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    春天是东北最好的季节,一场透彻心扉的春风吹过,吹醒了大兴安岭皑皑白雪下沉睡的大地,吹绿了广阔平坦的松辽盆地,吹化了蜿蜒千里的辽河。伴随着新一轮找矿突破战略行动的全面铺开,中国地质调查局沈阳地质调查中心(以下简称“沈阳地调中心”)基础地质调查团队聚焦找矿突破需求,积极统筹谋划,主动担当作为,服务东北地区13个大型资源基地建设,为东北地区新一轮找矿突破战略行动提供基础地质支撑。基础团队长期从事野外一线的基础地质工作,为了探寻地学奥秘,他们不畏丛林沼泽、不惧严寒酷暑,调查一个个露头、分析一组组数据、绘制一张张图件。他们以孜孜不倦、坚持真理、以苦为乐的地质调查精神,取得了一系列的丰硕成果,向人们展现了白山黑水的地质史卷,让人们领略了沧海桑田的地壳变迁。

     图1沈阳地调中心基础团队合影

    近年,基础团队聚焦找矿突破需求,积极统筹谋划,主动担当作为,在前寒武纪变质基底、中亚造山带与古生物调查研究、数据更新与综合编图等传统优势学科方面成效显著,为服务东北地区新一轮找矿突破战略行动提供了强有力的基础地质支撑。

    变质基底调查崭露头角,创新性成果明显

    该项工作带头人主要由沈阳地调中心基础地质室陈井胜副主任、赵辰和张超三位博士组成,近年主要致力于地球古老克拉通岩石圈早期构造演化样式及变形特征(以华北克拉通东部陆块冀东地区、鞍-本地区等为研究重点)、华北克拉通古元古代辽-吉造山带构造演化等。通过地质填图和基金项目工作的开展,近年取得系列创新性成果。

    团队赵辰博士毕业于中山大学,置身于华北克拉通太古宙构造体制研究中。面对常年和爱人两地分居的状况,并没有影响他坚定的地调科研脚步。通过他主持的国家自然科学基金青年基金和1:5万区调项目,在华北冀东地区取得了多项创新成果。厘定出冀东安子岭花岗绿岩带为典型的穹脊构造样式,冀东太平寨高级变质区为卵形构造域,为古板块重建以及探索板块构造在地球上的启动与演化机制提供新的构造地质学证据。

    在张立东研究员和邢德和正高级工程师都曾是基础地质室的“老主任”,通过他们主持的“辽东-吉南地区区域地质调查”二级项目,创新提出了“辽-吉古元古代造山带”是我国保存最好的古元古代洋板块地层系统,重新厘定了硼矿等矿产资源产出的建造构造特征,为新一轮找矿突破战略行动提供了新资料。目前,两位先生虽已退休,却还在为沈阳地调中心的发展奉献着余热和提供技术上的指导。

    陈井胜博士毕业于吉林大学,通过主持“华北克拉通北部燕辽大规模辉绿岩床群侵位机制及古环境与古地貌响应”联合基金项目,发现华北克拉通北部燕辽地区存在多期次基性岩浆活动,这些岩浆活动总体与全球13-14亿年哥伦比亚超大陆裂解事件有关,使得我国元古代构造岩浆活动与全球构造事件接轨迈出了坚实的一步。而这一成果背后,也是他强忍着岳父岳母常年卧病在床、自己父母身体也不乐观的情况下的艰辛付出。

    沈阳地调中心基础地质室主任汪岩正高级工程师,同时任基础地质室党支部书记,平日大部分时间需要处理基础地质室的全面工作,而这并没有影响他地调科研的步伐。通过主持的“松辽盆地西缘扎赉特-巴林左旗区域地质调查”二级项目,在内蒙古东南部阿鲁科尔沁旗双胜镇一带新发现古元古代一套变质杂岩,为中亚造山带南部的微地块的成因和演化历史研究提供了新证据。

    团队钱程硕士和张超博士,家里孩子小,没人帮忙照顾。但是通过主持的“大兴安岭成矿带突泉-翁牛特地区地质矿产调查”二级项目的开展,取得了系列创新性地质成果,如新厘定出了“龙江-乌兰浩特微地块(27-14亿年)”,为兴蒙造山带前寒武纪结晶基底构造格局的厘定提供了新资料。而这些成果的取得都是和他们的爱人和家庭默默奉献和坚定支持密不可分的。

    另外,沙特阿拉伯地盾精细填图项目是沈阳地调中心基础团队首次走出国门,与世界先进的地质填图方法技术接轨迈出的重要一步。陈井胜博士与团队成员李斌、尤洪喜、孙巍和江斌等人员克服了全新的填图理念、地质条件和恶劣气候带来的不便,他们舍小家为大家,在异国他乡传递着中国基础地质人的精神。目前已完成了3幅1:10万地质图的野外数据采集和地质图说明书的编写工作。这不仅是基础团队个人业务能力的展示,更是团队协作的胜利,为沈阳地调中心建立国际化区域地质调查队伍、培育国际化地学人才、打开国际化区域地质矿产调查市场奠定了坚实基础。

    精细解剖中亚造山带构造格架,造山带团队接力再奋进

    中亚造山带精细解剖工作是一项长期的、艰巨的、繁重的事业,伴随着沈阳地调中心的不断发展,一代又一代地质人在探索中不断前进。在上世纪80-90年代,以唐克东研究员为代表的沈阳地调中心老一代专家,组织我国北方有关科研、教学和生产单位联合进行基础地质研究,为东北地区构造格架的建立和古亚洲洋的演化历史研究做出了突出贡献,《1∶100万东北地区构造体系图及其说明》、《中国北方板块构造文集》(第一集-第五集)等大量论著的出版与发表,建立了西拉木伦加里东弧-陆碰撞褶皱带和东乌珠穆沁加里东陆缘活动带,将锡林浩特杂岩解体为俯冲-增生杂岩和陆缘火山-碎屑岩南北两带,当前许多重要地质问题的主体认识依然遵从这一时期的综合研究成果。

    到了二十世纪初,面积性地质调查工作逐渐加快,1∶5万区域地质调查和1∶25万区域地质调查修测工作的开展,为解剖中亚造山带构造格架奠定了基础,以张立东、付俊彧、刑德和、汪岩、杨晓平正高级工程师等为代表大区专家,在林西-巴林左旗-法库新发现晚二叠世-早三叠世蛇绿构造混杂岩,提出了“双向俯冲”模式,确定了古亚洲洋的最终闭合位置及时限;解体了华北板块北缘构造带和扎兰屯岛弧带的物质组分,复原了洋壳的俯冲过程;完成了东北亚地区主要构造单元划分,提出了古亚洲洋构造域是古生代造山带镶嵌一系列微陆块的基本格局。

    随着区域地质调查工作的持续开展与综合研究工作的不断深入,中亚造山带研究团队的年轻一代接过前辈手中的火把继续在探索之路奋进。如,张超、钱程、秦涛、杜继宇、李斌、那福超、马永非、时溢、张丽等技术骨干,他们以精细解剖中亚造山带构造格架为目标,联合国内外科研单位青年学者,从图幅尺度区域地质调查工作扎进露头尺度的精细研究工作,先后申请国家自然科学基金项目,辽宁省自然科学基金项目和东北区创基金项目等多项科研项目,并取得了一列原创性研究成果:解剖了法库-昌图-公主岭-双河镇地区的构造混杂岩,明确了古亚洲洋南部大陆边缘系统组成和结构;将原划“扎兰屯地块”重新厘定为早古生代弧盆系;新识别出一系列古老微地块等。他们以年轻人最具有的创造能力和创新潜力,持续推进精细解剖中亚造山带构造格架工作;他们以火热的热情和坚毅的信念,接过前辈手中的大旗,用自己的青春书写新时代的地质印记。

    发挥传统优势学科作用,古生物团队持续发力

    地层古生物是沈阳地调中心的优势学科,研究团队具有优良的传承和深厚的积淀。自1962年建所以来,特别是上世纪60-90年代,老一代专家们为东北地区区域地层系统的建立和各门类生物化石的研究做出了突出贡献,《东北地区古生物图册》等大量地层古生物论著的出版与发表,在古生代腕足类动物群、安加拉植物群,中生代林家植物群、羊草沟植物群、热河生物群、黑龙江鸡西—龙爪沟生物群以及木化石等研究领域取得了突出成绩,展现了沈阳地调中心在该领域曾处于国内一流水平、部分研究居国际领先地位。该时期是沈阳地调中心地层古生物团队的辉煌四十年,团队人才济济,生物门类齐全,涌现出多个分支学科的专家。如:黄本宏、郑少林、张武三位研究员是古植物学界顶级专家;张立君研究员不仅是介形类专家,而且掌握东北地区大量区域地质资料,被称为“活地图”;王五力研究员既是是叶肢介类等无脊椎动物专家,又是大地构造专家;谷峰老所长擅长双壳类,苏养正研究员擅长腕足类,郭胜哲擅长珊瑚、蜓类等。他们足迹遍布东北,为东北地区基础地质研究以及能源矿产寻找发挥了重要作用,有力支撑了东北老工业基地和国家的现代化建设。

    上世纪末至本世纪初,沈阳地调中心地层古生物研究持续取得了一些新成果,有关早期被子植物及银杏类化石的研究曾合作在美国《Science》及英国《Nature》杂志共发表了3篇论文,木化石研究成果也受到国内外学术界的广泛重视。以上成果曾多次获得国家及省部级奖励。

    二十一世纪早期,沈阳地调中心地层古生物研究团队张立东、邢德和、陈树旺、丁秋红、郑月娟等研究员成为中流砥柱。他们在辽西地区开展了1:5万北票等4幅区调,取得了一系列的原创性成果,出版了《辽西义县组-冀北大店子组火山-沉积地层对比》、《辽西中生代珍稀化石及其生物群地质图集》等专著,发表了一系列地层古生物论文,将地层古生物研究推向另一个高潮。然而,即便如此,受上世纪末期地质行业大萧条的影响,地质人才断层、流失严重,导致沈阳地调中心的地层古生物学科逐渐没落。

    可喜的是,随着新一轮的地质调查工作的开展,大量古生物化石点的新发现和一系列新进展新认识的取得,促进了新一代地层古生物研究团队的成长,如:张渝金、张德军、公繁浩、黄欣等。他们不忘初心,坚持专业,长期工作在野外第一线,为与国内、国际学科研究前沿接轨而努力。基础地质室副主任张渝金正高级工程师,作为沈阳地调中心新一代古生物人的代表,联合沈阳地调中心古生物学者和沈阳师范大学古生物学院、中科院南京地质古生物研究所青年老师们,针对国家需要导向,积极申请项目,开展东北地区的地层和古生物工作。先后申请国家自然科学基金项目、科技部国家创新平台项目、辽宁省自然科学基金项目和中心区创基金项目等多项科研项目,并取得了一系列原创性成果:新发现大量古生物化石新材料,建立了8个新属种化石,建立3个孢粉植物组合序列,首次证实了我国东北地区中侏罗世末曾存在寒冷期等,建立了晚中生代温室气候期古大气二氧化碳浓度变化等方面取得一批原创性重要成果,为我国东北地区侏罗纪植物群演化、地层划分和对比研究做出了重要贡献。

    未来沈阳地调中心地层古生物团队将以“部辽西中生代地层系统野外科学观测研究站”和“古生物陈列馆”为主要平台,合作建立沈阳地调中心的地层古生物工作基地,在人才培养、学术研讨,科普宣传等方面,积极与各大地质院校、研究院所、地方或国家地质博物馆等单位交流合作,以提升沈阳地调中心地层古生物学科的影响力。

    智能驱动与数据更新,综合地质编图工作持续跟进

    沈阳地调中心基础团队有这样的三位老同志,他们是付俊彧、杨晓平和汪岩三位同志,都是地质矿产正高级工程师,具有丰富的野外调查、综合研究与地质编图经验,是沈阳地调中心基础地质和综合编图的学科带头人。他们先后于80年代末-90年代初参加工作,三十多年的地质调查研究风霜雪雨,斑白了他们两鬓,常年的野外地质生活给他们留下了深深的印迹,书架上、收纳箱中保存的一本本专业著作以及工作心得,记录了几十年区域地质矿产调查工作的峥嵘岁月,特别是东北地区著名的三道湾子金矿、三合屯金矿都是他们在1∶5万区域地质调查工作中发现的找矿线索,并顺利转变为勘查目标,成就大、中型金矿床。特别是汪岩和杨晓平同志,爱人都在齐齐哈尔工作,两地分居已十年有余,但这丝毫没有影响他们前进的脚步。作为为地质奉献了青春和智慧的老兵,他们现在依然在东北大地上奋笔疾书,为了找寻地质演化的真象,跑遍了东北大地每个角落,实时跟踪实施项目的进展,形成了500余份大比例尺剖面和素描图,开展了多次野外交流会,集成了500余幅1∶5万区调成果,参考了2000余篇文献,带领包括宋维民、刘英才、张广宇、那福超、庞雪娇、陈井胜、钱程、张超、张渝金、唐振、施璐等一众年轻的地质骨干,编制出版了《中华人民共和国地质图(东北)(1:1500000)及说明书》、《东北地区1∶150万大地构造相图及说明书》、《中国东北及邻区1∶250万地质图及说明书》;完成了东北地区1∶50万无缝整合的地质图空间数据库建设;按照洋板块地质学思想编制了大兴安岭成矿带和东北地区1∶100万地质图、1∶200万洋板块地质构造图、1∶200万岩浆岩地质图、1∶200万变质岩地质图等,并在此基础上编著并出版了《大兴安岭古生代“洋板块地质”研究进展》;编著并即将出版《中国区域地质志▪大兴安岭志》、《中国区域地质志▪东北志》。这些综合编图与研究成果,对古元古代辽吉洋、古生代古亚洲洋和中-新生代滨太平洋构造演化过程及其对矿产资源、能源的控制作用研究起到了至关重要的作用,开启了大兴安岭及东北地区洋板块地质综合研究之先河,极大提高了东北地区成矿基础地质背景的认知水平。

