海域地应力观测与地壳稳定性评价项目野外施工现场

无人机航拍青藏高原活断层

“当前，地质力学研究所上上下下都在积极学习全国两会精神。我们认为，虽然今年两会直接提到地质工作的内容不多，但实际上，地质工作作为一种具有先行性、公益性的基础工作，早已融合于国家经济社会发展的方方面面。就地质力学研究所而言，未来服务的领域更广了，肩上的担子更重了，大家的信心也更足了。” 3月19日，自然资源部中国地质调查局地质力学研究所所长邢树文对记者如是说。

需求动能：为区域协调发展提供地质安全保障

“无论是地质行业的发展，还是单位的发展，都离不开国家发展的大环境。近日闭幕的全国两会对我国今年各项工作作出了部署，也为我们下一步工作集中优势、突出重点指明了方向。”邢树文告诉记者，今年的国务院政府工作报告中特地谈到了“促进区域协调发展，提高新型城镇化质量”，而在活动构造、工程地质、地质灾害和区域地壳稳定性领域的调查服务恰恰是地质力学所这些年成果最为突出的部分。

在服务区域协调发展方面，地质力学所近几年针对京津冀协同发展区、雄安新区、北京城市副中心、粤港澳大湾区、海南自贸区等地的规划建设需求，进行了活动构造与区域地壳稳定性调查，提交的阶段性成果报告，为这些区域的协调发展提供了基础地质数据，提出的有关问题及建议受到相关部门高度重视和充分肯定。

今年，他们将继续深化对重点区域的服务，比如：在京津冀协同发展区调查重点活动构造的特征及演化、形成机理和对地质灾害的控制作用；全面对粤港澳大湾区及关键部位，进行较大比例尺的活动断裂调查，编制相关图件；在开展海口市江东新区活动断裂调查和地壳稳定性评价的基础上，支撑服务三亚新机场的扩建选址，为海南省解决空港客流量大的难题提供地质保障；在川西藏东等地质条件复杂地区进行交通廊道活动构造与地质灾害调查等。

邢树文特地谈到了今年即将开展的沈抚新区及交通廊带主要活动断裂调查。“我们将结合区域断裂活动性研究、工程地质调查，进行区域地壳稳定性评价，编制活动断裂分布图和综合工程地质图，编写提交沈抚新区及交通廊带重大工程规划建设和防治工程地质问题报告。目前，地质调查方案已经确定，即将实施。”

他告诉记者，地质力学所积极为沈抚新区规划建设提供服务有着多重意义。一是理论意义。这里位于我国重要活动断裂带——郯庐断裂的北段北延，此前地质界对该断裂的中段、南段研究程度较高，在断层形成演化等方面有着诸多成果，但对其北段北延认识不足。二是社会意义。沈抚新区建设是国家振兴东北老工业基地的重要举措之一，调查该区的活动构造和地壳稳定性，可为相关城市群和重大工程提供最基础的地质服务。三是环境意义。抚顺等资源型城市在长期矿业活动的作用下，存在着煤矿采区塌陷等比较突出的环境问题，要进行科学有效的治理，就要从地球系统科学的角度对其综合调查研究。

“现在各地区越来越认识到地质基础调查工作对区域发展的至关重要，地质工作也正在从规划制定后的验证性服务，转化为规划制定、建设实施、运营管理等各个阶段全部过程的基础数据支撑。随着这种理念的推广和深化，来自政府规划部门的相关需求必然越来越强烈。在此背景下，作为力学所四大业务板块之一的活动构造和区域地壳稳定性调查，必将是未来需要持续发力的重要内容。”邢树文强调。

责任动能：地应力监测和地灾机理研究服务防灾减灾

人民生命安全历来是党中央国务院最为关切的方面，今年的政府工作报告也强调要“及时有效应对重大自然灾害”，“提高防灾减灾救灾能力”。

邢树文说，地质力学所60多年的发展，就是急国家之所需，主动适应不同时期的国家发展需求，不断通过调查和研究服务支撑于国家经济社会发展。使命光荣、责任重大，地质力学人必须砥砺前行。

谈及地质力学所在地应力监测和地质灾害防治方面的技术优势，邢树文介绍了该所去年完成南北活动构造带1∶100万地震滑坡危险性评估，发布《地质灾害InSAR监测技术指南》，编制《地震滑坡调查评价技术指南》《海域活动断层、区域地壳稳定性调查与监测技术指南》，完成《全国活动断裂、工程地质岩组和区域地壳稳定性评价图（1∶400 万）》等成果。

