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。     

发达国家地质大数据管理现状分析与启示：以美、英、澳、加为例

科学数据是国家重要战略资源,数据共享是这种资源有效开发利用的手段之一,也是当今科学研究范式向数据密集型转变的重要基础。现代信息技术与勘查方法的深度融合,使得地质勘查和地学研究领域被急速推向大数据时代,亟需从宏观层面上进行科学管理。欧美一些国家通过颁布政策方针及铺设数据基础设施等方式,推动着本国地质大数据管理的有效实施。文章对美、英、澳、加四国地质调查局的数据管理工作方面做了调查,从数据管理范围、数据政策、战略计划、重要数据库及主要数据工具等方面现状进行了介绍与分析,并对中国地质调查行业数据管理工作提出了一些建议：（1）数据管理政策应采用自顶向下设计,自底向上实施;（2）数据开放共享、融合交流是世界地调机构的发展趋势;（3）大力推进地质云建设,三位一体实现大数据治理;（4）促进数据共享基础设施建设,通过参与国际治理争取拿到更多的话语权。     

高光谱遥感卫星技术及其地质应用

在收集国内外高光谱技术发展、地质应用与研究实例资料的基础上,主要介绍了国内外高光谱地质应用的现状及其主要进展,并简要介绍了高光谱地质应用的主要技术。结合地质应用成功的实例,分析了高光谱遥感卫星技术在矿物识别与填图、岩性填图、矿产资源勘探、矿业环境监测、油气渗漏监测等地学方面的应用优势与前景,同时指出了目前高光谱遥感卫星技术地质应用存在的主要问题与发展趋势。     

高光谱遥感卫星技术及其地质应用

在收集国内外高光谱技术发展、地质应用与研究实例资料的基础上,主要介绍了国内外高光谱地质应用的现状及其主要进展,并简要介绍了高光谱地质应用的主要技术.结合地质应用成功的实例.分析了高光谱遥感卫星技术在矿物识别与填图、岩性填图、矿产资源勘探、矿业环境监测、油气渗漏监测等地学方面的应用优势与前景,同时指出了目前高光谱遥感卫星技术地质应用存在的主要问题与发展趋势.     

地质非结构化数据研究战略——以JPG图件为例

从大数据时代背景出发,提出研究地质非结构化数据的战略意义。通过分析地质数据的特点,发现其大数据性。以JPG图件为例,展开国内外研究现状分析和行业应用分析。最后通过分析地质JPG图件数据的使用情况,提出地质JPG图件数据战略规划。     

自然资源时期:大数据与地球系统科学——再论全面发展时期的勘查地球化学

中国勘查地球化学全面发展的重要标志和本质特征是大数据信息与地球系统科学。勘查地球化学的全面发展坚持资源与环境并重方针,真实生动地反映国家经济社会发展的历史轨迹,在科学技术领域具有典型意义。自然资源时期地质工作关于资源内涵从矿产资源、国土资源到一切自然资源,关于环境内涵从地质环境、国土环境到包括山水林田湖草生命共同体在内的一切自然环境。本文继2008年对此有所评述后,在国家自然资源部成立之际,地质工作面临深刻转型之时,从大数据信息科学与自然资源地球化学调查、建立地球系统科学指导的自然资源地球化学理论体系与自然资源地球化学评价体系,以及针对自然资源领域重大科学问题,深化地球化学应用研究与理论研究,构建完善的科学体系等若干值得注意的方面再次就此议题加以评论。勘查地球化学的长期目标是通过大数据信息与地球系统科学研究揭示自然资源与自然环境状况,实现对地球资源的科学开发、合理利用和整体保护,创造人类与地球和谐共处的生存环境。由此,转型和升级贯穿中国勘查地球化学发展的全过程。地球化学将以形态和内涵的系统性、综合性、整体性作用,以及应用实践的多目标全方位面貌出现在国家行业部门与科技领域,极大地拓展和深入经济社会发展各个方面。勘查地球化学以方法技术优势实行大调查、大数据、大应用战略,建立大环境、大生态、大地球观,向大地质、大资源、大科学转变,为解决自然资源与生态环境问题提供地球化学方案,将全面发展时期的勘查地球化学从大数据信息应用优势和地球系统科学理论高度提升到"大地球化学"境界。     

大数据在地质资料管理与服务中“落地”问题分析

大数据已成为继云计算、物联网之后新的IT热词。大数据与每个人的生活息息相关。地质资料数据包括了基础地质、矿产、地球物理、地球化学等丰富的信息,对国家、社会具有巨大的潜在应用价值和保存价值。地质资料管理与服务如何与大数据技术更好地结合,产生更大的价值,值得研究。以基层地质资料馆为例,分析地质资料管理与服务的现状及需求,探索如何借鉴大数据思维,改进地质资料管理与服务工作,实现地质数据高效管理,有效地挖掘,使宝贵的地质资料数据发挥出更大的社会使用价值。     

