地球系统科学发展方向与趋势

首先从人类面临全球性的重大问题、地球系统的全球化和地球系统科学与传统地球科学三个方面介绍了地球系统科学提出的背景;在此基础上,阐述了地球系统科学国内外研究现状;然后详细介绍了地球系统科学的概念与研究方法,主要内容有研究思路、基本概念、地球系统过程、全球一区域信息获取、海量信息处理和分析及系统模型等;第三构建了地球系统科学理论基础,主要内容包括:地球系统的连续动态系统、离散动态系统、地球系统的随机性、地球系统的自组织和地球系统的简单巨系统与复杂巨系统;然后重点介绍了地球系统科学子系统与各圈层相互作用的动力学模型与效应;第四,概述了地球系统的数字表达——数字地球和地球系统科学是可持续发展战略科学基础。最后,简述了中国开展地球系统科学研究的方向和面临的主要科学问题。     

从地球过程到人地和谐--关于地球系统研究科学战略的思考

较为详尽分析了地球系统科学的由来与发展、我国地球系统科学研究所面临的机遇与挑战,阐明了我国开展地球系统科学研究的基本思路,从而提出8个战略重点：区域气候环境系统变化与适应;水系统、水循环与水安全;生态系统与全球碳循环;人类活动与地球表层系统;地球内部动力学与地球系统演化;地球灾变事件与生命过程;地球观测系统与地球系统模拟以及耦合过程动力学、响应动力学、适应和预测理论。     

钦杭成矿带斑岩铜矿知识图谱构建及应用展望

知识图谱使用人与机器能共同理解的语言,以“图”的方式来描述真实世界,是人工智能研究的重要方向之一。本研究是构建单体矿床、成矿系列和重要成矿区(带)的知识图谱实验的一部分,收集了钦杭成矿带6个较为典型的斑岩铜矿、斑岩-夕卡岩型铜矿的原始文本数据,参照斑岩铜矿床概念模型进行知识获取,标注、抽提文本中的实体、关系、属性,构建了具备基本应用功能的斑岩铜矿床知识图谱。基于未来矿产资源预测评价应充分理解地球系统、成矿系统、勘查系统、预测评价系统相互关系的认识,讨论了建立“地球系统-成矿系统-勘查系统-预测评价系统”关联知识图谱体系需要解决的关键科学技术问题,包括“地-矿-勘-评系统”领域本体及知识图谱递进关联体系,大规模“地-矿-勘-评系统”领域本体及知识图谱的自动构建技术,基于多模态关联数据嵌入“地-矿-勘-评系统”知识图谱自演化、补全技术以及基于知识图谱、大数据挖掘和人工智能的地球系统资源预测理论与方法。     

几种新型的航空重力测量系统和 航空重力梯度测量系统

较详细地描述了2个航空重力测量系统:一个系统由俄罗斯科学家设计、制造并进行飞行试验, 命名为GT-1A;另一个系统由加拿大山德尔地球物理公司研制, 命名为AIRGrav。这2个系统都利用惯性稳定平台, 适用于地质调查和普查油气和其他矿产。此外, 简略地评论了航空重力梯度测量系统, 如Falcon, AirFTG, GEDEX^TM和 ARKeX-EGG^TM。     

地表MPBL系统及两个尺度的全球变化模型

提出了地表MPBL系统的概念,并认为它是一个开放性的复杂巨系统;在此基础上探讨了地表MPBL系统内的三大类复合系统及其自组织问题,给出了一个较完整的地表MPBL系统结构模式,可作为认识各种时间尺度全球环境变化的研究纲领;为了适应10³～10⁵a、10¹～10²a两个尺度全球环境变化研究需要,也对这两个尺度全球环境变化模型进行了一些改进,使其更符合地表MPBL系统概念。     

我国首套拥有自主知识产权的航空伽马能谱勘查系统

<正>该系统为国内首套具有自主知识产权、高灵敏度的全数字化航空伽马能谱勘查系统.系统攻克了航空伽马能谱勘查系统全数字化主控系统以及航空伽马能谱弱峰信息提取等技术难点,可同时接收多达20条晶体探测     