    几十年如一日的坚守,三位老同志之间团结互助,对待工作尽心竭力,协同提高业务水平;在团队建设中一直以身作则、以踏实的工作作风为年轻人做出榜样,不忘沈阳地调中心“老带新”、“传帮带”的光荣传统,在业务上悉心指导年轻技术人员,促进年轻技术人员的成长,为形成研究室精诚团结、协作共进的学术氛围、造就研究室高凝聚力奋发向上的业务团队作出了表率。那些经过岁月锤炼的经历、镶嵌在地质图及研究报告中汗水、对青年人成长的悉心指导,一直是沈阳地调中心区调人代代传承的精神宝藏。

    在熠熠生辉的成果背后,是所有基础团队成员付出的艰辛和汗水。他们有父母,想为日益衰老的父母多锤几次背;他们有家庭,也想为日夜操劳的妻子分担家务;他们有子女,更想为可爱灵动的孩子讲故事、盖被子。在茫茫林海、在崇山峻岭、在荒茫沙地,纵然荆棘满目、浑身泥泞、满面尘土,经历了基础地质调查工作的高峰和低谷,他们的眼中始终有光,心中始终坚信,执着坚守、孜孜不倦地献身东北地区基础地质调查工作。正如古人谚语所言:“不经一番寒彻骨,怎得梅花扑鼻香”,经过多年的辛勤劳作,近年基础团队成果显著,先后完成1∶5万区域地质填图80余幅(其中全国特优图幅2幅、优秀图幅6幅)、1∶25万区域地质填图2幅,编制小比例尺综合图件与说明书5套,撰写科技论文100余篇,出版专著6部,获批国家基金8项、科技平台课题3项。这些成果系统总结了东北地区大地构造单元划分及不同断代大地构造演化与成矿作用的关系,为新一轮找矿突破战略行动提供了大量的基础地质资料。

    目前,沈阳地调中心按照中国地质调查局三性工作定位进一步梳理东北地区基础地质工作的发展方向,继续充实发展“基础团队”,在以往工作的基础上,分专业更加细致建实基础团队下设的“前寒武纪变质基底调查研究团队(带头人:陈井胜、赵辰、张超)”、“中亚造山带调查研究团队(带头人:张超、杜继宇)”、“中生代构造岩浆作用调查研究团队(带头人:张渝金、张海华)”、“地层古生物调查研究团队(带头人:张德军、张渝金)”和“数据更新与综合编图团队(带头人:付俊彧、杨晓平)”,提升不同断代、不同构造域影响下的成矿地质背景综合认知水平,进而建实“中国地质调查局东部大陆边缘研究中心”和“自然资源部辽西中生代地层系统野外科学观测研究站”。

    相信在中国地质调查局党组的坚强领导下,在沈阳地调中心党委的正确带领下,在基础团队“老带新、传帮带”精神的感染下,充分发挥党员的先锋模范带头作用,始终坚信“心有所向,行则将至”!“找矿求突破,基础在先行”,乘着“新一轮找矿突破战略行动”的东风,基础团队在今后的工作中将会大有作为,为沈阳地调中心发展和东北老工业基地全面振兴做出更大贡献。

    找矿求突破 基础在先行——沈阳地质调查中心基础地质...

    贝岭镇幅野外调查现场。广东省佛山地质局供图 

    “要用科技创新改造、支撑和引领地质调查”“牢固树立调查过程就是研究过程的理念”“只有科学家才能负责填图,填图质量由科学家终身信誉保障”……

    瞄准能源资源调查,强化对生态文明建设和自然资源管理的支撑服务,2019年召开的第三次全国区域地质调查工作会议,提出了从填图理念到技术标准、从工作布局到组织方式、从评价标准到成果服务的六大改革措施。历经5年实践,我国区域地质调查改革取得一系列新进展、新成果。

    站在新起点,日前召开的第四次全国区域地质调查工作会议明确提出,进一步全面深化区域地质调查改革任务,大力提升区域地质调查工作程度、调查精度和工作广度,力争到2035年实现从区调大国到区调强国的历史性跃升。

    为什么“改”:

    经济社会发展对地质工作提出新要求,需要区域地质调查率先改革探索

    区域地质调查工作是地质工作的先行,是地质科技创新的源泉。

    1910年,我国第一幅地质图《直隶地质图》的发表,拉开了中国区域地质调查事业百年发展的序幕。历经一个多世纪,在几代区调工作者的共同努力下,我国区域地质调查工作不仅形成了全国宏观地质构造格架认识,有力保障了国家矿产资源安全,而且有效服务了重大工程建设和国家重要战略规划实施,取得了一批具有重大影响力的原创性引领性基础地质研究成果,为新中国从站起来到富起来作出了彪炳史册的贡献。

    步入新时代,国家对地质工作提出了新要求,地质工作面临的形势发生了广泛而深刻的变化。作为地质工作基础和先行的区域地质调查,改革发展势在必行。

    首先,国家对地质工作的需求,需要区域地质调查先行改革发展,将能源资源安全保障工作摆在优先、突出的位置,并做好对生态文明建设和自然资源管理的支撑服务。这就要求区调工作从一般性调查向多圈层交互作用的调查研究融合转变,工作不仅聚焦在重点成矿区带,同时也要加强重要经济区、重点海域、重大地质问题区(含重大工程区)调查,开展更加精细的调查研究。

    其次,其自身发展也亟待加快转型升级步伐。尽管我国陆域中比例尺和海域小比例尺区域地质调查已基本实现全覆盖,但调查精度有待进一步提高,服务方向也有待从单纯服务找矿向破解制约资源环境“卡脖子”的基础地质问题转变。

    与此同时,随着科学技术的发展与进步,地球系统科学理念以及大数据、云计算等技术深刻影响着区域地质调查工作的工作方式、方法。现代“星空地”立体调查技术体系的构建,为区域地质调查从以人工地表观测为主向多技术、多方法综合调查转变提供了技术支撑。大数据、区块链、物联网、云计算等的快速发展和应用,令区域地质调查从数字填图向智能化填图转变成为可能。

    站在新的历史起点,2019年召开的第三次全国区域地质调查工作会议,吹响了区域地质调查工作改革发展的冲锋号。中国地质调查局聚焦加快工作布局调整、技术标准体系推广、人才队伍和业务平台建设、一体化产品公开服务、数据更新体系建设、新管理机制落地,推进地质调查与科学研究一体化,着力提升区调破解重大资源环境问题的能力。

    “改”得怎么样:

    着眼破解重大资源环境问题,创新区域地质调查工作方式、方法

    改革激发活力,改革释放潜力。

    5年来,中国地质调查局聚焦新时代党和国家需求,着眼破解重大资源环境问题,解放思想、开拓创新、攻坚克难,推动区域地质调查改革取得了一系列新进展、新成效:区域地质调查改革一揽子举措落地实施,推动区域地质调查工作程度广度精度持续提升,基础地质研究取得多项创新成果,技术标准改革稳步推进,“线上+线下”成果服务更加高效便捷,以创新能力、质量、实效、贡献为导向的区域地质调查人才评价体系初步构建。

    科技在进步、方法在更新,区域地质调查的对象及要素也大大拓展。其技术标准和工作规范迫切需要调整与更新完善。

    中国地质调查局基础调查部统一部署,通过填图试点、方法体系构建和规范的修订与制定,于2019年、2021年先后完成《区域地质调查技术要求(1∶50000)》和《覆盖区区域地质调查技术要求(1∶50000)》及系列方法指南的制定,经过应用和完善后,形成了《区域地质调查规范(1∶50000)》和《覆盖区区域地质调查规范(1∶50000)》。这两个行业标准已由自然资源部发布,于2024年10月1日正式实施。至此,我国新一代区域地质调查规范和技术方法体系基本形成,结束了长达近30年没有更新区域地质调查规范、缺少调查和填图方法体系的局面。

    新发布的《区域地质调查规范(1∶50000)》和《覆盖区区域地质调查规范(1∶50000)》,从顶层设计开始,较好地解决了长期以来我国区域地质调查面临的理念、思路和方法等问题,首次构建了从基岩区到覆盖区一整套的区域地质调查规范,填补了覆盖区区域地质调查规范和技术要求的空白,初步形成重点成矿区带、能源盆地、重要经济区与新型城镇等不同地区技术指南,对推动我国的区调工作从山区走向平原、从单一服务资源型转向综合服务资源、环境及生态型起到重要作用。同时,在破除以往的“点—线—面”网格式填图工作量的硬性要求外,新规范还注重解决实际问题,科学规范工作量;强调地质实体的圈定,真实反映地质体特征,并建立归纳、提炼的填图单元(如侵入岩的岩套),以提升研究和认识程度。

    另外,新规范提出专题地质填图理念、思路和方法,即以解决特定问题或满足社会特定需求为目的、区域地质调查(填图)与科学和应用研究融为一体的、多学科相结合的地质调查与填图,推动科研与地质调查的融合。

    地质图是区调工作最重要的产品,也是推进区调改革向深向实的重要抓手。近年来,中国地质调查局聚焦需求、解决问题、创新表达、科学家填图等区调改革新理念,持续推进优秀图幅评选,不仅对区调改革起到重要的示范引领作用,同时也增强了填图人员的自信。

    2024年全国区域地质调查优秀图幅共评选出2幅特优图幅、13幅优秀图幅。

    其中,特优图幅广东贝岭镇幅由广东省佛山地质局完成。中国地质调查局地质填图科学家、广东省佛山地质局副总工程师邓飞介绍,该图幅紧扣区域地质调查的目标任务和基本原则,突出地质实体的填绘,详细表达了岩性岩相及各类蚀变,结合断层发育的数值模拟结果对断裂构造进行了分级表达,客观科学地展现了多个构造层的物质组成和变形特征。为探索区域地质调查的范式变革,团队还利用图幅岩矿鉴定成果,开发了粒度智能分析软件并投入使用。在查明成矿地质背景的基础上,图幅新发现稀有稀土矿(化)点24处,并首次在东南沿海火山岩带发现火山黏土型锂矿。依托填图成果设立的锂矿资源调查评价项目,已结合钻探控制含矿层分布范围和厚度,打造了区域地质调查成果快速转化支撑找矿的成功范例。

    中国地质调查局武汉地质调查中心完成的湖北总路咀幅,也获评特优图幅。中国地质调查局地质填图科学家、武汉地质调查中心正高级工程师田洋表示,在区域地质调查改革发展的新征程上,调查工作与科学研究结合得更紧密了,图幅表达的内容也更加丰富了。总路咀幅填图,瞄准扬子陆块早期陆壳生长与演化这一前沿科学问题,新发现10余处太古宙花岗质岩石,完善了地层—岩浆—构造事件格架,重塑了大别山早前寒武纪基底演化格局,同时为深化认识大别地区战略性矿产区域成矿规律提供了基底信息。

    充分利用地球物理、地球化学、遥感及钻探等技术方法,成为当前区域地质调查工作的发展方向。此次被评为优秀图幅的查哈阳农场四队幅,工作区位于大兴安岭及松嫩盆地西缘盆山结合带。中国地质调查局哈尔滨自然资源综合调查中心通过创新建立“剥离”覆盖层基底地质填图技术方法体系,有效解决了东北浅覆盖区地质填图和采样难题。

    得益于深度学习算法应用和中央处理器(GPU)算力不断提升,智能地质填图探索已取得一系列突破。

    中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心调查信息化室主任李丰丹在第四次全国区域地质调查工作会议上介绍,目前已形成了面向地质填图全过程、基于深度学习的填图对象识别以及人工智能地质图生成技术方法,能够应用于预研究、野外调查、综合研究等工作阶段,有利于提高填图精度、研究程度和工作效率,也有助于提高填图科学性,在解决重大问题过程中发挥作用。取得的示范成果,展现出人工智能在未来地质填图中的应用潜力。

    下一步怎么“改”:

    以陆块聚散与资源环境效应为主线,推进新一轮国家地质填图

    改革只有进行时,没有完成时。

    党的二十届三中全会对进一步全面深化改革、推进中国式现代化作出战略部署,擘画了进一步全面深化改革的宏伟蓝图。对标新形势、新要求和新使命,进一步全面深化区域地质调查面临新的机遇和挑战。

    2023年,新一轮找矿突破战略行动推进大会明确要求,“基础地质调查是找矿突破战略行动第一阶段必须要做好的基础性工作”“要尽快加强基础地质调查工作,填补我国矿产基础地质工作程度总体偏低的短板”。正视关键矿产供给保障的区调短板,加强重点成矿区带和能源盆地区域地质调查,守住国家能源资源安全底线,无疑是区调工作的重中之重。

    与此同时,陆域,我国地质构造复杂,地质灾害频发,风险隐患底数仍未查清,资源、环境、生态、空间、灾害等多要素关键地质问题相互交织,急需加强以地球多圈层演化协同研究为主的地质填图工作;海域,1∶25万海洋区调覆盖率与全面建设现代化海洋强国的要求相差甚远,急需进一步提升海洋区调的精度与广度。

    为彻底扭转工作程度总体偏低和精度不高的被动局面,第四次全国区域地质调查工作会议就进一步全面深化改革作出部署,下一阶段围绕标准更高、精度更细、效率更快、质量更优的工作要求,以陆块聚散与资源环境效应为主线,重点谋划推进新一轮国家地质填图,全力推进“一个计划”,协同构建“一个机制”,全面建设“四个体系”。

    中国地质调查局基础调查部相关负责人介绍,聚焦战略性矿产安全、能源转型、区域协调发展、海洋强国建设和原始理论创新五大服务领域,新一轮国家地质填图将重点开展重点成矿区带填图、能源盆地填图、重要经济区与新型城镇填图、重点海域填图和重大地质问题区填图,形成“五区”填图格局,系统解决制约全国资源与环境的关键基础地质问题。同时,布局陆域大地电磁、地球化学、地应力观测“三网”建设,以及地球物理、地球化学专项调查,进一步深化深部地质作用对成山、成盆、成藏、成矿、致灾等地质演化过程的认识;加快建设全国数字地质图“一张图”服务系统平台,为全社会提供优质产品服务。