城市地质大数据组织及应用研究

近年来对城市地质大数据的应用和管理主要体现在云平台的建设方面,本文主要从虚拟设备层、云计算层和应用层所构成的城市地质大数据云平台阐述了对地质大数据的管理、分析和应用,其中虚拟设备层可以对不同数据的格式进行统一化管理以及数据之间的互相访问;云计算层能够对虚拟设备层中的各种数据进行数据分析和功能服务,同时可通过预留服务接口的方式可实现信息的交换和数据共享;应用层主要目的是对筛选出来的有价值数据进行分析及应用。通过构建的城市地质大数据云平台可对城市进行智能化管理,其主要应用体现在三个方面:城市空间规划与管理、智慧医疗和缓解城市交通。研究和利用城市地质大数据的组织结构,不仅能够提高城市的管理效率,还能够避免城市地质工作的重复投入,避免"数据孤岛"现象,使各种城市地质数据之间进行有效碰撞。     

城市地质大数据组织及应用研究

近年来对城市地质大数据的应用和管理主要体现在云平台的建设方面,本文主要从虚拟设备层、云计算层和应用层所构成的城市地质大数据云平台阐述了对地质大数据的管理、分析和应用,其中虚拟设备层可以对不同数据的格式进行统一化管理以及数据之间的互相访问;云计算层能够对虚拟设备层中的各种数据进行数据分析和功能服务,同时可通过预留服务接口的方式可实现信息的交换和数据共享;应用层主要目的是对筛选出来的有价值数据进行分析及应用。通过构建的城市地质大数据云平台可对城市进行智能化管理,其主要应用体现在三个方面:城市空间规划与管理、智慧医疗和缓解城市交通。研究和利用城市地质大数据的组织结构,不仅能够提高城市的管理效率,还能够避免城市地质工作的重复投入,避免"数据孤岛"现象,使各种城市地质数据之间进行有效碰撞。     

西北地区地质实验测试技术研究进展及其在地质调查中的应用

地质调查工作覆盖了基础地质研究、矿产资源及能源勘查开发、生态环境保护、地质灾害防灾减灾等多个业务领域。在中国西北地区,地质调查工作在找矿会战、西部大开发、国家能源安全建设、国土资源大调查和生态文明建设等国家战略实施过程中发挥了重要作用,而实验测试作为地质调查工作的“眼睛”,其重要性不言而喻。笔者介绍了地质实验测试技术国内外发展现状,回顾了中国西北地区地质实验测试工作的发展历史,分析了地质实验技术发展现状和主要特点,阐述了实验测试在中国西北地区地质调查工作不同历史时期,尤其是最近十年以来西北地区地质实验测试技术的研究进展,及其在基础地质调查、固体矿产资源调查、油气能源地质调查、水文地质与地下水污染调查和土壤生态地球化学调查等领域的应用,分析了新发展阶段关键性矿产调查以及健康地质、生态文明建设、黄河流域高质量发展等战略对实验测试技术的新需求,对未来地质实验工作方向和重点进行了展望。     

浅谈比较矿床学

小结了比较矿床学的研究现状、意义,提出了11个重大研究课题与研究方法,并展望了其研究前景。     

成矿流体及成矿机制

近十几年来，流体包裹体（ＦＩ）研究有重大进展，尤其在单个ＦＩ成分分析方面。激光拉曼微探针、扫描质子微探针（ＰＩＸＥ）和同步加速器Ｘ－射线荧光分析（ＸＲＦ）及一些质谱测定法的应用与发展，能较精确地测定单个ＦＩ成分。已有可能对ＦＩ中最重要的参数——重金属元素进行较精确测定。这些成就加上超微矿物学等方面的进展，可为解决矿床成因、找矿标志和成矿规律及找矿勘探提供可靠资料。叙述了一些国家在ＦＩ研究方面的进展与发展趋势。     

基于文献计量分析我国生态水文学研究现状及热点

利用中国期刊全文数据库（CNKI）、万方数据库和维普中文期刊全文数据库,通过检索2000-2015年我国以中文形式刊载的生态水文学领域的成果论著,采用文献计量分析方法,系统分析了国内生态水文学研究领域的发展现状,剖析了主要研究知名机构的热点研究主题,讨论该研究领域的国内研究热点及前沿方向。结果表明：生态水文过程、效应以及不同尺度的生态水文模型是现阶段生态水文学的前沿热点,生态需水（量）、干旱区的生态水文过程、森林水文生态作用及其资源和环境效应、河湖湿地植物与水关系及其水环境效应以及陆地生态系统水碳耦合关系等,一直是生态水文学关注的焦点。2000-2008年是我国生态水文学领域研究高速发展阶段,2009-2015年进入平稳调整阶段。中国科学院、中国水利水电科学研究院和北京师范大学等是我国生态水文学研究的主力机构。     