淮河流域水环境综合承载能力

在界定水环境综合承载能力概念的基础上,建立了能定量反映出经济社会系统、水资源系统、水环境系统之间相互作用关系的"经济社会-水资源-水环境"复合系统模型;以"支撑最大经济社会规模"为目标函数,以"维系良好水环境状况"为约束条件,并考虑复合系统模型约束、水量约束和其它约束条件,建立了分区式水环境综合承载能力计算模型;提出承载程度的评价方法和标准;运用上述模型和方法,计算和评价了淮河流域71个单元的水环境综合承载能力和承载程度。     

基于ADO技术的煤层气开发项目经济评价系统

介绍了ADO技术的工作原理及其对象模型,并以煤层气开发项目经济评价系统为实例,阐述了ADO技术在系统开发中的应用。该系统在数据的访问速度、数据交换、系统开放性能及网络支持等方面具有明显优势,大大提高了系统性能。      

ZDY4000LD定向钻机关键技术研究

ZDY4000LD定向钻机和配套随钻测量系统(MWD)适用于煤层定向长钻孔瓦斯抽采作业。介绍了钻机研制过程中针对稳固系统、主轴制动装置进行的仿真分析;阐述了定向钻机液压系统、主轴及夹持系统等关键技术。该型号定向钻机已为煤矿用户所接受,具有很大的技术发展空间。      

西南岩溶地区岩溶水系统分类、特征及勘查评价要点

根据岩溶区水文地质条件及特征的差异,应用系统分析方法,将岩溶水系统分为三级,对各级系统进行了分类。第一级为岩溶水系统, 第二级分为浅循环和深循环岩溶水系统,第三级分别进一步分为裸露型、裸露— 覆盖型、裸露— 埋藏型及层控型和断裂带型五类基本的岩溶水系统;论述了各类型的水文地质特征,提出了各类型的地下水勘查评价要点。      

空间数据存储研究及其在岩石圈深部探测数据中的应用

深部地球物理探测数据是岩石圈结构研究的重要资料,然而由于地学数据本身的多来源、多学科、海量等特点阻碍了数据的共享,而GIS技术恰好以强大的多学科交叉和空间数据处理功能为数据发布提供了新的途径。在GIS中信息的显示和分析方法都取决于地理信息数据模型,因此在利用GIS技术建立数据共享平台时,建立一个符合数据体查询和分析要求的数据模型尤为重要。笔者对几种空间数据存储方式和主流的空间数据模型进行了深入研究,最终结合深部地球物理探测数据的特点,以Geodatabase为基础建立了一个数据模型,为数据发布奠定了基础。     

Towards an Open Information Infrastructure for Disaster Research and Management: Data Management and Information Systems Inside DFNK

The development of new and better methods for preventing and managing natural disasters requires a variety of different data sets, covering the range from referenced data, e.g. topographic data and digital elevation models, to various kinds of thematic data, e.g. data about soil, vegetation and land usage as well as monitoring data like precipitation and water levels. So a well-organised data and information management and the implementation of a modern processing environment to acquire, store, analyse and visualise data were decisive for the success of the German Research Network Natural Disasters (DFNK). An information infrastructure was established to support data management and information flows inside the network. A web-based portal offers general information to the public and internal documents, data and software tools to the project community. A catalog service allows the overview of existing but distributed data scombined with flexible data retrieval. Based on internet technology and global standards these concepts contribute to a superior information infrastructure and finally substantiate to the development of Spatial Data Infrastructures (SDI). SDIs aim is to improve availability and usability of spatial data for the manifold application areas. Disaster management is one field depending on a very high level on high-quality data equipment, and on a working SDI.     

面向知识服务的地质资料管理转型研究

针对传统地质资料服务方式单一、数据共享困难等问题,提出了地质资料管理的转型方案.对面向知识服务的地质资料知识组织方式、知识检索以及知识管理理念如何指导地质资料服务等方面进行了探讨.以地质数据本体构建、基于关联数据技术的地质资料语义化组织以及基于地质大数据的知识检索模型搭建为转型手段,介绍了促进地质资料转型升级的语义化描述及数据关联技术,以期对地质资料管理转型起到参考作用.     