    第四次全国区域地质调查工作会议强调,构建从中央到地方权责清晰、运行顺畅、优势互补、充满活力的央地合作、统筹部署、协同创新、成果共享的新机制。中国地质调查局要以快速提高国家区域地质调查工作程度为己任,推动与地方、企业和高校的需求对接、项目对接,推动形成全国区域地质调查“一盘棋”工作格局。各地要担起提升本地区区域地质调查工作程度的责任,将区调工作与促进地方经济社会发展紧密结合。央地合作开展新技术、新方法联合攻关、试点示范与推广应用,央地企共同推进数字成矿区带、数字盆地建设等,及时将各方调查成果汇入国家数字地质图平台。

    第四次全国区域地质调查工作会议还提出,加快打造国际化现代化技术方法和标准体系、用户友好的优质服务产品体系、高标准严要求的高水平管理体系和高素质高水平的人才队伍体系;强化预研究、预填图,做到野外路线填图带着问题填、有针对性地填,提高野外填图效率和填图质量。

    锚定现代化,改革再深化。

    夯实“百年区调”根基,中国的区域地质调查事业再次踏上新的征程,用下一个阶段的改革发展成果,擦亮这块“百年老店”的金字招牌。

    夯实地质工作之基——我国区域地质调查改革发展纪略
    近日,由中国地质科学院地质研究所(以下简称“地质所”)研发的“一种大比例尺剥蚀深度专题填图方法”获得国家发明专利。
    侵入岩、变质岩和金属矿床通常形成于地下几公里至几十公里处,在后期构造及侵蚀作用下逐渐剥露至地表。矿床的保存主要取决于其上覆岩石的剥蚀强度,通过定量计算成矿带内已发现矿床及其它地质体的剥蚀量,可以对成矿带内矿床形成后的改造情况给予综合评价。研究地质体构造抬升和地表剥蚀的时间、过程和性质,可以对区域地质演化给予定量约束。国际上所开展的剥蚀深度(剥蚀量)填图范围都很大,通常是一个岛屿,甚至整个国家,因而形成的都是小比例尺图件,并且不是在标准的地质底图上成图,仅供观察大区域内的大致变化趋势,不具有更多的实用价值,也没有建立区域剥蚀深度填图规范。

     

    针对以上问题,在地质调查项目和国家自然科学基金项目支持下,地质所陈文研究员领衔的同位素热年代学研究团队开展1:5万等大比例尺、带标准地质底图的剥蚀深度专题试点填图探索工作。由于剥蚀深度填图的特殊性,以往的常规地质填图方法已不再适用,其填图方法和图件表达都需要重新构建。研究团队充分调研并总结国际小比例尺热年代学填图的方法和经验,同时借鉴传统区域地质填图和区域化探填图的工作规范及技术路线,研究探索区域地质体剥蚀深度调查方法以及大比例尺区域剥蚀深度专题填图方法和图面表达方式。最终,研究团队不仅顺利完成了多幅专题试点填图工作,还在此基础上总结形成了“大比例尺剥蚀深度填图方法”。该方法已于近期获得国家发明专利授权。

    该方法系统建立了1:5万等大比例尺的区域地质体剥蚀深度填图规则,主要创新点包括:创建研究区域的野外工作点位和工作路线的布点布线规则;创建适用于热年代学研究的野外观察和记录规则;创建野外采样规则;制定适用于热年代学研究的选矿规则;针对岩石经历的不同热演化温度阶段,采用与之温度范围相对应的热年代学研究方法获取基础数据;对Low-T Thermo软件进行改进用于热历史模拟分析和剥蚀量计算,提高了中-高温度段热历史模拟精度;以标准图幅区域地质图作为底图,在制成的图件中,地质体分布、构造、岩性等各项地质要素与相关比例尺的区域地质图完全对应;采用等值线表示剥蚀深度,直观地表达研究区内的剥蚀程度和剥蚀深度变化情况,等。

    “一种大比例尺剥蚀深度专题填图方法”的建立突破了国内外剥蚀深度填图缺乏规范指导的技术难题,填补了大比例尺剥蚀深度专题填图空白。该项专利的获得,不仅代表着地质所的技术和理论创新,还为区域地质调查填图提供了新的思路和技术支持,为深入了解地质演化过程带来了新视角。利用新研发的方法开展区域剥蚀深度填图,精细刻画区域内不同部位剥蚀深度的差异,对指导区域矿产勘查勘探及找矿突破也具有实用价值。

     

     

     
    地质所研发的大比例尺剥蚀深度专题填图方法获得国家...

     

    从1916年中央地质调查所全面开启中国早期的地质调查工作算起,我国的地质调查工作走过了100年的历程。

    100年风雨兼程,一代又一代地质工作者,跋山涉水,不畏艰险,使我国不仅实现了陆域中比例尺调查全覆盖,而且开启了海洋区域地质调查的先河,推动我国地质事业从无到有,从弱到强,一步一步走向地质大国。期间,地质工作者完成的地质图件数以百万计。其中有些在传递地质信息的同时,也具有很强的艺术欣赏价值,堪称艺术作品。

    百年来地质制图的演变,实际上是中国地质事业发展历程的缩影。正值纪念中国地质调查百年,由中国地质调查局基础调查部、直属机关党委发起,全国地质资料馆联合中国地质图书馆从数百万馆藏图件中遴选出近千张,邀请书画家从艺术的角度进一步甄选出100余幅地质图件,举办了百年地质图艺展,以期通过展现百年地质制图发展的光辉历程,再现中国地质工作的发展历程,同时展示地质工作者良好的艺术素养与浪漫的工作情怀。

    1 初创(1935年前): 手绘制图彰显个人艺术修养---

    1903年,周树人(鲁迅)在其所著的《中国地质略论》中说道:“觇国非难。入其境,搜其市,无一副自制之精密地质图(并地文土性等图)非文明国”。1906年,顾琅、周树人合编完成《中国矿产全图》,我国才有了第一张矿产图。1910年《地学杂志》创刊号发表了邝荣光编制的1:250万《直隶地质图》,这是中国人自己编制的首张地质图。1911年《地学杂志》又发表了邝荣光编制的《真隶矿产图》。这3张地质、矿产图的编制和出版,标志着中国区域地质、矿产综合研究和地质测图及地质制图工作的开端。

     

    ▲直隶地质图(邝荣光)

    在我国地质事业开展的早期阶段,地质先辈们编制了多幅具有重要意义的代表性地质图,为日后中国地质制图打下了第一步基础。

    1914年,丁文江等赴滇、黔、川等省调查,沿途测制了多幅路线地质图、剖面图、以及广西、山东等地的矿区地质图,开创了中国野外实测地质图(填图)的先河。

    1919年,叶良辅等绘制的《北京西山地质图》,是中国人自己测制的第一幅1:10万地质图件;翁文灏完成的《中国地质约测图》,是中国学者自己编制的第一张全国地质图。在上世纪20年代,还相继编辑出版了3幅1:100万地质图。

    这一阶段的地质图件,几乎均为手绘,线条相对简单,以单色图件居多,多色图件绘制上色以水彩颜料为主,使用的纸张也较为粗糙。尽管当时地质制图没有绘制标准,比例尺多以文字描述为主,但手绘地质图件更多地体现了地质前辈们的个人艺术修养。

    ▲梁津绘制的《回头山地质及矿床图之二》,细节刻画到位,线条流畅,特别是大片的留白和起伏的山峦,使得画面主题突出,平实的画面充满了节奏的张力,与其说是一幅地质剖面图,不如说是一幅千里江山景。

    2 探索(1936 年至1954年): 向“规范化”迈出第一步---

    1936年黄汲清发表的《中国地质图着色及符号问题》、南延宗的《地质图上火成岩花纹用法之商榷》及1937年王炳章发表的《地质图符号着色及花纹商榷》,使中国地质编图、制图、野外测图向“统一化”和“规范化”迈出第一步。

    ▲熊永先、罗正远编制的《四川南部古兰珙县间地质图》,是一幅多色区域地质图,依据不同颜色与花纹区分地层与岩石,色彩以黄绿色调为主。图中非常细致地标注了地名,并对一些主要地名进行了中英双语标注。图例划分更为细致,有图框与经纬线,标注了经纬度,总体已非常符合标准地质图的要求。

    除了逐渐趋于标准的地质图外,还有许多生动有趣、绘制精美的手绘素描图,以地质人的视角展现了自然之美。

    ▲我国第一套河流地貌图集《嘉陵江流域地理考察报告上卷•地形图集》中的第24号图,是由我国著名的地质学家、地理学家和地质教育家李承三于1940年底在剑门关邓家坡处手绘,形象地描绘了剑门关地形之险要。

    值得一提的是,在这一时期,黄汲清、曾鼎乾、陈梦熊完成了我国首张1:300万全国地质挂图。1945~1948 年,中央地质调查所区域地质研究室在室主任黄汲清的组织带领下,编制了14幅1:100万国际分幅地质图,通过编制这些图件,系统总结和展现了1948年前全国地质调查研究成果,实现了全国地质图零的突破。这些图件适应了新中国第一个五年计划的需要,为“一五”计划中的地质工作规划和部署提供了重要的基础地质资料,并为以后的综合地质编图进一步奠定了坚实的基础。

    3 成长(1955年至1994年): 图面信息更丰富且印制更规范---

    随着国家建设和地质工作的迅速发展,1953年~1956年,国家相继成立了四个中苏合作的区域地质测量大队。通过中苏合作和我国地质前辈们的不懈努力,中国地质填图和地质制图发展到比较系统和完善的阶段,图面信息更加丰富多样,印制更加规范标准。这一时期,中国的地质制图有了飞速的发展。

    1954年出版的由黄汲清、谢家荣编著的《普查须知》,对野外测图中所需要的地层划分、地质代号使用、各种花纹符号和色标等提出了统一要求,从而为全国大比例尺地质图统一的表示方法提出了科学依据。

    黄汲清编辑指导的《中华人民共和国大地构造图》,是我国首份1:300万构造图。该图件被地学界公认为对亚洲地质构造研究作出了重要贡献,是亚洲构造研究史上具有划时代意义的经典著作。由李廷栋、李春昱和王鸿祯主编的1:500万《亚洲地质图》,以及由耿树方负责主编的1:400万《中华人民共和国地质图》,在参加第25届国际地质大会展览会时引起巨大轰动,外媒给予了高度赞扬。

    ▲亚洲地质图(李廷栋、李春昱、王鸿祯、范本贤等)

    此外,这一时期还完成了我国第一幅1:300万的中国水文地质图,对我国水文地质科学的发展起到了重要的推动作用;我国正式出版的第一幅全国性工程地质图,全面总结和概括了中国区域工程地质条件的基本特征;我国第一幅第四纪地质大型挂图和海底第四纪地质图,对国内第四纪地质进行了全面总结, 并将我国海洋方面有关资料首次在小比例尺挂图上展示,使人们对我国海陆第四纪地质有了一个较为完整的认识。

    在开展区调填图工作的同时,相关的专题研究同步进行,例如农业生态地质研究、环境地质研究、旅游地学研究等均开展专题填图工作。而在地质图件的表示方法、符号的形状、大小、颜色和结构,以及图式、图例等方面的统一具体要求,为地质信息的迅速传输和自动化编图创造了条件。同时,构图色彩的运用也更为大胆,描绘手法更为多样。

    ▲中央有色金属管理局中南分局地质勘探公司完成的《广东始兴石人嶂钨矿地貌素描图二》,尽管是单色绘图,但对树林间隐约显现的房屋都进行了精确描绘,对石人嶂的处理,运用了国画山水技法——皴法,使得画面真实且具有美感。

    ▲梁中将完成的《茂名油页岩田附近地形透视图》,绘图精美,前水后山,由动而静,宛若一幅大气磅礴远景油画,呈现了地学与美学的完美结合。

    4 飞跃(1995年至今): 进入数字填图和数字制图时代---

    “九五”期间,原地矿部部署了1:20万空间数据库建设试点项目。从2000年开始,中国地质调查局结合区域地质调查工作,开展了计算机辅助填图系统研制。

    1999年~2006年间,中国地质调查局在青藏高原及其邻区152万平方公里的区域内采用3S技术、按照统一的填图工作技术标准完成了多幅1:25万区域调查地质图件。这是一项具有划时代意义的重大工程,标志着我国可测陆地面积的中比例尺区域地质调查工作全面完成。

    从上世纪末本世纪初开始,中国地质调查局开展了1:25万、1:100万海洋区域地质调查工作,并制作了1:25万、1:100万标准分幅的区域海域地质图。

    ▲《中华人民共和国地质图(J48C004001 民和回族土族自治县幅)》,为2001年10月由中国地质调查局选择的作为西部地区数字地质填图的试点性图幅。通过1:25万民和县幅试点,建立和完善了1:25万整幅数字填图的“实战”技术要求,并为今后的数字地质填图技术培训、计算机野外辅助填图系统软硬件进一步开发与升级、国际交流提供了资料和依据。

    计算机辅助制图不仅改变了传统的地质编图方法,加快成图速度,减轻劳动强度,提高地质制图信息传输功能和载负功能的质量,而且使地质人员有充分的时间进行综合分析与思维,提高对区域地质发展和构造演化的认识。尽管如此,中国地质调查局仍希望广大野外一线地质工作人员在掌握现代编图方法的同时,不丢弃基本的地质图素描技能,于今年6月组织了“开启地调工作新百年,重拾地质工作基本功”的地质图素描技能展示活动,其中部分优秀作品也在这次展览中进行了集中展示。

    ▲优秀作品展示

    随着计算机制图和3S技术等的不断成熟、发展与完善,我国已拥有海量不同比例尺的、全国性和区域性的地质、矿产、水文、环境、物探、化探等精密地质图件与数据库,中国地质制图已经进入向信息化、电子化、网络化、大数据飞跃的新时代。

    这次展览将在线上线下同步进行,只要点击进入国家地质资料数据中心的网站(网址:http://www.ngac.org.cn/),即可欣赏近千件地质图件,尽享地质与艺术的“跨界之美”。

     
    走进百年地质图艺展,领略地质与艺术“跨界之美”

    近日,由自然资源部中国地质调查局地学文献中心王淑玲研究员等著的《俄罗斯海洋地质调查现状与前景》一书正式由地质出版社出版。中国工程院院士金庆焕,国务院参事、原国土资源部总工程师张洪涛为本书作序。