“今年，我们将在渭河中上游开展城镇灾害地质调查，研究崩滑流地质灾害孕灾背景和发育规律，创新城镇多尺度地质灾害危险性定量评估技术，为服务划定或优化城镇开发边界提供地质安全建议，编写提交天水地区灾害地质调查报告、天水地区重点开发区国土空间规划管控建议报告等。”

提高防灾减灾救灾能力，科学研究是基础。据介绍，地质力学所设有独立的地质灾害研究室，重点研究探索地质灾害内生和外生动力作用耦合及其致灾的机理。“当前，我们可以利用InSAR监测技术圈定滑坡和异常地质体，提供给有关部门引起注意，但还无法做到及时准确的临灾预警。确定地质灾害尤其是高位远程滑坡的发生时间是个世界性难题，破解的出路只能是依靠科技创新，研究致灾机理加现场密切监测。”

地质力学所现已在全国建成近百个地应力监测台站，建立了国内领先的地应力测量与监测技术方法体系，可以为全国重要城市群、重要活动断裂带实时提供地应力测量与监测数据。下一步，该所将进一步整合和扩大数据覆盖面，制定统一的技术标准和方法，提高实时加工提炼解读的能力，为政府相关部门提供可直接应用的社会性成果。

“自然资源部部长陆昊曾就地灾防治工作强调，要将专业技术能力和地方行政指挥需要结合，最大限度做到及时预警预报。当前，无论是政府部门、科研人员还是老百姓，都希望能够通过科技攻关，实现临灾预报，只要能提前一小时，都能挽救无数人的生命。这是我们协同创新的方向，也是我们共同努力的目标。”邢树文说。

创新动能：双管齐下实现地调与科研融合发展

发展是第一要务，人才是第一资源，创新是第一动力。邢树文介绍说，2018年地质力学所以理论和技术方法创新为突破口，取得多项创新型成果。“而这些理论成果，也很大程度上促进了地质调查工作的提质增效。”

比如：获得对全球13.8亿年大火成岩省及相关大洋缺氧事件的新认识，对探索中元古代黑色页岩内油气资源潜力及其成因都具有重要意义；再比如，覆盖森林沼泽区、南方强风化层覆盖区、黄土区、岩溶区、山前平原区、新构造—活动构造区等6类特殊地质地貌区1∶5万地质填图示范，创新填图技术方法，形成了系列技术指南和覆盖区区域地质调查标准，引领和规范行业开辟1∶5万区域地质调查新区域。

今后，地质力学所将修改完善提升地质力学、古地磁学、工程地质学、构造地质学学科中长期发展规划，继续加大基础研究和应用基础研究支持力度，强化原始创新，加强关键核心技术攻关，切实推进所“十三五”科技创新发展目标的实现，提升行业知名度和影响力。

一是持续推进地质调查与科学研究融合创新。以科技创新改造、支撑、引领地质调查，深入总结凝练地质调查项目成果，找准突破口和创新点，提升理论认识，研发新技术；利用科技项目取得的新理论、新认识和新技术，指导地质调查工作开展，实现地调和科研项目的相互促进。努力在构造变形、多尺度地质灾害危险性评估理论与技术、地质灾害调查监测和隐患早期识别技术方法、南极大陆的形成与演化等领域凝练有一定影响力的创新成果。

二是积极组织申报国家五大科技平台项目。主动与局深部探测中心、局油气调查中心等单位开展业务对接，谋划在大陆地壳活动、超深层油气富集机理、成矿系统及其三维结构探测等领域承担深部探测专项项目；组织申报国家自然科学基金等国家科技平台项目。

三是全力推进创新平台建设。修改完善《活动构造与地壳稳定性评价国家重点实验室筹建方案》；筹建区域工程地质研究中心；支撑深部过程与流体监测实验室建设，积极参与联合申报国家实验室；推进全国地应力观测网建设，组织可行性论证，力争纳入部自然资源要素综合观测网。

同时，地质力学所还将总结凝练优势学科和领域的整装代表性成果；全面实施科技成果转化，探索科技成果转化新路径；精心组织重大学术交流活动，深入开展国际交流合作等。

“力学所四大业务板块的发展创新都是把地质力学作为重要的基础理论，我们要继承和发展地质力学整体观、系统观和成生联系的思想，与时俱进创新地质力学理论和技术方法。”邢树文着重强调。