李希霍芬对中国地质和地球科学的贡献

斐迪南·冯·李希霍芬出生于1833年。少年时的教育和生活环境使他对地质学产生了兴趣。当他还是小孩子的时候,就随父母游历了家乡的许多地方,并且利用暑假到阿尔卑斯去旅行。在柏林学习地质学的时候,就显示出他宽厚的知识基础,他很快就意识到对他而言,未来工作的目标就是成为一个科学家。1859年,为了获得财政支持进行欧洲以外地区的研究,李希霍芬申请参加了普鲁士政府向东亚派遣的一支探险队,开始了他最初对中国地质的研究。1862年当探险队的成员开始返回柏林,他独自到了上海开始他自己在中国的研究工作。只是由于太平天国起义,他的计划没能立即实现。1868年新年前夕,他和他的朋友对全球地质勘探的状况做了一个回顾,认为中国无论在科学上,还是在应用上都是最有研究价值的国家之一。于是他选择了中国作为他进行地质研究的对象。在参考大量文献的基础上,他制定了详细的研究方向和工作方法。李希霍芬希望建立一个系统的中国地质学的基础。他认为野外工作是第一位的。除了对可开采的矿床进行了估计,他还特别注意了中国煤炭沉积的储量和产量。在1868到1872年期间,他在中国先后进行了7次旅行。他是第一位对中国地质从基础上进行研究的外国地质学家。旅行的资金有一部分是来自加利福尼亚银行和上海商业会馆。他提交了一份地区经济信息的报告,这个报告包括了中国的交通、贸易路线,煤矿的形成、品位和储量、可采性以及在世界市场上的竞争力等。他重要的科学文献是关于经济、运输和人口地理学。从他的著作《中国》我们可以看出,他对于“丝绸之路”的命名是在汉学家、古典文献学家以及地图学家共同合作研究之前。在综合大量的文献后,他在地图上详细地标注了“丝绸之路”,并且讨论了汉朝及其以后历史时期内中国境内主要的贸易路线。由于丝绸一直都是重要的贸易商品,因此他把这条贸易路线称之为“丝绸之路”。对于社会、经济问题与地质问题的综合认识,使他同时又成为一个地理学家。李希霍芬和德国的地图工作者一起开创了一种新的地形的描绘方法,并且修正了当时的中国地图,使中国地图有了更为详尽的内容。对比当时在中国出版的地图,他们绘制的地图在很多方面是全新的,如他们采用图解法(graphicpresentationsofmontains)来代表山脉和其他的地形形态特征。在地质学领域,他绘制了中国地质图,及《中国地图集》中的地形图,连同后来出版的4卷《中国》书稿中大量的横断面和地层剖面,奠定了中国乃至东亚的地质学基础。但是他从来没有把制图作为他旅行的一个主要目的。对他来说,制图只是作为来证实他的野外观察的一个方法,以尽可能正确地体现出地貌的基本特征。李希霍芬到中国旅行的最主要的目的是研究中国地质。他是第一个把中国地质按着现代组成物的分布、序列,发展成为一个系统。可以认为,他是把中国地质学发展成为一门科学的创始人。古生物学和地层学的知识使他很快就认识到了中国地质结构的原理。他的综合知识使他可以在地图上系统地标绘出他所观察到的现象。他的主要成果集中体现在《中国地图集》中的27张地质图,《中国》书稿中另外14张地质图以及大量的剖面图。另外矿产资源也是他研究的主要的内容。他不仅研究了煤炭资源,同时也经常记录贵金属矿产资源。他是最早注意到中国黄土具有风成特征的地质学家。他在研究黄土剖面时,注意到大部分没有层理的沉积物都保存有大量的陆生软体动物的壳。由此,他得出与前人相反的结论,认为黄土不是湖相沉积物,而是风成沉积物。并以北美大草原所见到的草将粉尘固定的过程作为他风成假设的证据。他认为黄土沉积是草原环境下形成的,当时的植被是草原。并且认识到粉尘来源于西部和北部的中亚的沙漠地区。他只是没能将冰期、间冰期的粉尘沉积加以区分。他研究的另一个科学领域是地貌学。在地貌学中他是最先描述一些地表变化过程的先驱者之一。正如他一直意识到的自然与人类活动的相互关系一样,他同样将地球生态系统看作是地质结构、地貌过程、与气候有关的生态环境和人类活动所组成的一个复合体。他是最早萌生地球系统的科学思想的科学家。李希霍芬对中国的研究起初并没有得到人们的重视。直到他的《中国》出版以后,他对中国地质学和地理学的影响才明显起来:他的著作和地图很快就传入中国,在学术界被广泛地阅读和讨论;他的书是地质学和地理学专业的基础教材。不仅在中国,在世界范围内,他的发现也得到了认可,并获得了很高的评价。19世纪末,世界上没有哪个科学家像他那样了解中国和东亚。他也从一个地质学家成为一个跨越多个学科的大科学家,他的影响在他的那个时代体现在科学领域的很多学科之中。李希霍芬在中国现在仍然有很高的赞誉。他的方法学的研究以及他的《探险家指南》,对于年轻的地质科学工作者,仍然具有指导意义。他的地球系统科学的思想对当前土地退化、生态不平衡等环境问题的解决仍然起着指导性作用。     