    该书为“地学情报综合研究与产品研发”(DD20160354;121201015000150002)项目成果之一,是在多年学科积累的基础上完成的一项研究成果。

    该书通过对世界屈指可数的海洋大国和海洋强国――俄罗斯的海洋地质调查的历史和现状的系统研究,揭示了如下内容:

    一、海洋强国是俄罗斯海洋地质调查宗旨

    俄罗斯的陆地和海洋领土面积均居世界首位。其东临太平洋;西接大西洋;南有里海、黑海、亚速海等内陆海;北靠北冰洋。海岸线总长37653千米。大陆架面积广达620万平方千米,约占其陆地面积的36.3%,占世界大陆架总面积的21%,是世界海洋大国。国家和社会的需求是俄罗斯海洋地质调查的主要驱动力,俄罗斯海洋地质调查的悠久历史,就是一部海洋强国的发展历史,尤其是近20年来把海洋地质调查和资源开发作为国家的一项重大战略任务,是地质矿产调查工作的重中之重,在海洋地质调查方面取得了巨大的成绩。

    二、俄罗斯海洋地质调查起步早,成果显著

    俄罗斯海洋地质调查起步早,从20世纪50年代至今,俄罗斯大陆架已完成的小比例尺地质调查区块已占大陆架总面积的37.0%,中比例尺地质调查覆盖了大陆架面积的20.3%。在俄罗斯海域已完成约200×104千米的二维共深反射地震剖面、大约6000平方千米的三维共深反射地震勘探,大陆架航磁测量剖面的总长度超过200×104千米,同时完成了大量重力测量和地球化学调查。

    俄罗斯海洋地质调查工作,首先为俄罗斯海域油气和固体矿产勘查提供了大量资料,油气资源量大幅增长,发现了大量近岸和滨海砂矿。其次,地质和地球物理调查为俄罗斯外大陆架自然延伸的划界要求提供了佐证,如果2015年向联合国大陆架边界委员会提交的北极大陆架外部边界划分申请得到认可的话,俄罗斯将对申请的120×104平方千米的大陆架拥有资源勘探、开发、管理和保护方面的主权。再次,大洋矿产调查方面,俄罗斯与国际海底管理局2001年签订了为期15年的太平洋克拉利昂-克里伯顿海区(面积7.5×104平方千米)多金属结核勘探合同,2015年签订了为期15年的太平洋麦哲伦海山区(150个区块,每个区块面积20平方千米)富钴结壳勘探合同,2012年签订了为期15年的北大西洋中脊北纬12°48′36″~20°54′36″范围内100个区块(总面积1×104平方千米)的深海多金属硫化物勘探合同。

    三、俄罗斯高度重视北极大陆架的战略地位

    早在2008年9月,俄罗斯就出台了《2020年前俄罗斯联邦北极地区国家政策原则及远景规划》,确定了俄罗斯北极政策的国家利益、主要目标、战略优先方向、基本任务和执行机制。2009年俄罗斯又出台了《2020年之前俄罗斯国家安全战略》,强调未来国际政治将聚焦于能源争夺,北极是争夺的焦点地区之一,在争夺时不排除使用武力的可能。2013年俄罗斯通过了《2020年前俄罗斯联邦北极地区发展和国家安全保障战略》,进一步明确提出了俄罗斯在北极的主要利益。2014年4月批准了《2020年前北极地区社会经济发展国家规划》,目前正在审议的文件有《关于俄罗斯联邦北极地区》的方案草案。这些文件涉及俄罗斯北极主权权利、资源能源利益、领土和军事安全以及北极经济社会发展等重要内容,是形成俄罗斯联邦北极战略的主要“专门”性文件。此外,俄罗斯还在南极开展了大量地质-地球物理调查工作。

    四、俄罗斯出台国家海洋战略,建立强有力的海洋管理机构

    早在2001 年7 月27 日,普京就批准发布了《2020 年前俄罗斯联邦海洋学说》,强调“俄罗斯只有成为海洋强国,才能成为世界强国”,“无论从疆域和地理特点来看,还是从在全球和地区国际关系中的地位和作用来看,俄罗斯始终是世界海洋强国”。2001年9月1日,俄罗斯政府批准成立了俄罗斯联邦政府海洋委员会,主要负责协调联邦行政机关、联邦主体行政机关和科研机构从事的所有海洋活动,包括研究、开发世界海洋和南北极地区的一切海洋行动。为加强自然资源管理,2008年俄罗斯政府对原自然资源部进行了调整,成立了自然资源与生态部,加强了海洋资源勘探、开发与环境监测。多年来,俄罗斯一直把大陆架的油气资源勘查开发作为其海洋地质调查的首要任务,并取得了巨大成就;南、北极和太平洋是俄罗斯海洋战略的重点,大陆架地质环境监测处于重要地位。俄罗斯海洋资源调查经验值得我国借鉴。2015年7月26日,俄罗斯总统普京签署了《俄罗斯联邦海洋学说》,确定了其海洋战略的大地区方向为大西洋、北极、太平洋、里海、印度洋和南极,对海洋及海洋地质调查勾画出了其雄心勃勃的中长期战略。值得关注。

    五、俄罗斯北极海洋资源前景广阔,同时也面临诸多挑战

    俄罗斯大陆架油气及固体矿产资源丰富尤其是俄罗斯北极地区,具巨大的开发前景,但俄罗斯海洋地质调查也面临北极气候严酷、西方制裁、经费困难、研究程度不够、技术设备及政策障碍等诸多挑战。

    “他山之石,可以攻玉”。俄罗斯海洋地质调查的许多经验值得我们借鉴。该书的出版,可为了解俄罗斯海洋地质调查情况提供第一手资料,为中俄在海洋地质调查领域的合作提供背景资料,对落实党的十九大提出的“加快海洋强国战略”的实施和相关政策的制定具有参考价值。

    yw117俄罗斯书稿

     

     
     
    地学文献中心《俄罗斯海洋地质调查现状与前景》专著...


        从1916年中央地质调查所全面开启中国早期的地质调查工作算起,我国的地质调查工作走过了100年的历程。

        100年风雨兼程,一代又一代地质工作者,跋山涉水,不畏艰险,使我国不仅实现了陆域中比例尺调查全覆盖,而且开启了海洋区域地质调查的先河,推动我国地质事业从无到有,从弱到强,一步一步走向地质大国。期间,地质工作者完成的地质图件数以百万计。其中有些在传递地质信息的同时,也具有很强的艺术欣赏价值,堪称艺术作品。

        百年来地质制图的演变,实际上是中国地质事业发展历程的缩影。正值纪念中国地质调查百年,由中国地质调查局基础调查部、直属机关党委发起,全国地质资料馆联合中国地质图书馆从数百万馆藏图件中遴选出近千张,邀请书画家从艺术的角度进一步甄选出100余幅地质图件,举办了百年地质图艺展,以期通过展现百年地质制图发展的光辉历程,再现中国地质工作的发展历程,同时展示地质工作者良好的艺术素养与浪漫的工作情怀。

    1 初创(1935年前): 手绘制图彰显个人艺术修养---

        1903年,周树人(鲁迅)在其所著的《中国地质略论》中说道:“觇国非难。入其境,搜其市,无一副自制之精密地质图(并地文土性等图)非文明国”。1906年,顾琅、周树人合编完成《中国矿产全图》,我国才有了第一张矿产图。1910年《地学杂志》创刊号发表了邝荣光编制的1:250万《直隶地质图》,这是中国人自己编制的首张地质图。1911年《地学杂志》又发表了邝荣光编制的《真隶矿产图》。这3张地质、矿产图的编制和出版,标志着中国区域地质、矿产综合研究和地质测图及地质制图工作的开端。 

        在我国地质事业开展的早期阶段,地质先辈们编制了多幅具有重要意义的代表性地质图,为日后中国地质制图打下了第一步基础。
    1914年,丁文江等赴滇、黔、川等省调查,沿途测制了多幅路线地质图、剖面图、以及广西、山东等地的矿区地质图,开创了中国野外实测地质图(填图)的先河。

        1919年,叶良辅等绘制的《北京西山地质图》,是中国人自己测制的第一幅1:10万地质图件;翁文灏完成的《中国地质约测图》,是中国学者自己编制的第一张全国地质图。在上世纪20年代,还相继编辑出版了3幅1:100万地质图。
    这一阶段的地质图件,几乎均为手绘,线条相对简单,以单色图件居多,多色图件绘制上色以水彩颜料为主,使用的纸张也较为粗糙。尽管当时地质制图没有绘制标准,比例尺多以文字描述为主,但手绘地质图件更多地体现了地质前辈们的个人艺术修养。

    2 探索(1936 年至1954年): 向“规范化”迈出第一步---

        1936年黄汲清发表的《中国地质图着色及符号问题》、南延宗的《地质图上火成岩花纹用法之商榷》及1937年王炳章发表的《地质图符号着色及花纹商榷》,使中国地质编图、制图、野外测图向“统一化”和“规范化”迈出第一步。除了逐渐趋于标准的地质图外,还有许多生动有趣、绘制精美的手绘素描图,以地质人的视角展现了自然之美。

        值得一提的是,在这一时期,黄汲清、曾鼎乾、陈梦熊完成了我国首张1:300万全国地质挂图。1945~1948 年,中央地质调查所区域地质研究室在室主任黄汲清的组织带领下,编制了14幅1:100万国际分幅地质图,通过编制这些图件,系统总结和展现了1948年前全国地质调查研究成果,实现了全国地质图零的突破。这些图件适应了新中国第一个五年计划的需要,为“一五”计划中的地质工作规划和部署提供了重要的基础地质资料,并为以后的综合地质编图进一步奠定了坚实的基础。

    3 成长(1955年至1994年): 图面信息更丰富且印制更规范---

        随着国家建设和地质工作的迅速发展,1953年~1956年,国家相继成立了四个中苏合作的区域地质测量大队。通过中苏合作和我国地质前辈们的不懈努力,中国地质填图和地质制图发展到比较系统和完善的阶段,图面信息更加丰富多样,印制更加规范标准。这一时期,中国的地质制图有了飞速的发展。

        1954年出版的由黄汲清、谢家荣编著的《普查须知》,对野外测图中所需要的地层划分、地质代号使用、各种花纹符号和色标等提出了统一要求,从而为全国大比例尺地质图统一的表示方法提出了科学依据。

        黄汲清编辑指导的《中华人民共和国大地构造图》,是我国首份1:300万构造图。该图件被地学界公认为对亚洲地质构造研究作出了重要贡献,是亚洲构造研究史上具有划时代意义的经典著作。由李廷栋、李春昱和王鸿祯主编的1:500万《亚洲地质图》,以及由耿树方负责主编的1:400万《中华人民共和国地质图》,在参加第25届国际地质大会展览会时引起巨大轰动,外媒给予了高度赞扬。

        此外,这一时期还完成了我国第一幅1:300万的中国水文地质图,对我国水文地质科学的发展起到了重要的推动作用;我国正式出版的第一幅全国性工程地质图,全面总结和概括了中国区域工程地质条件的基本特征;我国第一幅第四纪地质大型挂图和海底第四纪地质图,对国内第四纪地质进行了全面总结, 并将我国海洋方面有关资料首次在小比例尺挂图上展示,使人们对我国海陆第四纪地质有了一个较为完整的认识。

        在开展区调填图工作的同时,相关的专题研究同步进行,例如农业生态地质研究、环境地质研究、旅游地学研究等均开展专题填图工作。而在地质图件的表示方法、符号的形状、大小、颜色和结构,以及图式、图例等方面的统一具体要求,为地质信息的迅速传输和自动化编图创造了条件。同时,构图色彩的运用也更为大胆,描绘手法更为多样。

    4 飞跃(1995年至今): 进入数字填图和数字制图时代---

        “九五”期间,原地矿部部署了1:20万空间数据库建设试点项目。从2000年开始,中国地质调查局结合区域地质调查工作,开展了计算机辅助填图系统研制。

        1999年~2006年间,中国地质调查局在青藏高原及其邻区152万平方公里的区域内采用3S技术、按照统一的填图工作技术标准完成了多幅1:25万区域调查地质图件。这是一项具有划时代意义的重大工程,标志着我国可测陆地面积的中比例尺区域地质调查工作全面完成。

        从上世纪末本世纪初开始,中国地质调查局开展了1:25万、1:100万海洋区域地质调查工作,并制作了1:25万、1:100万标准分幅的区域海域地质图。

        计算机辅助制图不仅改变了传统的地质编图方法,加快成图速度,减轻劳动强度,提高地质制图信息传输功能和载负功能的质量,而且使地质人员有充分的时间进行综合分析与思维,提高对区域地质发展和构造演化的认识。尽管如此,中国地质调查局仍希望广大野外一线地质工作人员在掌握现代编图方法的同时,不丢弃基本的地质图素描技能,于今年6月组织了“开启地调工作新百年,重拾地质工作基本功”的地质图素描技能展示活动,其中部分优秀作品也在这次展览中进行了集中展示。

        随着计算机制图和3S技术等的不断成熟、发展与完善,我国已拥有海量不同比例尺的、全国性和区域性的地质、矿产、水文、环境、物探、化探等精密地质图件与数据库,中国地质制图已经进入向信息化、电子化、网络化、大数据飞跃的新时代。
       这次展览将在线上线下同步进行,只要点击进入国家地质资料数据中心的网站(网址:http://www.ngac.org.cn/),即可欣赏近千件地质图件,尽享地质与艺术的“跨界之美”。

    走进百年地质图艺展,领略地质与艺术“跨界之美”

     

    2016中国国际矿业大会资料服务展区

    服务,是中国地质调查局的立局之本、生命之源。“服务一流”,也是实现“六个一流”建局目标的关键一环。

    一直以来,中国地质调查局将做好地质资料社会化服务作为地质工作供需对接的一个桥梁,也将其视为对外“服务”的一个重要形象窗口。

    在保障国家能源资源安全,促进生态文明建设,防灾减灾,新型城镇化、工业化、农业现代化和重大工程建设,建设海洋强国的过程中,如何开发出更加多元化的信息服务产品,从而为经济社会可持续发展提供有效的支撑,中国地质调查局一直在做着坚持不懈的努力。