智力动能：营造良好的科研生态，弥补人才短板

邢树文谈到，新时代，地质工作正在发生深刻的转变，以此为对照，地质力学所在业务结构、人才队伍、运行机制等方面还存在一些不适应。比如：业务结构还不够聚焦，协同作战能力还不够强，领军人才依然缺乏，队伍结构不尽合理，重点实验室建设相对落后，信息化建设基础薄弱，自主创新能力有待提高，服务水平需要提升等。“我们要抓住关键，对症下药，着力解决这些突出问题，唯此，力学所才能获得健康持续的发展，为国家社会经济发展提供更加精准的服务。”

邢树文认为，科技创新本质上是人的创造性活动，要深刻领会部党组关于提升科技创新效能的实施意见和激励科技创新人才的若干措施等文件精神，落实局党组有关部署要求，在推动科技体制改革举措落地见效上下功夫。“力学所围绕业务能力建设和地质科技创新，精心组织编制了业务发展规划、人才发展规划（2019~2025），下一步，我们将全力推进实施人才发展规划，壮大人才队伍。”

如何让各类人才的创造活力竞相迸发、聪明才智充分涌流？邢树文强调，要把优秀科技人才引导进入地质调查主战场，聚焦国家发展重大需求，解决地质调查中出现的重要地质科技问题，产出有宏观影响的成果，形成学科领军人才和优秀团队。

一方面，汇聚优势人才，优化重点方向和优势领域，重点开展地表过程与多圈层交互作用调查，研究深部过程对地球浅表环境演变的作用及其资源环境效应；开展工程地质、地质灾害、区域地壳稳定性调查，服务国家重大战略、重大工程规划建设、城市地质调查、生态系统保护修复；支撑服务能源资源和其他重要战略资源评价；开展极地地质调查，提供地质图件和信息产品，提升国际影响力。

另一方面，坚持把人才和团队建设摆在突出重要的位置，把能否解决实际问题和取得成果的影响力作为评价指标，持之以恒地推进创新性人才队伍建设。在设备、办公条件、绩效待遇等方面提供有效保障，赋予更大的技术路线决策空间，营造宽松、创新、诚信、风清气正的学术环境，“决不能让改革政策停留在口头上、纸面上，要想尽办法使科研人员潜心向学、创新突破。”

具体措施有：加强岗位设置管理，优化人才队伍结构；继续探索优化和改进激励机制，提升广大职工干事创业的热情；积极拓展人才引进渠道和方式，有效带动人才成长、核心团队建设和学科发展；大胆使用有创新有担当精神的青年科研骨干人员；加强对科研人员的情感关怀和宣传力度，努力提升科研人员的创新成就感和荣誉感，激发献身地质力学事业的热情。

邢树文认为，需求动能、责任动能、创新动能、智力动能将成为地质力学所新时代新发展的新引擎，“而更为核心的，则是继承发扬李四光精神，努力践行‘责任、创新、合作、奉献、清廉’新时期地质工作者核心价值的精神动能。它们，将汇聚成光，引领着我们快步踏上为国家经济社会发展作出更大贡献的全新征程。”　

大数据是新一轮信息技术革命与经济社会发展融合的产物。在全球信息化快速发展的背景下，大数据与云计算、物联网、人工智能等新技术相结合，已经上升为国家战略，处于国家基础性战略资源的重要地位。

作为继物联网、云计算、移动互联网等一系列智能化技术后的又一次创新，区块链集成了分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等技术，创造了数据和信息流通在互联网时代的新型应用模式。地质大数据具有多元化、海量、异构的特点，且极具价值。加强地质大数据知识产权保护，促进地质大数据深度挖掘和广泛应用，是地质工作的重中之重。目前以水印技术、数据出版、数据加密与跟踪技术为核心的地质大数据产权保护体系正在逐步构建，如何结合新兴区块链技术，快速推进与完善数据共享与产权保护体系建设是个值得探究的重要问题。

区块链技术的优势

区块链（BlockChain）本质上是一种链式数据结构。区块链技术是一种集体维护一个可靠数据库的技术方案。区块链包括三个基本要素，即：区块（Block，记录一段时间内发生的交易和状态结果，是对当前账本状态的一次共识）、链（Chain，由一个个区块按照发生顺序串联而成，是整个状态变化的日志记录）和交易（Transaction，一次操作，导致账本状态的一次改变）。随着应用场景的不断丰富，区块链逐步发展为一种去中心化基础架构与分布式计算方式，其利用加密的链式区块结构来验证与存储数据、分布式节点共识算法生成与更新数据，同时支持自动化脚本代码来编程与操作数据。

与传统中心集成化管理的网络相比较，区块链拥有明显的优势。

区块链智能合约运行机理

从技术原理上来看，区块链是一项全新的“分布式记账系统”，是分布式数据存储、点对点传输等技术的集成体，具备去中心化、时序性、不可篡改、可编程性等特征，因此造就了其成本低廉、安全性高、透明性强、扩展性大等诸多优势。

