欧盟的竞争力、社会福祉、     

地球系统科学数据共享网络平台的设计和开发

“地球系统科学数据共享网”是国家科学数据共享工程的试点之一,同时也是国家科技基础条件平台的组成部分,其目的是为地球系统科学的基础和前沿研究提供数据支撑服务。该系统平台(GEODATA)是一个分布式的数据交换体系,总体设计思路是利用元数据整合分散的地学数据资源,通过业务逻辑的技术封装提供地学数据的网络共享。设计的GEODATA体系是一个五层结构,即门户层、共享业务层、核心服务层、资源管理层和网络平台层,具体的业务逻辑处理功能被分解为13个功能模块。GEODATA的研发技术路线包括总中心和分中心两大部分,其中总中心采用“地学数据超市”理念进行功能组织;分中心基于Web Services技术,采用分布式数据管理的模式进行设计。两者的业务逻辑基于元数据的生命周期被串联成一个有机的整体。GEODATA原型系统利用J2EE开发,实现跨平台部署。应用实践表明这种平台构架模式非常适用于地球系统科学的学科特点。     

地球科学知识图谱一站式共享服务系统

知识图谱作为当前最有效的知识组织和服务方式，已经成为人工智能的基石，在语义搜索、机器翻译、信息推荐等方面得到了广泛的应用。大数据时代下，地球科学（以下简称地学）分散、多源、异构数据的整合集成、挖掘分析及其知识的智能发现等迫切需要知识图谱的支撑。为了促进地学知识图谱的建设与应用，自2019年启动以来，“深时数字地球国际大科学计划”（Deep-time Digital Earth,简称DDE）就将知识图谱作为其重要的研究建设内容，经过3年多的建设，DDE已经建设形成了大量的地学知识图谱，亟需一站式共享这些知识图谱。文章首先介绍了DDE知识图谱内容体系，分析了DDE知识图谱内容组成及其特征；在此基础上，开展了地学知识图谱一站式共享服务系统的设计，包括系统功能体系和架构的设计；最后介绍了系统实现的技术路线及其关键技术。实践证明系统可有效实现DDE知识图谱的一站式共享服务，可为类似的知识共享服务系统提供参考。     

地球科学领域中的新方向与挑战─—深钻作用

地球科学领域中的新方向与挑战─—深钻作用ＭａｒｋＺｏｂａｃｋ杨永强译刘先文校在现代地球科学中科学钻探起了重要作用，因为它提供了一种独一无二的验证基本假说和获得地质作用过程中关键数据的手段，这些研究方面有地壳地震的物理学、地球气候的历史、生物圈的范围和...     

华北平原区煤矿采空塌陷精细化监测技术方法研究——以永城某煤矿山为例

目前塌陷区监测方法有多种，而单一监测方法无法满足多元化数据的需要，以华北平原区永城某矿山地面塌陷监测为例，结合该地区的地质环境条件，采用多种监测技术方法系统对某煤矿山进行精细化监测，即采用常规的水准测量方法监测重点地段(小区域),采用GPS连续运行参考站实时地监测重点采面，采用D-INSAR技术监测全区，从而获得矿区大范围、小区域、实时采面的多目标空间监测数据，为管理部门和矿山企业做好应对策略和风险管控提供了数据支撑，也为同类矿山开展地面塌陷监测工作提供了参考依据     

无人机遥感技术在自然灾害应急中的应用及前景

无人机遥感技术可以快速高效获取高精度、高分辨率灾情信息,既能较好地应用于面域较广的灾后调查及灾情评估,也可以用于研究单体灾害动态演变规律的数据积累。随着应急技术的不断发展, UAVRS起飞场限越来越低、方式更加灵活,响应速度更快,成本更低,续航时间更长,获取的影像分辨率越来越高(0.02～0.1m),数据源和数据产品越来越丰富,为应急救援决策提供更加科学的技术支撑。针对海量遥感数据的特点,研究开发高性能的航空遥感数据智能处理应用系统可实现遥感数据的自动智能、高效处理与应用。     

生态地质调查工程进展与主要成果

为全面支撑山水林田湖草整体保护、系统修复和综合治理,中国地质调查局部署了“生态地质调查工程”。该工程自2019年以来,以地球系统科学理论为指导,重点开展了我国北方林草湿分布区1∶50万生态地质调查以及黄河源区、大凉山区等重点生态功能区1∶5万生态地质调查,采用“空-天-地”一体化调查技术,获取了不同尺度森林、草原、湿地等生态类型分布与变化,成土母岩、水文地质要素、土壤、地形地貌等生态地质条件,以及荒漠化、湖泊萎缩等生态问题分布数据,分析了生态-地质之间相互制约影响关系,剖析了主要生态问题的成因机理,划分了生态地质单元,建立了生态地质图谱,提出了基于地球系统科学的国土空间生态保护修复对策建议,为我国北方地区生态保护与系统修复工作提供了基础数据与技术支撑。