    记者了解到,作为中国地质调查局的重要服务窗口平台,全国地质资料馆成立于1952年,2002年与中国地质调查局合并,目前主要职责是依法接收、验收汇交的地质资料,承担全国地质资料馆的馆藏建设和管理,建立健全馆藏地质资料保管利用制度;依法为社会提供地质资料服务,逐步建立和维护现代化的地质资料(数据)服务系统;参与拟定与地质资料相关的政策法规、技术标准和工作规范;负责国内外地质资料现代化管理研究,开展相关的学术交流活动;承担全国馆藏地质资料数字化工作。

    “目前,我们已经完成了17年以来所有地质调查资料的涉密清理工作。”在2016中国国际矿业大会上,中国地质调查局全国地质资料馆相关工作人员向记者表示。随着工作人员的讲解,一张细密庞大的地质资料公共服务网络在记者面前展开,服务内容的全面性和精准性让人印象深刻。

    ▲首先,中国地质调查局地质资料服务实现了超前化。中国地质调查局主动作为,提前谋划,创新性地贯彻落实国家相关政策,在基础地质、资源、环境等重要领域,在政策法规允许的范围内最大限度地实现公共数据资源向社会开放,带动了社会公众开展大数据公益性开发和创新应用,充分释放数据红利,且开发的产品形式多样。

    2015年8月,国务院发布了《关于印发促进大数据发展行动纲要的通知》(以下简称《通知》),这是一个全面促进公共数据资源对公众开放的重大信号。《通知》指出,在依法加强安全保障和隐私保护的前提下,推动建立政府部门和事业单位等公共机构数据资源清单,按照“增量先行”的方式,加强对政府部门数据的国家统筹管理,加快建设国家政府数据统一开放平台……优先推动交通、地理、资源、环境、海洋等民生保障服务相关领域的政府数据集向社会开放。

    不久,国土资源部积极响应,研究制定了《关于促进国土资源大数据应用发展的实施意见》(以下简称《意见》)。《意见》指出,要有序推进土地利用规划、建设用地审批、土地征用、土地市场、土地价格、土地开发利用等土地数据集,矿产资源规划、矿业权审批登记、矿产资源勘查资质、矿产资源开发利用、矿业权市场等矿产资源数据集,国土资源统计数据集,多种比例尺基础地质图和环境地质图、地质灾害防治与地面沉降等数据集向社会开放。

    事实上,早在成立之初,中国地质调查局就把地质调查成果的社会化服务列入了自己的职能——为国民经济和社会发展提供地质基础信息资料,并向社会提供公益性服务。

    上世纪五十年代初,全国地质资料馆正式组建。这是我国馆藏数量最多、内容最全的国家级地质资料馆藏机构。

    记者了解到,目前,全国地质资料馆收藏了我国二十世纪初以来形成的各种地质资料近14万种,其中主要包括区域调查、海洋地质调查、矿产勘查、水工环勘查、物化遥勘查、地质科学研究等地质资料。截至2016年8月31日,全国地质资料馆馆藏地质资料总数近14万档。

    多年以前,全国地质资料馆便开展了多种形式的服务。不仅有传统的借阅服务、邮寄服务、电子阅览服务等基础服务,还可以提供多种多样的在线服务,包括数据检索、图件浏览、文档浏览、资料下载、专题应用和元数据互联互查等各种形式多元化服务。

    随着近些年公开资料借阅手续的简化,全国地质资料馆服务量逐步提升。有关数据显示,仅2016年上半年,全国地质资料馆共为近200家地勘单位提供上千次地质资料到馆服务,网上查询、下载相关信息达上万人次。

    ▲其次,中国地质调查局地质资料服务实现了数字化。全国地质资料馆全部实现了纸质资料的扫描数字化工作,并已启动全文数据库建设,数字地质资料馆建设基本完成。数字地质资料馆实现了对海量数据的高效精准管理,实现了地质资料数据管理业务流程的信息化,实现了地质资料多模式的在线服务,实现了快速支撑的到馆服务。

    众所周知,地质资料是国家投资上千亿元,广大地质工作者辛勤劳动数十年的工作成果,它是国家经济建设,特别是发展矿业经济所必须的重要信息资源。因此,保存好、管理好、更有效地利用好地质资料是国土资源部门的一项非常重要的工作。

    地质资料具有获取成本高、难以重复获取、再利用价值高的特点。由于新的地质工作业务领域大大扩展,地质资料的内容和信息组织形式也更加复杂。这给地质资料管理与服务工作带来极大挑战。

    地质资料数字化是一项重要的信息化基础建设工作,数字化成果是建设数字地质资料馆、地质资料网络服务系统、国家地质资料数据中心以及信息服务系统的重要基础数据资源。所以,当前地质资料管理和信息技术的发展需要开展数字化工作。

    历时18年,累计投资上亿元,目前,全国地质资料馆实现了馆藏资源100%数字化。全国地质资料馆大约扫描了4000万页的地质资料,包括正文、附图、附表、附件及其他资料。这是我国地质资料行业有史以来最大的数字化成果,不但使馆藏资料得到及时、有效保护,也为地质资料社会化服务奠定了庞大的数据基础,并带动了全国地质行业内的数字化工作。基于已完成的区域地质调查成果,全国地质资料馆已经完成了所有1∶5万、1∶20万和1∶25万系列地质图件的回溯性建库工作,并全部实现了数字化,各类地质图超过1万幅已经建库。

    此外,数字地质资料馆建设基本完成。记者了解到,全国地质资料馆的数字资源,不含遥感信息的数据量已达144.8TB,电子文件数超过1.4亿,资料件数超过410万。

    可以说,数字地质资料馆已经实现了对海量数据的高效精准管理,实现了地质资料数据管理业务流程的信息化,实现了地质资料多模式的在线服务,实现了快速支撑的到馆服务。

    ▲第三,中国地质调查局地质资料服务实现了产品化。中国地质调查局研制的一系列公开版数据产品保持了原始空间几何精度和属性精度,更为重要的是,首次建立了中比例尺地质专业数据保密处理技术方法体系,并出台了一系列的定密工作细则。可以说,将保密资料进行公开化处理,中国地质调查局已经走在了国内很多单位公益服务的前列。

    区域地质调查成果是地质工作者野外调查、室内研究最重要的工作数据,无论是基础地质研究、找矿开矿、地下水调查、地质灾害防治、环境调查,还是生态文明建设、地质科学研究、重大民用及国防工程建设都要使用。不仅业内人员在日常使用,很多涉及前述工作的民营企业、非政府组织和公民个人都希望获得。

    但长期以来,由于地质调查成果有近50%的案卷级和近30%的文件级成果涉密,不仅民营企业、非政府组织和公民个人无法得到这些重要的基础性资料,即使业内机构和人员在野外和室内工作中频繁使用涉密电子数据也会造成很多泄密隐患。由于涉密问题,地质行业在使用互联网技术进行地质信息交换、共享,促进地质科技创新,提高地质调查工作效率时受到很多制约,地质调查行业曾经开发、部署了若干共享交换与社会服务系统及其他应用系统,只能发布或处理小比例尺地质科研成果,大量地质资料的深度应用和开发受到限制,无法发挥信息系统应有的作用。

    地质调查及其成果服务部门备感压力。

    秉承“推动公开服务,共享地调成果”的理念,自2012年起,全国地质资料馆重点突破地质资料定密难题,研制了地质调查成果定密工作指南,对馆藏的地质资料、特别是地质调查成果资料进行了全面的密级划定。对清理出的涉密地质资料,全国地质资料馆积极探索涉密数据经处理提供社会化服务的技术方法,成功研制了涵盖1∶5万至1∶500万全比例尺基础地质数据的各专题公开版数据产品11类,涉及图件13598幅,报告8033份。经过4年的研究与数据生产,涉密清理、保密技术处理两个创新技术双管齐下,现已将馆藏除重力数据外的近8000档地质调查成果资料及数据对全社会提供无差别服务。

    目前,全国地质资料馆已形成了全国1∶5万至1∶500万全比例尺的地质调查编图成果公开版数据产品,以及各类公开版报告产品。

    1∶5万公开版地质图、1∶20万公开版地质图、1∶20万公开版水文地质图、1∶25万公开版地质图、1∶25万公开版建造构造图、1∶50万公开版地质图、1∶5万公开版矿产远景调查系列成果图、公开版县市地质灾害调查与区划系列成果图、公开版主要城市环境地质调查与评价系列成果图、公开版矿山环境地质调查与评估系列成果图等一系列产品相继问世。

    更为重要的是,在工作中,中国地质调查局首次建立了地质专业数据保密处理技术方法体系。据了解,该体系以满足地质工作基本需要,以保护国家秘密安全为前提,充分考虑地理信息和其他信息的安全,紧跟保密工作形势需要,针对存在的涉密问题,建立了一整套从涉密点分析到信息发布全过程的技术流程与技术标准。以国家和有关部门法规、文件精神为依据,研究国土资源、测绘、环保、水利等行业国家秘密目录,结合地质、水文地质数据特点,对其中的地质要素进行综合分析,提出了操作简便、合法合规的保密处理技术流程和操作规范。

    记者了解到,该体系是目前地质领域中惟一一套履行保密工作程序并实现大规模数据产品制作的方法体系,在地质领域尚属首次。该体系在涉密地质调查成果的保密技术处理方面进行了有益探索,积累了丰富的经验,开创了先河,得到了军队、测绘、保密和地质部门权威专家、领导的审核与认可,具体处理方案及其数据成果也通过了地质资料馆藏机构保密委员会的审查,符合法定程序要求,为后续地质资料公开版的生产奠定了基础。

    ▲第四,中国地质调查局地质资料服务实现了多样化。中国地质调查局开拓了新的服务渠道和形式,主动与其他单位合作,打破了专业、区域、部门分割,而服务产品丰富且不断更新,地质资料业务管理体系形成了全国“一盘棋”,地质资料汇交网上监管已全面实施。

    众所周知,地质工作的重要成果就是地质资料,其是后人开展地质工作的重要基础,具有形成成本高、应用范围广、可重复利用等特点。实现地质资料共享可以避免重复工作和投资,提高工作效率和效益。

    世界各国十分重视地质资料管理与服务工作,他们均明确规定,地质工作项目形成的地质资料须向国家汇交,并且应当向社会提供公共服务。

    我国对地质资料管理历来十分重视。目前,我国馆藏地质资料十分丰富,这些地质资料在我国矿产资源勘查开发中发挥了重大作用。

    地质资料汇交是一项基础工作,也是地质资料管理工作的永恒主题。2012年7月27日,国土资源部下发的《国土资源部办公厅关于深入推进地质资料信息服务集群化为找矿突破战略行动提供服务的通知》,提出的目标就是要实现地质找矿突破和地质资料管理的“双赢”。也就是说,地质资料在服务找矿工作的同时,在服务上、在汇交管理上也要实现突破,提升管理水平。

    目前,我国地质资料汇交网上监管已全面实施,资源汇聚能力得到了进一步提升。

    据了解,全国各省(区、市)均已统一安装和使用地质资料汇交监管平台,导入地质资料监管数据18.5万条,已通过汇交监管平台发放地质资料汇交凭证1227个。通过汇交监管平台,已基本实现了对成果、原始和实物地质资料汇交的全程监管,保证了地质资料能够按时汇交,加强了地质资料汇交凭证的统一发放管理,提升了地质资料汇交监督管理水平,提高了地质资料汇交工作效率。

    近3年来,全国共汇交地质资料40992种,大部分省(区、市)的汇交量都在500种以上,天津、辽宁、黑龙江、湖南、广东、重庆、青海等7个省(区、市)已将所有馆藏资料全部数字化,并初步搭建了数字地质资料馆框架。

    尤为值得一提的是,中国地质调查局已经和国家发改委、国家测绘地理信息局等单位建立了目录互联互查工作机制,并开始积极探寻和农业部门建立信息交换与目录互联关系。

    这实现了各部委之间目录数据的互查,极具标杆意义,也是一种创新。毕竟就我国国情而言,各部门之间这样的数据交流不多,技术上解决了行业间、部门间的壁垒,可以实现协调创新。□

     

    地质资料展示现场

    地质资料服务进入数字化时代

    9月23日,2016(第十八届)中国国际矿业大会全球矿业高峰论坛暨矿业博览会已进入第二日个展览日,由全国地质资料馆承办的“资料服务展区”接待参观人数不断增加。许多参会人员对公开版数据产品表示出了极大的兴趣,纷纷向工作人员索取相关图件和材料。今天的报道就为大家介绍全国地质资料馆公开版数据产品的研制与服务成果。

    秉承“推动公开服务,共享地调成果”的理念,自2012年起,全国地质资料馆针对地质资料涉密难题,研制了地质调查成果定密工作指南,对馆藏的地质资料、特别是地质调查成果资料进行了全面的密级划定。对涉密地质资料,积极探索处理方法,将涉密数据经处理后提供社会化服务,成功研制出涵盖1:5万至1:500万全比例尺基础地质数据的各专题公开版数据产品。经过4年的研究与数据生产,涉密清理、保密技术处理两个创新双管齐下,现已将馆藏除重力数据外的近8000档地质大调查成果资料及数据完成涉密清理,可以对全社会提供无差别服务,并在本次矿业大会进行发布。

    区域地质调查成果是地质工作者野外调查、室内研究最重要的工作数据,无论是基础地质研究、找矿开矿、地下水调查、地质灾害防治、环境调查,还是生态文明建设、地质科学研究、重大民用及国防工程建设都要使用。不仅业内人员在日常使用,很多涉及前述工作的民营企业、非政府组织和公民个人都希望获得。但长期以来,地质工作成果为社会服务一直受到涉密问题困扰,地质调查成果有近50%的案卷级和近30%的文件级成果涉密,不仅民营企业、非政府组织和公民个人无法得到这些开展工作必须的基础性资料,业内机构和人员由于在野外和室内工作中需要频繁使用涉密的电子数据而造成很多泄密隐患。由于涉密问题,地质行业在使用互联网技术进行地质信息交换、共享,促进地质科技创新,提高地质调查工作效率时受到很多制约,地质调查行业曾经开发、部署了若干共享交换与社会服务系统及其他应用系统,只能发布小比例尺地质科研成果,最后都无疾而终。地质调查及其成果服务部门备受压力。

    针对上述困境与现状,全国地质资料馆在国土资源部、中国地质调查局的指导下,依据最新的保密法律法规,建立地质资料定密工作机制,采用以“删除+遮挡”为主、降低图面要素位置精度为辅的工作方法,组织专门力量开展公开版地质资料数据产品的制作,形成一系列公开版数据产品和报告产品,包含1:5万公开版地质图、1:20万公开版地质图、1:20万公开版水文地质图、1:25万公开版地质图、公开版县市地质灾害调查与区划系列成果图等11大类产品,涉及图件13598幅,报告8033份。

    公开版数据产品的生产初步解决了困扰地质调查及其成果服务部门多年的涉密问题,第一次可以将公益性、基础性的实测地质调查成果面向全社会发布应用,第一次实现了中大比例尺地质图类成果在线服务,是建设数字地质资料馆的重要基础,拓宽了地质调查成果的服务领域,是中国地质调查局将社会化服务落到实处的成功尝试。其对促进政府信息公开,为全体纳税人提供优质服务,建设服务型政府具有推动性意义;使地质信息的共享与交换成为了可能,促进了行业内的数据利用;为社会企业和科研院所的工作与发展提供了便捷有效的信息支撑。

     

     

     

     

    研制公开版数据产品,向社会提供无差别地质资料数据...