大数据时代的到来为地质信息化建设提供了良好的发展机遇，但真正落实到数据的共享利用与产权保护等方面，仍存在种种技术壁垒和思维瓶颈。

目前，阻碍地质大数据使用的首要问题还是数据共享，它的核心是观念问题。由于地质数据的专业性、复杂性和高知识密度等特点，一些地质数据及产品（地质图等）生产者、开发者或产权所有者担心自己的成果共享后权益得不到保障，不愿意将相关数据及成果进行共享，导致数据保存在书架、库房或计算机硬盘上，未能共享出来发挥数据最大价值，数据产权拥有者也不能获得应有利益和权益。

在互联网中，利用区块链技术可以将数据及产品等按虚拟数字资产等方式进行加密传输，数据和产品一经产权拥有者发布后，通过互联网传播，采用分布式记账系统，永久宣布数据产权者的产权，并可以按需进行交易，数据使用者使用记录等也将详细记录，充分保护了产权拥有者知识产权，可以有效打消产权拥有者顾虑，解决数据共享中“不愿共享”的理念问题。

区块链在地质大数据知识产权保护中的应用探讨

地质大数据应用所涉及的过程一般为数据获取、数据存储、数据更新、产品的专利或产权认证、交易等。从本质上讲，可将地质数据当作一种无形资产，利用区块链对数字货币、资产交易与管理、数据存储与验证方面的核心技术，实现对地质信息资源的存储、确权、授权和实时监控。

1. 地质大数据的区块链架构探索

基于区块链的应用模式，结合地质大数据应用的参与主体多元化、多层级的特点，可构建公共链、联盟链、私有链融合共生的地质数据共享区块链架构。其中，公共链针对地质调查中公共开放的数据资源，应用主体为社会公众、各类企业和科研人员；联盟链针对以单位形式参与地质数据共享的组织机构，如地调机构、科研院所、高校等，共享数据涉及核心地质数据资源、自主研发的软件和技术等；私有链针对机构内部对涉密数据的交换共享目的。

基于此架构模式，可在地质数据公共链、联盟链及私有链内部构建去中心化、可信任的共享交换环境，同时引入数据交互审计节点，便于不同链网之间交互信息、自动互转，形成跨链模式的资源信息共享。

这种混合型架构模式是一种目前理论上可行的大数据区块链框架，可构建地质大数据去中心化、可信任的共享交换环境，为地质数据信息的共享、交换与相应的产权保护提供实现基础。

2. 区块链在地质知识产权保护中的应用探讨

由于区块链的共识机制重构了信任体系，消除了对中间机构的信任风险，运转过程算法化、智能化，区块链在地质知识产权保护中具备实施的技术可行性。地质知识产权保护大致可分为产权确权、产权交易两个方面，以地质图为例，区块链在其具体的确权与交易的应用场景描述如下。

（1）地质数据产权确权

由于区块链技术能够在每一次数据记录中加盖时间戳，且因其去中心化、去信任化等特征，保障了数据记录不易被篡改，整个区块链系统的可靠性高，因此区块链技术能够在地质数据知识产权确权和保护中发挥作用。

（2）地质数据产权交易

产权交易技术基础是区块链的智能合约技术。该技术在区块链可编程性基础上设计，核心是存储于区块链上的一组编码，它规定了产权交易的预定义状态、转换规则、触发合约的条件、特定情景下的应用措施、违约条件及违约责任等。

智能合约无需第三方介入执行，其编码程序类似于普通计算机程序的“if x then y”语句构成，即当条件x发生时，智能合约自动执行程序，产生y的结果，无需第三方的监督执行。

以一幅地质图为例，某智能合约规定“在某个时间点前，此地质图的购买者甲支付一定金额数字货币给地质图所有者乙，则甲能获取乙的这幅地质图”，那么单位甲于规定时间内支付足够额度的数字货币时，就能自动获取乙的这幅地质图的公钥和网络地址，从而使用这幅地质图。

由此可见，智能合约最显著的特征为其自动执行性。另外，因合约无需仲裁机构督促执行，不会因为合约双方对条款有的不同理解而造成麻烦，也排除了跨境产权交易中法律、语言、政治经济政策差异所产生的影响，可促进知识产权交易低成本的同时更加便捷、高效、准确地执行。

其他行业的应用案例

区块链技术的研究与应用近年来呈现了爆发式增长的态势，已延伸到金融科技、数字资产交易、物联网应用、供应链管理、知识产权保护等多个领域，引起了政府部门、金融机构、科技企业和资本市场的广泛关注。