基于GIS技术的综合水文物探数据库系统研究

利用GIS的强大空间数据架构功能，将各类水文物探数据与空间数据相关联，建立了基于GIS技术的综合水文物探系统。水文物探数据量大，而且复杂多变，本系统利用新兴的GIS技术和数据库功能对水文物探属性数据与空间数据进行有效的整合，高效地管理空间与属性数据，实现了图形编辑、空间分析、数据的查询与统计、专题图绘制、以及数值模拟等功能。利用本系统可对图形进行空间处理分析，对各类数据进行各种查询，实现图形和数据的互动，并对所获得的数据制作各种专题图，并且通过数值模拟具体、直观的再现观测实体的空间位置与相应的属性，为综合预测与评估提供科学依据。     

高分辨率遥感数据处理方法实验研究

近几年高分辨率遥感数据处理与应用研究越来越受到国内外学者的重视,已成为目前遥感应用研究领域的热点和难点之一。首先分析了基于像素的中分辨率卫星数据的遥感数据处理方法,包括:基于统计理论的分类方法和基于光谱信息的非参数理论方法的分类方法。在此基础上,针对高分辨率遥感图像的特点,分析了面向对象的高分辨率遥感数据处理方法。其中,图像分割是最关键的一步,即如何有效地提取出对象特征非常重要。最后,给出了高分辨率遥感数据处理方法相关算法实验,主要进行了几种图像分割算法实验,同时结合植被变化检测,进行了变化检测算法实验。     

澳大利亚南极科学数据管理综述

系统概述了澳大利亚国家南极数据政策、组织机构、管理模式、实施策略与未来发展所面临的问题。在此基础上分析澳大利亚南极数据工作的发展与实效，并回顾了中国的极地数据管理工作，初步表明建立一个有效的组织框架是顺利开展数据管理与共享工作的基础，完全基于Web的数据管理与服务对科学项目的管理与研究成果的产出具有较大的促进作用。同时可以看出，国家层面的数据管理工作首先必须有明确的国家数据政策作引导；需要建立各种相应的数据标准与规范以及基于Web的数据管理、共享与服务平台；当然更离不开一支进行数据管理、服务与技术支持的专业队伍，并通过工作绩效评价系统对各个环节进行评价和考核。其中，为数据（集）编写完整、准确的元数据始终是数据管理中最重要的基础工作。     

寒区旱区特色数据集管理与共享应用

以中国寒区旱区特有的自然背景为研究基础,将40多年针对寒区旱区自然资源、生态环境、工程建设、经济建设等研究中积累的大量的特色数据进行分类。从方便数据采集和数据应用出发,将专业特色数据以关系数据、空间数据、二进制数据和文本数据的形式分三级数据库群结构组建成寒区旱区资源环境研究特色数据集。从共享机制和共享技术两方面对数据共享的几个主要因素进行了说明。同时就如何在以高性能计算和网络为核心开展深层次的数据服务方面,从数据平台建设、基于Web的远程计算和数据网格3个方面进行了尝试。     

粤港澳湾区1:50 000斗门镇幅工程地质调查及岩土样品试验数据集

本数据集依托2017年中国地质调查局"粤港澳湾区1：50 000环境地质调查"项目,在充分收集以往地质资料的基础上,开展了粤港澳大湾区珠江口西岸的斗门镇幅1：50 000工程地质调查工作,编制了1：50 000工程地质图及说明书,并依据此次调查及采取的样品进行测试获取的数据建立了本数据集。本数据集包含调查与实验测试两大类10种数据类型,其中遥感野外检查验证数据53条,基础调查数据168条,野外地质综合调查数据22条,工程地质调查数据77条,地质灾害调查数据23条,钻孔基本情况数据13条,原位试验成果数据583条,岩石样品试验数据36条,土工试验数据130条,野外照片数据669幅,共计1 774条数据。本数据集对查清粤港澳大湾区珠江口西岸的工程地质条件,评价软土地面沉降、崩塌滑坡不稳定性斜坡等地质灾害具有数据支撑意义。     

基于Java Applet的Internet地图服务平台设计

论述了网络环境下建立地图服务平台的设计思路与结构设计,在此基础上对矢量地图数据基本流程做了详细的论述,其中主要包括数据获取、数据压缩、数据传输、数据表达与空间查询等.基于Java语言,从底层实现了基于Socket协议连接的服务器端与客户端地图数据的组织、传输与数据可视化表达,实现了网络地图发布平台.主要讨论了Java环境下具体地图服务平台设计.