    9月23日,2016(第十八届)中国国际矿业大会全球矿业高峰论坛暨矿业博览会已进入第二日个展览日,由全国地质资料馆承办的“资料服务展区”接待参观人数不断增加。许多参会人员对公开版数据产品表示出了极大的兴趣,纷纷向工作人员索取相关图件和材料。

    秉承“推动公开服务,共享地调成果”的理念,自2012年起,全国地质资料馆针对地质资料涉密难题,研制了地质调查成果定密工作指南,对馆藏的地质资料、特别是地质调查成果资料进行了全面的密级划定。对涉密地质资料,积极探索处理方法,将涉密数据经处理后提供社会化服务,成功研制出涵盖1:5万至1:500万全比例尺基础地质数据的各专题公开版数据产品。经过4年的研究与数据生产,涉密清理、保密技术处理两个创新双管齐下,现已将馆藏除重力数据外的近8000档地质大调查成果资料及数据完成涉密清理,可以对全社会提供无差别服务,并在本次矿业大会进行发布。

    区域地质调查成果是地质工作者野外调查、室内研究最重要的工作数据,无论是基础地质研究、找矿开矿、地下水调查、地质灾害防治、环境调查,还是生态文明建设、地质科学研究、重大民用及国防工程建设都要使用。不仅业内人员在日常使用,很多涉及前述工作的民营企业、非政府组织和公民个人都希望获得。但长期以来,地质工作成果为社会服务一直受到涉密问题困扰,地质调查成果有近50%的案卷级和近30%的文件级成果涉密,不仅民营企业、非政府组织和公民个人无法得到这些开展工作必须的基础性资料,业内机构和人员由于在野外和室内工作中需要频繁使用涉密的电子数据而造成很多泄密隐患。由于涉密问题,地质行业在使用互联网技术进行地质信息交换、共享,促进地质科技创新,提高地质调查工作效率时受到很多制约,地质调查行业曾经开发、部署了若干共享交换与社会服务系统及其他应用系统,只能发布小比例尺地质科研成果,最后都无疾而终。地质调查及其成果服务部门备受压力。

    针对上述困境与现状,全国地质资料馆在国土资源部、中国地质调查局的指导下,依据最新的保密法律法规,建立地质资料定密工作机制,采用以“删除+遮挡”为主、降低图面要素位置精度为辅的工作方法,组织专门力量开展公开版地质资料数据产品的制作,形成一系列公开版数据产品和报告产品,包含1:5万公开版地质图、1:20万公开版地质图、1:20万公开版水文地质图、1:25万公开版地质图、公开版县市地质灾害调查与区划系列成果图等11大类产品,涉及图件13598幅,报告8033份。

    公开版数据产品的生产初步解决了困扰地质调查及其成果服务部门多年的涉密问题,第一次可以将公益性、基础性的实测地质调查成果面向全社会发布应用,第一次实现了中大比例尺地质图类成果在线服务,是建设数字地质资料馆的重要基础,拓宽了地质调查成果的服务领域,是中国地质调查局将社会化服务落到实处的成功尝试。其对促进政府信息公开,为全体纳税人提供优质服务,建设服务型政府具有推动性意义;使地质信息的共享与交换成为了可能,促进了行业内的数据利用;为社会企业和科研院所的工作与发展提供了便捷有效的信息支撑。

     

    矿业大会地质资料服务系列报道之—公开版数据产品研...

    “十五”规划目标

        ——基本建成土地和矿产资源以及相关地学的基础数据库,建成国家油气资源数据库,基本完成重要地质资料的数字化,使国土资源数字化信息初步满足国土资源管理和调查评价的需要;基本形成国土资源信息社会化服务体系。  
        ——政务管理信息系统建设基本满足地政、矿政管理工作的需求,初步实现国土资源政务管理工作流程的信息化;现代信息技术得到较为广泛的应用,实现地质调查评价主流程的信息化。  
        ——初步形成国家、省、地(市)、县四级国土资源信息网络;基本完成国土资源信息化标准建设。数据交换技术取得实质性进展。

    工作部署

        总体部署 
        1999年数字国土工程投入资金4,600万元,2000年投入资金9,000万元。2001年以来,年度项目设置经科学论证,注重实用,严格执行国家财政预算管理,组织有效,进展顺利,取得了一批重要成果并投入到实际应用。“十五”期间开展项目329个,投入资金45,150万元,其中,2001年9,430万元;2002年8,860万元;2003年8,860万元;2004年8,900万元;2005年9,100万元。 

        一、    基础数据库建设 
        开展了221个项目。其中,地政基础数据库包括:1:50万土地利用数据库、1:1万比例尺土地利用数据库、土地利用规划数据库、土地利用遥感监测数据库、土地资源高分辨率影像数据库等;矿政基础数据库包括:矿产资源规划数据库、全国油气资源数据库、全国矿产资源储量数据库、矿产资源储量空间数据库、国土资源国家级数据库运行系统等;基础地学数据库包括基础地质数据库和地质综合成果数据库两大类,涉及区域地质图空间数据库、区域水环地质空间数据库、区域海洋地质数据库、基础地质数据库、航空物探遥感数据库、全国专题图数据库、成果资料数据库、图文地质资料数据库、全国地质资料目录数据库等。进行了全国岩石、钻孔、物性、实物地质资料目录等专业基础数据库建设试点工作,初步部署了全国地质数据与资料中心建设工作。 

        二、    调查评价相关信息技术的研究开发与应用 
        开展了25个项目。主要包括:国土资源调查评价信息化建设总体方案编制、GPS技术在土地利用变更调查工作中的应用示范、地质调查数据采集系统和地质调查数据处理与综合分析系统建设工作。工作内容包括国土资源调查评价信息化建设总体方案编制、GPS在土地变更调查中的试点示范、计算机辅助区域地质调查系统和野外地质调查应用软件及适用技术推广培训、西北地区地下水资源评价系统、矿产资源快速评价信息系统、地学工具软件包、国土资源调查适用信息技术评价与应用研究、地质体三维模拟技术、地下水资源调查综合分析、矿产资源调查数据处理与综合分析系统建设等工作。

        三、    政务管理信息系统建设 
        开展了26个项目。主要包括:国土资源部政务管理信息系统总体设计、国土资源部电子政务基础平台研制、国土资源管理信息系统试点示范、国土资源大调查项目管理信息系统、贵州省国土资源基础数据库建设试点示范、国土资源执法监察管理信息系统、国土资源综合统计分析系统、国土资源部土地利用管理信息系统、土地利用规划管理信息系统、土地开发整理管理信息系统、城镇地籍管理信息系统规范化建设、国土资源部地政管理信息系统集成与维护、矿产资源规划管理信息系统试点示范、中国矿产资源可供性系统试建设、全国矿产资源储量评审认定管理系统、矿产资源补偿费征收管理系统、矿政管理系统数据库共享集成、国土资源部矿政管理信息系统集成与维护、国土资源遥感运行系统、国家地质工作办公信息系统、国家地质调查项目管理信息系统、在线和离线数据服务系统开发、实物地质资料管理信息系统等。

        四、    信息服务系统建设 
        开展了14个项目。主要包括:国土资源信息服务系统、全国国土资源数据交换中心建设、国土资源信息集成与分析系统、国土资源科技成果服务系统建设、国土资源信息分析应用系统建设、全球战略性矿产资源数据库建设、国土资源国外信息采集与分析系统、地质资料查询服务系统、国土资源信息系统运行和维护等;在地质调查信息化成果集成与社会化服务领域,部署了国家地质工作信息化战略研究、地质调查信息化产品社会需求分析、地质调查信息化成果集成转化与社会化服务等5个工作项目。具体内容包括相关数据库软件的开发与推广;国外信息技术的调研与交流;国家地质工作信息化战略研究;地质调查信息化产品的社会需求调研;开展地质调查信息化成果的社会服务;开展地质调查信息化成果社会化服务方案的研究等。

        五、    基础网络与信息化标准建设 
        部署开展了42个项目。主要包括:全国国土资源主干网系统、国土资源国家级数据中心网、国土资源远程会商及应急指挥系统、国土资源网络信息安全保密系统建设、国家地质调查骨干网络体系建设、地质调查基础网络系统建设、国土资源信息化标准体系建设、地质调查信息化标准建设等工作。

    工作进展及主要成果

        一、    基础数据库建设 
        “十五”期间,在基础数据库建设方面,开展了221个项目。到目前为止,新开和续作项目绝大部分都在顺利进行。通过这些基础数据库的建设,初步形成了地政、矿政两大基础数据库管理体系和基础地学数据库管理体系。 
        在土地资源数据库建设方面,已经完成数据库5个,3个正在开展。完成了国家级、省级和50万以上人口城市的土地利用规划数据库,34个市(县)级试点工作正在开展;完成了全国土地利用遥感监测数据库,包括50万人口以上的城市,1999-2002年各时段遥感影像数据;完成了建设项目用地数据库、全国开发区用地数据库、基准地价数据库等;1:1万主比例尺全国土地利用现状数据库正在开展,已完成近700个市(县)的建库工作,编制完成《县(市)级土地利用数据库标准》(试行稿)、《县(市)级土地利用数据库建设技术规范》(试用稿)和《1:1万建库管理办法》,形成了一套完整、标准、规范的1:1万主比例尺土地利用数据库建设技术路线和管理制度,为项目在全国范围的顺利实施和保证成果质量奠定了基础;高分辨率影像数据库设计全部完成,完成项目工作区高分辨率影像数据整合处理,覆盖面积1.7万平方千米,完成了3,600平方千米的部分数据处理工作,正在抓紧建库;地籍数据库试点建设正在进行。 
        在矿产资源基础数据库建设方面,已经完成数据库5个。完成了国家级和省级矿产资源规划数据库,完成21个试点市(县)矿产资源规划管理系统建库,正开展第二批20个市(县)试点建设;完成了矿产资源储量数据库对全国149种固体矿产(除铀矿外)储量的年度统计汇总;完成了全国7000个大中型及部分小型矿产资源储量空间数据库建设和全国油气资源数据库建设;完成了包括战略性矿产资源动态信息、各国矿业投资环境、各国战略性矿产资源和管理、各国矿业经济政策等内容的全球战略性矿产资源数据库建设。 
        在基础地学数据库建设方面,已经完成数据库24个,正在开展6个。完成了1:500万地质图空间数据库、1:250万地质图空间数据库、1:20万区域水文地质调查地质图空间数据库1:20万区域地质图的空间数据库、1:500万矿产地质图空间数据库、1:600万水文地质图空间数据库、中国岩石地层数据库、全国1:20万自然重砂数据库、全国同位素地质测年数据库、全国矿产地数据库、区域重力数据库(包括1:100万、1:50万和1:20万)、电勘查数据库、全国1:100万航磁数据库、我国四个海域的海洋地质数据库、水系沉积物区域地球化学数据库、全国专题图空间数据库、全国地质工作程度数据库、中国资源卫星资料数据库;完成全国地质资料目录数据库、试点区实物地质资料目录数据库、地质调查成果资料中文目录数据库、地调成果资料英文目录检索数据库、地调项目档案目录数据库、地学图书期刊类文献标题和摘要数据库。图文地质资料数据库建设正在开展,完成了8000份重要地质资料的数字化。地质调查资料与信息数据库、全国钻孔地质数据库、全国岩石数据库、1:5万区域地质调查空间数据库、1:5万重点城市及经济开发区水工环地质综合空间数据库等进展顺利。完成各类基础地质与专业地质图件8000余幅,资料整理与数字化1.8万种,数据综合与更新维护6500多幅;各类数据库数据量总计达4.5TB;编绘各类项目与领域用图1500余张。

        二、    调查评价相关信息技术的研究开发与应用 
        “十五”期间,在国土资源调查评价相关信息技术的研究开发与应用方面,开展了25个项目。完成了基于GPS的土地利用变更方法的总体框架以及主要的技术路线和涉及关键技术研究、GPS野外动态数据采集方法及精度分析、GPS土地利用数据转换模块、基于GPS与GIS的土地利用变更信息系统的开发并建立了试点地区武汉市土地利用数据库、株洲市天元区土地利用数据库。通过GPS在土地变更调查中的试点示范,极大地提高了土地变更调查的工作效率和工作精度。在地学领域,将GIS、GPS与区域地质调查流程结合,开发出了新一代计算机辅助区域地质调查系统,实现了野外地质调查图、文、像的数字化信息采集,并已经推广应用。 
        在地质调查评价方面,完成了计算机辅助区域地质调查系统和野外地质调查应用软件及适用技术推广培训、西北地区地下水资源评价系统、矿产资源快速评价信息系统;研制完成数字填图系统及数字矿产资源调查系统。在试点和推广应用的基础上,形成了一套较为系统的数字区域地质调查理论、技术方法,并编制完成了系列工作指南和技术要求,构建了相应的技术推广培训和技术支持体系。通过在区域地质调查工作中全面推广应用,实现了区调工作主流程信息化。基本完成地下水资源、地质灾害及环境地质调查野外数据采集子系统的开发,开展了试点应用研究。在试点应用的基础上,自2004年开始,数字填图系统和固体矿产资源野外数据采集系统全面推广应用。地学工具软件包工作项目开发和集成了水工环专业地质科学基础计算程序包、地质科学基础计算多元统计程序包、岩石化学数值计算及图示系统程序集和矿产资源GIS评价系统。开发的水工环专业地质科学基础计算程序包、岩石化学数值计算及图示系统程序集已提供上网服务。矿产资源GIS评价系统为矿产资源调查评价与预测工作奠定了基础。国土资源调查适用信息技术评价与应用研究工作项目研究完成了嵌入式系统、XML及.NET开发技术全面评估、数据交换技术、非结构化数据处理与应用研究报告,开发空间数据库浏览系统软件,并提供服务。 
        这些成果为国土资源调查评价体系框架的建立奠定了技术基础。