国内地质学研究领域学科发展热点与态势分析

本文利用中国科学引文数据库2007~2013年收录在国内地质学领域期刊上中图法P5类的文献,从发文的题目、关键词、发文单位与作者、资金支持等信息出发,着重分析了国内地质学领域的重要机构与科学家、研究热点及其重点资助情况,从文献计量角度展示了这些年国内地质学领域学科发展的脉络以及国家资金支持的趋势,为今后进一步把握地质学领域重点方向与发展趋势提供参考。     

流体包裹体研究的进展和方向

国外近十年来,在流体包裹体研究方面取得很大进展,除了在地质年会上有许多成果报道之外,专业会议更是每年召开一次（指北美流体包裹体会议和欧州体包裹体会议）,报道了大量最新的有关包裹体的研究成果。本文将从４个方面评述国外近年来流体包裹体的研究进展：即人工流体包裹体及Ｐ－Ｔ－Ｖ－Ｘ属性;流体包裹体的成分分析和年代学;流体包裹体在金矿及其他矿床研究中的应用和利用流体包裹体寻找石油。     

中国煤炭地质研究取得的重大进展与今后的主要研究方向

国务院关于加强地质工作决定发布以来,中国煤炭地质勘查技术研究与找矿取得了重大成就,保障了国家对能源资源的需求。但当前符合科学绿色开发的煤炭产能比例仍然偏低,在开发条件较好、已经逐渐成为煤炭主力产区的西部地区,水资源破坏和地表生态损伤严重仍制约着西部煤炭资源的绿色开发。煤炭利用面临着大气污染控制、温室气体减排和生态环境保护的多重压力。煤炭地质科学研究仍然存在着8个方面的研究重点亟待提升。     

关于地下实验室分类的讨论

论述了现有的地下实验室的分类,对普通地下实验室与特定场址地下实验室的主要特征进行了对比分析,论述了各国地下实验室的研究概况,对特定场址地下实验室的概念进行了讨论。鉴于在现行的地下实验室分类中,对特定场址地下实验室的定义似乎界定过宽,因为有些该类型的地下实验室,缺乏明确的历史定位,最终没有起到特定场址地下实验室应起的作用。笔者建议,只有建在经本国政府批准的最终处置库场址上的地下实验室,才可称作为特定场址地下实验室,如美国的WIPP和ESF以及芬兰的ONKALO。因为只有这类地下实验室,才能真正起到论证处置库场址适宜性和高放废物处置方案可行性的作用。     

国际地震研究发展态势文献计量分析

以ISI Web of Science论文数据库为数据源,采用美国汤姆森科技信息集团开发的专业数据分析工具TDA(Thomson Data Analyzer)对1900年至2010年(数据入库时间至2010年)国际地震研究发展特点及其现状予以分析。结果显示:国际地震研究持续增长,特别是近20年,增速显著;美国在该领域居于引领优势;政府科研机构、国立科研机构和公共研究机构是该领域研究的主导力量;国际地震研究主要集中于地震机理及成因、地震监测、地震影响及效应等方向;中国虽然已经步入地震研究的主要国家行列,但影响十分有限。     

旅游地学的研究概述

国内旅游地学的研究比西方国家晚了许多年，全面了解国外旅游地学的发展，对于国内相关研究有很大的借鉴意义。本文在回顾西方旅游地学研究历程的基础上，阐述了其研究方法、研究内客和研究新趋势。正是由于这门新兴边缘学科还不成熟，所以激励着广大学者投身到进一步的研究中来。