1. 金融领域

区块链在金融领域的应用场景主要有数字货币转账、支付、借贷；跨境支付与结算；证券发行与交易；供应链或贸易金融等。分布式账本技术保证了数字货币支付流通的安全可靠、公开透明；交易结算的自动化和瞬时效果。目前的主要应用案例有： Circle点对点消费金融网络和BTCjam比特币借贷平台；Ripple公司的区块链跨境支付与外汇结算系统；招商银行的区块链跨境直联清算业务系统；提供投票、交易、众筹等各种定制性开发功能的以太坊（Ethereum）智能合约平台。

2. 数字资产管理领域

区块链提供不可逆转、安全和有时间戳的记录，可以登记、清除、控制和跟踪数字知识资产，并通过智能合约建立和执行数字知识资产协议来提供使用证据、许可证、独家分销网络和传输付款记录。目前，在数字资产管理方面，逐渐浮现出众多利用区块链技术进行数字知识资产管理的平台和公司，例如原本公司的Primas版本保护平台，中国电信天翼创投的微位科技所创造的数字身份认证平台，通付盾公司的区块链身份认证识别体系，美国Binded公司的艺术作品版权登记平台、Monegraph数字知识资产登记系统等。

3. 物流供应链领域

区块链技术可保证物流中商品防伪认证、智能化供应链管理、合同认证加密、物流货运全程跟踪，提供全方位、高效、精准的物流管理服务。未来的智慧物流全过程，包含原材料供应链、生产供应链、运输供应链、销售供应链、金融平台都会受到区块链技术浪潮的推动。

此外，区块链在医疗卫生方面的应用主要体现在医疗电子病历管理、医疗耗材、药品供应链管理和医疗数据隐私保护；在电子政务方面的应用主要为土地确权登记、市民身份认证、政府信息共享传播与民众无记名投票等。

展 望

基于地质大数据应用现状，结合地质调查“十三五”信息规划目标任务和世界一流地质调查局对信息化建设要求，针对区块链技术在地质调查中应用需求，提出以下建议与思考。

1. 提高战略认知，加强顶层设计

面对区块链技术带来的网络技术变革，我们应提前布局，早做规划。在地质大数据共享层面，系统解决“不愿共享”（理念）、“不能共享”（保密）和“不会共享”（技术）的“三不”问题，建立包括区块链技术、水印技术、数据跟踪与加密技术、数据出版技术等的地质大数据知识产权保护技术体系，解决地质大数据不愿共享问题；积极接受保密部门指导，按涉密数据管理要求和地质数据共享管理相关办法，认真做好数据分级分类工作，确保“涉密数据不上网，上网数据不涉密”，解决数据不能共享问题；积极研发地质大数据共享技术，持续推进国家地质大数据共享服务平台——地质云建设，加大相关培训，解决地质大数据不会共享问题。同时，在离线数据使用方面，从制度上加强地质大数据知识产权保护，合理利用法律及相关政策对数据滥用、产权侵犯等行为进行管理与惩戒，促进数据在风险可控原则下最大程度的开放。

2. 积极开展区块链技术研究与应用示范

目前，大数据已上升为各国基础战略资源与核心创新要素，区块链等新兴技术研究和应用逐渐从金融领域扩展到其他行业，证明该技术具有一定的适用性。我们应认真学习新技术，了解其优势与不足，结合地质大数据特点及地质信息化具体应用需求，紧紧抓住互联网中地质大数据知识产权保护需求，加强区块链技术研究与探索，不断挖掘区块链与地质大数据管理的契合点，突破瓶颈，促进区块链等新技术与地质信息化应用结合，开创网络环境中地质数据知识产权保护新模式。

3. 做好风险评估，确保利弊了然于胸

新兴技术是把双刃剑，区块链技术的去中心化、自主性和自治性在带来便捷的同时，也存在着种种潜在风险与未知挑战。应深入探索相关技术，做到综合完善的研判分析，重点针对结构化数据与非结构化数据的不同应用场景做出具体的区块链技术应用研究，综合评估区块链技术对在线/离线地质数据的应用风险。针对地质调查领域的专业性与特殊性，整合区块链技术的优缺点。培养忧患意识和底线思维，真正将信息化技术运用起来，为地质调查工作创造价值。面对信息化浪潮，只有不盲目跟从，结合地质调查实际需求深入思考谋划，针对地质信息化建设中主要矛盾和薄弱环节，补短板、强弱项，真正将新兴技术为我所用，以务实高效的工作推动高质量服务，才能拨云见日，长远发展。