        三、    政务管理信息系统建设 
        在“强化应用,讲求实效”的建设原则指导下,一批涉及国土资源规划、审批、综合事务等方面的主要业务信息系统已经建成并在国土资源部相关司局投入使用,促进了国土资源管理工作的高效、透明。2001年以来,在国土资源政务管理信息系统建设方面开展了26个项目,涉及19个系统建设,完成了7个业务应用系统开发。 
        在地政管理信息化方面,建设了土地利用规划、建设用地审批等管理信息系统。国家级土地利用规划管理信息系统实现了对国家级规划、全国省级和50万以上人口重点城市规划的管理、规划辅助审查以及决策分析。国家级建设用地审批管理信息系统在国土资源部机关9个司局使用,实现了从窗口接件、审查、会审到签发整个审批过程的网上运行。部分省市,特别是经济发达省市的重点城市,相继建立并运行了建设用地审批管理信息系统、国土资源执法监察管理信息系统、土地利用规划数据库系统、城镇地籍管理信息系统等。 
        国土资源部地政管理信息系统集成与维护,针对地政信息化建设的现状和存在的问题,明确了项目总体方案,提出了主要工作内容,分解出21个业务模型及相关基础数据库和业务数据库,重点分析了不同业务之间、不同数据之间的逻辑关系,理清了项目工作的范围和界限;通过集成已有系统,基本形成建设用地审批主线的雏形,形成了申报、审查、备案、公示、监督的主线;初步实现已有基础数据库的集成应用,开展了对现有地政系统的维护工作。 
        在矿政管理信息化方面,建立了矿产资源规划、矿业权管理等信息系统。国家级矿产资源规划管理信息系统(图6-1)实现了对全国、31个省(区、市)规划的综合管理、规划辅助审查、统计分析,并在省级规划中推广应用,正在开展市(县)级的试点示范工作。全国范围内的矿业权管理信息系统(包括探矿权、采矿权、油气勘查开采)已经建立,实现了国家、省、市、县四级系统间远程数据查询和网上数据共享。矿产资源储量空间数据库管理信息系统正在推广应用。矿产资源储量登记统计系统开发完成。国家地质工作办公信息系统、国家地质调查项目管理信息系统、实物地质资料管理信息系统、在线和离线数据服务系统、地质调查成果管理信息系统、地质成果资料电子文档验收与汇交管理系统、地质调查资料管理信息系统建设也正在开展。 
        国土资源部矿政管理系统集成与维护,已完成基于电子政务基础平台的矿业权审批业务应用系统的搭建,通过对现行矿业权管理信息系统的业务功能的分析和分解,开始构建矿业权审批业务管理信息系统的集成。同时,开展了矿产资源登记统计信息系统建设,完成数据库转换迁移软件的开发与推广应用;下发了固体矿产资源统计、固体矿产资源储量登记、油气储量登记统计3个数据管理系统;完成了全国范围的培训工作和技术支持;完成了对现行的矿政管理业务系统的维护。 

     
    图6-1  矿产资源规划管理信息系统 

        国土资源部电子政务基础平台研制,目前已形成国土资源部电子政务建设统一的技术框架和运行环境(图6-2),通过国土资源部电子政务基础平台建设,形成了国土资源电子政务管理信息系统建设统一的标准规范,满足政务公开、网上申报和信息查询等社会公众的需求,从而推动国土资源部电子政务建设发展;充分体现了基于平台搭建业务应用的思路,明显缩短了业务应用建设的周期,减少了信息系统重复建设,实现了国土资源信息数据的互联互通,充分证明了基础平台搭建业务系统的效益。 
        国土资源遥感运行系统,利用现有技术成果和数据积累,根据项目制(修)订的土地资源遥感监测业务运行系统技术规程和规范(包括土地利用动态遥感监测规程、基于遥感信息的土地利用分类体系、国家级省级土地利用遥感监测数据库标准),对采用高分辨率遥感监测获得的土地利用现状变化数据及其外业调查结果数据,进行批量数据处理与入库管理和维护,为土地资源业务管理提供现势性强、可靠性高的基础数据。项目自2003年开展以来,到目前为止已经基本完成了土地资源遥感监测业务运行系统技术规程和规范的修订任务,以及遥感数据处理与土地利用信息提取的关键技术研究、海量遥感监测数据管理与建库软件系统开发工作,已经基本完成了运行系统两个子系统主要模块的开发,并在进行进一步的修改和完善。 

     
    图6-2  国土资源部电子政务基础平台 

        国土资源综合统计信息系统,目前已经基本完成规划任务,包括编制完成了《国土资源综合统计报表制度》、《国土资源综合统计指标体系》以及年报、半年报和快报等的编制,开发完善了国土资源综合统计系统软件,建立了部、省、市、县4级综合统计信息系统,初步建立了《国土资源综合统计报表评比制度》,形成每年进行一次“全国统计数据会审”和召开一次“全国综合统计工作会议”制度,为国务院、各级政府制定有关资源管理政策、办法以及有关研究提供了基础决策信息。 
        全国国土资源电子政务试点示范建设,按照程序已经确定示范地区,编写完成试点示范地区编制试点工作方案,编写了国土资源电子政务试点示范项目设计书,开展了试点示范地区电子政务建设需求分析,完成江苏、山西、昆明的试点示范方案的审查。 
        在地质调查领域,建立了办公自动化系统,实现了统一的信息共享环境、机关内的公文运转、文档一体化管理,提供办公信息发布平台;完成了5000余个国家地质调查项目基本信息建库,开发了项目管理信息系统并投入运行;初步建立了实物地质资料数据库并初步完成了单机和网络条件下的管理系统开发;完成了地质调查成果管理信息系统建设并开始提供服务;基本完成了成果地质资料电子文档汇交管理标准,完成了成果地质资料电子文档浏览系统、电子文档验收和汇交管理系统;建立了地质调查资料管理信息系统;初步建立了中国地质调查局互联网信息发布平台;初步构建了信息采编、审批、发布等机制。

        四、    信息服务系统建设 
        国土资源部门户网站正式开通,相继建成并运行了国土资源新闻网、虚拟办事大厅和交易大厅、行政审批结果公告、矿业权评估机构公示、视频点播系统、土地估价机构和人员信息公示系统,构建了国土资源信息强大的应用服务体系和统一权威的发布窗口(图6-3)。矿产资源规划元数据也已在国土资源部外网提供查询服务。 
        地质调查信息服务体系框架建立并得到完善,开展了地质调查成果的社会化服务和成果的集成转化。1:20万、1:50万数字地质图等几个空间数据库的2756个元数据在中国地质调查局网站上发布;全国地质资料目录数据库在国土资源部外网、中国地质调查局内外网上公布,为社会提供查询服务;全国1:50万、1:20万数字地质图空间数据库、全国区域重力数据库对外提供服务;开展了1:50万、1:20万区域地质图解密处理试验研究;编制了古北口(1:5万)和北京市(1:25万)旅游地质图;开展了地质调查信息化成果的网络化服务试验工作。 
        国土资源国家级数据库运行系统,围绕项目立项确定的各项任务,对已建和在建的国土资源数据库进行广泛调研,并根据数据分析和技术调研,确定合理的软硬件平台,进行系统集成,初步形成集数据接收、数据处理、数据提取与使用等功能于一体的数据库运行系统的存储、管理和应用的体系框架;接收了国土资源一些基础的数据库系统,并进行必要的应用开发,提供使用与数据共享;对系统进行维护,随着数据资源、用户需求的增加和技术的发展,对系统软硬件进行及时升级更新,保证数据接收、数据处理、数据提取与使用等功能的正常发挥。 
        国土资源信息集成与分析系统,基础数据集成、指标体系研究、系统软件开发等各项工作稳步推进,取得了一些重要的阶段性的成果和进展。 

     
    图6-3  国土资源部门户网站

        五、    基础网络与信息化标准建设 
        国土资源主干网建设正在进行,实现了国土资源部机关与在京单位的联接,依托主干网国土资源视频会议系统建设,与全国各省级单位的网络互联也正在建设中。 
        国土资源网络信息安全保密系统建设,已经完成了国土资源网络信息安全保密系统的总体建设方案设计;完成了包括网络防病毒系统和防火墙系统在内的部分子系统的建设,实施了PKI/CA系统、电子邮件网关过滤系统和IDS系统的招标和设计。 
        建立了中国地质调查局局机关、发展中心、6个地区地调中心共8个单位的局域网和国际互联网,完成了27个单位的广域网(城域网)的建设,已初步形成以地理分布为原型、以工作职能为基础的三级网络管理系统,包括局域网建设、国际互联网建设、广域网建设、基础网络的运维和用户的技术支持、基础网络应用支撑平台建设。此外,为基于空间信息栅格的地质数据共享与服务体系的研究建立了信息基础实验室和模拟试验环境。到“十五”末期,初步建成国家地质调查工作骨干网络技术服务体系,形成结构、分布合理、运行安全可靠的三级计算机网络系统,为国家地质调查工作及成果的社会化服务提供网络载体服务。 
        信息化标准规范的制定和推广应用进一步加强,目前已经完成65项信息化标准,一批重要标准和急需标准已经完成,《国土资源信息化标准化指南》和《国土资源信息核心元数据标准》等一批重要信息化标准已由国土资源部颁布实施,20多个标准正在试行;中国地质调查局公布实施的行业内部标准有6项,正在试用的标准17项。其中总体标准和行业通用标准10多项,土地信息标准20多项,地质和矿产信息标准40多项,涉及数据库建设、信息系统建设、网络建设等标准,已基本形成了一套较为完整、科学和实用的国土资源信息采集、处理、存储和开发利用的国土资源信息化标准体系框架,在国土资源信息化建设进程中发挥了重要的技术支撑作用,使信息共享成为可能,为今后信息系统的全面开展奠定了基础。

    主要成效

        国家级国土资源数据中心初具规模,初步形成了支撑国土资源管理的地政、矿政两大基础数据库管理体系和地学基础数据库体系。完成土地基础数据库5个,包括国家级、省级和50万以上人口城市的土地利用规划、1999-2002年50万人口以上城市的全国土地利用遥感监测、建设项目用地等数据库。全国土地利用现状数据库建设进展顺利,已完成近700个市县的建库工作。完成矿产资源与地质环境基础数据库5个,包括国家级和省级矿产资源规划、矿产资源储量、矿业权、全国7000个大中型及部分小型矿产资源储量空间数据库。完成基础地学数据库24个,包括中小比例尺区域地质图(全国1:20万、全国1:250万、全国1:500万)、区域水文地质图系列、全国地质工作程度、矿产地、区域重力、地球化学、全国地质资料目录等数据库。图文地质资料数据库建设进展顺利,完成了8000种重要图文地质资料的数字化。基础数据库的建立和信息资源的开发利用,为各级国土资源政务管理信息系统运行提供了有力的数据支撑。

        基本完成了GPS在土地变更调查中的关键技术研究和系统开发,完成了新一代计算机辅助区域地质调查系统的开发,并得到推广和应用,提高了国土资源调查评价的工作效率和工作精度,初步实现了数据采集、处理的信息化。 
        完成了7个业务应用系统建设,包括土地利用规划、建设用地审批、矿产资源规划、矿业权管理(包括探矿权、采矿权、油气勘查开采)、矿产资源储量登记统计、国土资源执法监察管理、国土资源综合统计等主要业务应用系统建设;完成国土资源部电子政务基础平台开发省级国土资源电子政务试点建设,并取得成功。部分国土资源主体业务初步实现了网上报批,为规范业务审批和业务管理奠定了基础。 
        国土资源部门户网站已正式开通,相继建成并运行了新闻网、虚拟办事大厅和交易大厅、行政审批结果公告、矿业权评估机构公示、视频点播系统、土地估价机构和人员信息公示系统,基本构建了应用服务体系和发布窗口。 
        国土资源主干网与视频会议系统初步建成。完成了部机关与37个节点单位的连接。中国地质调查局建立了与6个大区地调中心连接的两级网络体系。完成了65项信息化标准的制定,《国土资源信息化标准化指南》和《国土资源信息核心元数据标准》等一批标准已颁布实施,初步形成一套较为完整的国土资源信息采集、处理和应用的信息化标准体系框架。 
        总体来看,数字国土工程基本达到了预期目标,为全面推进国土资源信息化建设奠定了重要基础。

    数字国土工程

    (一)国家基础地质数据更新与集成工程

     

    工程牵头单位:中国地质科学院地质研究所

    工程首席专家:李廷栋,院士/研究员,区域地质研究方向

     

    通讯地址:北京市西城区百万庄大街26号中国地质科学院;邮编:100037;E-mail: xiaozhongding@sina.com

     

    工程目标:以推动建立分层次有序的全国基础地质数据更新与集成机制为主线,以系统地球科学和现代地学理论为指导,总结近几十年来,特别是国土资源大调查和矿产资源调查评价专项实施以来所获得的新资料、新成果,开展区域地质与矿产地质综合集成和中国及邻区海陆大地构造与区域成矿地质背景深化研究,更新编制系列小比例尺基础地质和成矿图件,构建中国海陆地质构造基本框架,解决一批制约我国能源、资源找矿突破和重大地质灾害防治研究的重大关键地质问题,建立成果集成与系列基础地质图件更新机制,取得一批有重大影响的成果。培养杰出人才2~4名、优秀人才4~6名。建实建强全国地质编图研究中心。

     

    工程任务:以推动建立分层次有序的全国基础地质数据更新与集成机制为主线,分类型、分层次部署不同地区的基础地质数据更新与集成工作。一是更新编制国家系列小比例尺基础地质和成矿图件,探索建立成果集成与系列基础地质图件更新机制。二是分层次部署基础地质和矿产地质综合集成。以近几十年来,特别是国土资源大调查和矿产资源调查评价专项实施以来所获得的新资料、新成果为基础,以地球系统科学和现代先进地球科学理论为指导,按省、地质构造单元或成矿区带(矿种)、全国三个层次进行部署。三是开展中国及邻区海陆大地构造格架、成矿构造格局及其资源、环境控制等重大地质问题的综合研究。

     

    工作部署:2016-2018年安排中国及邻区海陆大地构造研究和相关图件编制、全国海陆成矿图件编制更新、全国地质构造区划与区域地质调查综合集成、中国矿产地质与成矿规律综合集成和服务、全国系列基础地质综合编图。


    (二)地质大数据与信息服务工程

     

    工程牵头单位:中国地质调查局发展研究中心

    工程首席专家:谭永杰,教授级高工,主要从事地理信息系统及地质大数据研究

     

    通讯地址:北京市西城区阜外大街45号中国地质调查局发展研究中心。邮编:100037;E-mail: tan-yj@263.net

     

    工程目标:紧密围绕地质调查工作定位,统筹、规划与引领地调局全局信息化与信息服务工作,在地质调查工作的各个领域和工作环节,实现地质大数据的互联互通、融合利用和协同服务,全面提升地质数据快速采集与传输能力、高效管理与分析处理能力和方便快捷的共享服务能力,显著提高地质信息服务质量和水平,推动引领地质调查现代化。

     

    工程任务:(1)依托地质调查九大计划、五十个工程,以大数据理念和技术,构建专业齐全、分布合理的国家地质数据库体系;(2)完善地质工作成果资料服务体系,建立较完善的地质调查成果认定、发布与服务体系,建立地质信息服务产品体系,推动地质资料信息的集群服务;(3)精心打造覆盖全领域的地质大数据支撑平台,提升地质调查数据采集、处理与信息服务能力;(4)推进数字地质调查体系开发、集成和全面应用,全面提升地质调查现代化水平;(5)建设完善地质调查辅助决策综合支撑系统,提高地质调查管理规范化和精细化水平;(6)培养杰出人才1-2名,优秀人才2-3名。(7)推动国土资源部地质信息技术重点实验室等部科技创新平台,中国地质调查局信息化研究中心、中国地质调查局地学文献中心、中国地质调查局实物地质资料信息技术研究中心等局业务中心平台,国土资源部国土资源科普基地(实物中心)、国土资源部秦皇岛海平面及地形变观测研究工作站等野外观测基地/科普基地平台的建设。

     

    工作部署:2016-2018年安排全国地质资料汇聚与数据整理、全国实物地质资料汇聚整理与服务、地学文献数据采集整合与服务、国家地质数据库建设与整合、全国地质钻孔数据库建设、地质信息产品体系研发与社会化服务、地学情报综合研究与产品研发、智能地质调查系统开发与推广、地质调查业务管理与辅助决策系统建设、全国矿产资源勘查与开发利用监测监管信息化建设、地质大数据支撑服务平台建设、全国地质调查项目组织实施费。

    工作部署

    7月23日12时41分,我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场,用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务天问一号探测器,迈出了我国行星探测第一步。

    那么,地质学家对我国即将开启的火星探测有着怎样的期待?记者采访了中国工程院院士、中国地质科学院赵文津研究员及其科研团队——

    火星探测窗口期 多国发布“追星”计划 

    “地质学是与开展深空探测关系最为密切的基础性学科之一。”早在2005年,赵文津便与多位同事从行星地质的角度关注深空探测、思考研究月球与火星的相关地质问题。在他的倡议下,自然资源部中国地质调查局组织开展了月球遥感地质、月球重力场、月球编图、月球与火星实验场选址研究、微型钻机研究等工作,取得了重要进展。

    他认为,一系列重要地质问题既是火星探测的基础科学问题,也是探测的目标,而更加广泛的行星地质研究,则是人类更多地了解地球自身演化以及与邻近星球相互关系的钥匙。“研究火星等类地行星,有助于思考地球有关的环境、资源及灾难等重大科学问题。”

    赵文津科研团队成员杨宏伟博士告诉记者,人类对于火星的探测始于1960年,到目前为止,人类实施的火星探测活动已达50次,其中,21次成功进入火星轨道、15次成功登陆火星,而成功开展实地调查的仅为10次,最近的一次是2018年5月5日发射、11月27日着陆的美国“洞察号”。

    基于数十年的探测数据和影像,人们已对火星的基本地形地貌、地质构造、表面及次表面岩石矿物、磁场、重力场、大气成分及变化等有了初步的了解。

    比如,火星地貌最突出的特点是南北半球的强烈对比:北方是被熔岩填平的低矮平原,南方则是充满陨石坑的古老高地,最大的撞击盆地为海拉斯坑,直径达2300千米;赤道附近有萨希斯盾形火山区、水手大峡谷、艾丽斯米火山群;南北极有以干冰和水冰组成并呈旋扭形状结构的极冠;整个星球表面由沙丘地貌、侵蚀沉积地貌和流体冲刷与沉积地貌组成。

     

    从火星北极上空看Borealis盆地的影像

    再比如,火星的火山和地球上的不太一样,除了重力较小使盾形火山能长得很高不易崩塌之外,因缺乏明显的板块运动,火星内部的热量只能集中从以热点分布的火山释放,熔岩的不断堆积也使火山越来越高。海拔约22千米的火星最高峰——奥林帕斯盾形火山就是由于大量熔岩喷发层叠堆积而形成的。

    火星最高山峰与地球上最高山峰对比

    然而,这颗红色星球的更多奥秘还并不为人所知。

    “在今年7月下半月开始的短短几周时间内,是发射火星探测器的窗口期。此时,地球与火星之间的距离最短,如果发射探测器,大约7个月之后就可抵达火星。”赵文津告诉记者,“这一窗口时间相隔26个月。如果错过这次机会,就要等2022年的下一个窗口期。”

    也正因为如此,今年的火星探测尤为热闹,美国、中国、阿联酋等多个国家都公布了火星探测器发射计划。

    按照之前美国宇航局公布的计划,美国新一代火星探测车“毅力号”(Perseverance)将于7月30日发射,并预计在2021年2月降落在杰泽罗陨石坑的着陆点。“毅力号”将搭载X射线荧光谱仪、紫外拉曼光谱仪、测地雷达、钻头等一系列先进科学仪器,重点搜索古代生命存在的迹象,在岩石和土壤中钻取样本,测试从火星大气层中提取氧气的实验装置,并释放人类首架火星直升机——“机智号”小型自动旋翼飞行器,测试火星大气层能否支持飞行。

    阿联酋的“希望号”火星探测器已经于7月20日发射升空,预计2021年第一季度抵达火星轨道。其主要任务是研究火星大气和环境,以及火星液态水消失的原因。

    我国的火星探测器由长征五号运载火箭发射升空,2021年到达火星后一次性完成“绕、落、巡”三大任务,即探测器先围绕火星运行探测火星的整体概况,然后释放登陆器在预定着陆点降落,之后登陆器释放火星巡视车,对火星表面重点地区进行巡视勘查。

    选择最佳着陆点 瞄准火星关键地质问题 

    在多国掌握发射、测控、入轨、登陆火星能力的情况下,获得新的科学发现和新的认知是国家综合实力最有显示度的内容和标志。

    据介绍,长期以来,人们最为关注的是火星上是否存在生命。因为,火星与地球的相似性高,使之被认为是太阳系中除地球外最可能存在生命的星体。但是,到目前为止,仍没有确切证据证明生命曾出现在火星地质历史中。所以,重新审视生命存在的条件以及火星历史上是否可能存在生命存在的条件,成为当前火星生命探测的另一种思路。

    赵文津认为,选择好着陆点有着至关重要的意义。“一方面是考虑降落条件,确保登陆的成功几率;另一方面则与火星探测行动的科学目标密切关联。”

    据杨宏伟介绍,在已成功登陆的火星探测器中,“凤凰号”降落在靠近北极的地方,并首先在北极的次表层发现水冰;“海盗2号”选择在北纬50°附近着陆,在火星表面直接开展土壤、岩石样品分析,不仅发现火星上存在大量的玄武岩和硫酸盐类矿物,还发现火星历史上曾存在大量水;“好奇号”和“洞察号”的着陆点都在艾丽斯米火山省南部的赤道附近,“好奇号”发现了硫、氮、氧、磷、碳等生命必要元素,火星大气中甲烷周期性增加的规律,以及古代河流的证据;“洞察号”重点了解了更深层地震波速度变化、陨石撞击频度,以及火星内部活动情况;另外,包括2台火星车在内的5台探测器则集中在水手大峡谷等多个峡谷谷口的大型冲积扇地带。

    好奇号着陆点地面显示的成层岩层

    赵文津表示,许多有重大科学意义的地区都可以在未来的探测行动中着重考虑,如西部萨希斯大火山岩省、年代最新的奥林帕斯火山区、亚马逊大平原、水手大峡谷、南半球的大型海拉斯盆地,以及从未探测过的南北过渡带深部和南极地区。

    在一份建议中,赵文津和杨宏伟分析提出了未来任务5个可供参考的着陆点及其科学目标:

    ——乌托邦平原区及四周,着重推动地下水冰探测。

    ——萨希斯大火山岩省南部布格负异常区,着重了解喷出的火山岩岩性和年龄及火山喷出残留气体等。

    ——水手大峡谷附近,了解岩石岩性剖面与裂谷张裂的机理,探讨深部岩浆活动、岩性和年龄。

    ——海拉斯盆地,以盆地为中心进行探测。

    ——奥林帕斯山等年轻火山区的河口地带,转换思路探寻生命存在的遗迹。

    火星探测与地球上的探测手段相同,均为重点地区探测研究与区域性的综合调查相结合。“我们地质科学工作者应重点研发适用于火星自然条件下的地质调查技术,同时加强对深空探测数据的科学研究。”赵文津强调。

    火星地质调查 六大科学热点有待深化 

    道阻且长,行则将至。

    赵文津认为,火星地质有6大科学研究热点有待深化和扩展:

    一是水的问题。

    水,作为生命之源,始终是各国火星探测和研究的重要对象之一。那么,火星水是否存在?如果存在,其经历了怎样的演化历史?

    火星极区水冰的存在、盐类矿物的分布、冲击地貌、沉积环境,以及在非高纬度地区的地下发现的大量液态水,都说明了火星表面曾经有大量水覆盖地表。一要就已发现水冰存在的地区进一步证实其为水冰或是其他地质因素引起的现象;二要研究火星的水去了哪里?为什么会消失?地球上的水未来是否也会消失?三要着手研究极区的冰帽,了解其发生、发展、变化情况。

    二是火星的大气。包括大气成分和结构特征、火星的气候变化等。

    火星大气结构特征、循环机制等仍是主要科学问题。火星大气的挥发过程、二氧化碳的来源及演化过程、甲烷的来源等,都是目前关注的热点。

    三是火星生命。也就是过去和现在是否有生命存在的可能性,以及火星环境的宜居性研究。

    从地球生命角度来说,火星地表温度与昼夜温差变化为生命的存在提供了可能。然而,至今火星的探测者们只发现了碳的有机分子、水存在的痕迹和地表黏土等现象,没有直接证据证明火星上曾经存在生命。而大气甲烷、历史上的温暖气候、太阳风的辐射作用,以及一些地段出现的高氯酸盐类强烈氧化剂等,都对生命的产生和存在不利。目前,美国正着力在几个古老的火山岩区的大型峡谷口大面积冲积扇地区进一步探寻生命存在。

    四是火星的地表成分、岩性特征和地质地貌特征。

    美国地质调查局依据多次火星探测的资料编制了一张小比例尺的火星地质图,但是重点地区需要有更多了解。“如在地表以玄武质火山岩为主的地区,发现了辉石、橄榄石等矿物,盐类矿物的大面积分布也很突出,这也是我国建立青海大浪滩火星实验场的缘由。下一步,可以重点探究奥林匹斯山、水手大峡谷侧壁出露岩层、海拉斯坑底部等的岩性和年代,并加强对火星壳岩性、年代、热状态的探测,以便深化认识,并向深部推演。”

    全火星地质及岩性特征图(2014年美国地质调查局)

    五是火星壳及内部结构特征。

    通过火星布格重力场可以了解火星内部结构特征,但是还需要有其他数据对重力分层和深度的控制,所以很需要有地震探测数据和各大区域的典型地质断面的建立。美国已在月球上安设了6个地震台,取得了十分可贵的深部分层数据,而2018年发射的“洞察号”火星探测器也承担了地震探测的任务——安装了一台地震仪和一台热流计,开始了对火星深部结构的探测。如果火星深部存在分层现象,说明火星的演化的程度已进了一步,那火星壳、幔、核的结构和成分特征如何?这些都需要进一步探究。此外,还需要对火星磁场特征和产生原因进行研究解译,因为地球磁场的来源反映了地球地质历史中内核的形成和进行的运动。

    六是火星火山特征及热状态和演化历史、陨石撞击频率及其影响。

    根据已有数据,火星表面温度在最大照度下赤道为17℃,极区降至-43℃,一个点上昼夜温差可达到51℃,比月球的温差要小。而火星三大火山岩省分布的众多火山口,可能存在深部物质,加强相关探测和研究,很有可能由此揭开“火星体温”的秘密,了解火星现在热状态及其热演化历史。

    赵文津认为,作为我国迈向火星乃至更加遥远太空的第一步,这对了解行星具有更加重大的意义。“我们希望在各种技术越来越成熟的背景下,天问系列能帮助人类获得更多来自火星的第一手资料,真正开启火星地质调查和深化认识的新阶段。但任何科学目标都不可能一蹴而就,就像‘天问’之名,表达的便是一种坚韧执着的科学精神——对自然和宇宙的探索征途漫漫、永无止境。”

    院士赵文津详解:火星地质调查六大科学热点