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    近日,自然资源部中国地质调查局召开2025年汛期地质灾害防御包片蹲点驻守工作视频会议,全面部署局年度汛期地质灾害防御支撑工作。在自然资源部的统一领导下,2025年度汛期地质灾害防治支撑工作也于本周正式启动。

    中国地质调查局各有关单位派出专家团队分赴各省,全力以赴做好地质灾害防御包片蹲点驻守技术支撑,并协同各省自然资源主管部门,进一步加强央地协同防灾,指导开展地质灾害风险研判、监测预警和避险防控,保障人民群众生命财产安全。

    以北京市为例,4月16日,由中国地质环境监测院、北京市地质灾害防治研究所等单位组成的专家队伍,前往房山区金鸡台村进行了汛期前的地质灾害勘查。中国地质环境监测院正高级工程师陈红旗告诉记者,常见的地质灾害主要包括崩塌、滑坡和泥石流。崩塌是指陡坡上的岩石或土体在重力作用下突然从高处快速崩落,滚动或者翻滚下来,并堆积在坡脚或沟谷中的现象。滑坡是由于暴雨、地震等自然因素或者开挖山坡坡脚等人为活动影响,山坡上的土体或岩体沿着一定的柔软面或柔软带,整体顺坡而下滑动的现象。泥石流则是由于暴雨、冰雪融水或水塘溃决等丰富水量快速下泻,沿途带走山坡上或沟谷中的松散土石,并向下游快速流动,出沟口后因为地形开阔,动力减弱,泥石便堆积下来,这一流动过程中可携带巨大石块,冲撞力非常大,常常给人类生命财产造成很大危害。

    此次专家勘查的金鸡台村正是一个地质灾害隐患较为发育的地区,区内山体呈北东—南西走向,属燕山区褶皱带,构造断裂发育。北京市地质矿产勘查院地灾防治部主任南赟介绍,金鸡台村全村共有威胁居民点的地质灾害隐患点8处,滑坡、崩塌、地面塌陷和泥石流的情况都有,在汛期极有可能在暴雨的作用下对村民产生威胁。因此,有关部门对这里开展了地灾治理,新建了拦渣坝、挡土墙、排水渠等。

    记者看到,除了上述治理工程,地灾监测部门还在区内布设了雨量计、含水率仪、次声仪、泥水位计和雷视一体泥石流监测仪等设备。这些监测设备的数据可以实时在线传送到监测部门的地质灾害智能监测预警系统,专业技术人员可以第一时间做出研判,通过对致灾体变形动态的监测,可以及时分析其稳定性,研判后立即预警。此外,金鸡台村设有群测群防员,在汛期每天都要对易发生地质灾害的重点位置,如山坡、道路两侧等至少巡查一次。一旦发现危险情况,群测群防员就要迅速上报,政府相关人员根据灾情险情及时启动应急预案,做好险村险户的避险转移,避免或减轻灾害造成的人员和财产损失。

    “北京市地质灾害防治研究所近年来,完成了全市地质灾害隐患点的精细调查,通过汛期三查动态掌握隐患点风险底数,自2013年起通过两期工程建设对重要地质灾害隐患开展专业监测,正在开展监测系统提升工程,提升监测网覆盖范围和系统决策指挥功能,初步建成‘点线面、长短临’的预警模式,并成功应对‘23·7’和2024年多场强降雨过程,围绕突发地质灾害开展了大量的科学研究和科学普及工作,有力支撑了地方地质灾害防范工作。” 南赟介绍。

    对于地灾现场勘查,陈红旗告诉记者:“我们通过对地质现场的实地勘测,对这些地貌、岩性和构造的各种情况进行分析,同时也要结合这里降雨、地表水等自然诱发因素和开挖坡脚等人为诱发因素,以及村民居住情况来进行综合研判,由此,才可以做好对这一地区的地灾隐患的勘查。”

    以上只是各省市积极开展地质灾害防治支撑工作的一个缩影。据了解,2024年,中国地质调查局高效运行汛期常态驻守与机动防御工作机制,统筹协调24家局属单位派出专家,圆满完成春节雨雪冰冻天气、“五一”强降雨等47次敏感时段高风险地区部级地质灾害防御响应行动,有力支撑了云南镇雄“1.22”山体滑坡、广东梅大高速“5.1”塌方等15次重特大灾害事件应急救援任务,地质灾害防御支撑工作取得显著成效。

    中国地质调查局有关负责人表示,将坚持人民至上、生命至上,以科技创新为引领,发挥国家队优势,切实做好地质灾害监测预警网建设与运维,加快研发智能监测预警设备,提升隐患识别、风险评估与监测预警精准度,加强地质灾害成灾规律机理研究,提出防治对策建议,筑牢人民生命财产安全防线。

     北京市地质灾害防治研究所的专家在进行地灾监测设备的检测。北京市地质灾害防治研究所供图
    2025年度汛期地质灾害防治支撑工作启动
      中国地调局沈阳中心领导班子高度重视科技创新和业务推进工作,利用冬季收队时间,结合中心年度工作部署,邀请著名专家在中心六楼大礼堂开展了“关于对中国东北及邻区大地构造的初步认识”(中国地质科学院地质研究所李锦轶研究员)、“构造体系及其控油作用”(中国地质科学院力学研究所王宗秀研究员)等系列专题讲座。开办讲座的目的在于更多的掌握东北地区最新地调科研成果,了解东北地区构造学研究新动向,促进地调科研深度融合,逐步提高中心科技创新能力和水平,共计150人参加了培训。

      为使培训效果更好,结合单位的学科发展,在设定讲座题目及培训内容时充分征求了业务人员的意见,讲座将针对地调科研工作中遇到的新问题、新思路、新方法来进行,就东北地区晚古生代构造背景、构造体系及其控油作用等设立了多个专题。

      通过一系列的业务培训,增进了与科研院校专家学者的交流,为科技创新和地调主战场深度融合打下基础;进一步明晰了东北地区地质问题和调查现状,增强了技术人员地调科研的实际能力,技术人员普遍认为收获很大。
                                          








    沈阳中心开展系列专题讲座
    土壤是人类的衣食之源和生存之本,是最基本的生产要素。土壤的健康质量直接影响动植物和人类健康。为了更好地保护我们的生存之本,今天我们就来认识了解土壤环境问题中较突出的重金属污染。

    土壤重金属污染指的是什么 

    重金属通常是指密度大于5克/立方厘米的所有金属元素,包括汞、镉、砷、铅、铬、镍、铜、锌、钒、锰、锑等,其中前5种元素因其毒性大被称为“五毒元素”。

    顾名思义,土壤重金属污染就是重金属或其化合物通过各种途径进入土壤造成的污染。土壤遭受重金属污染的典型事例最早可追溯到19世纪发生在日本足尾铜矿山的公害事件,由于铜矿山废水排入农田,使土壤中铜含量高达200毫克/千克,不仅造成水稻严重减产,而且使矿山周围农田变为不毛之地。进入20世纪五六十年代,相继发生了举世瞩目的“八大公害事件”,其中发生在日本的“痛痛病”和“水俣病”公害事件就是土壤受到重金属镉和汞污染的两个典型。

    土壤重金属污染的危害 

    重金属可以污染水体、大气、土壤、作物等,但重金属不会像有机污染物那样被降解,因此通过食物链被生物体吸收后,会在体内积累,对人类健康造成巨大的威胁。有毒有害的重金属元素,例如砷、镉、铬、汞和铅,会对人体造成严重的危害,可能导致高血压、语言障碍、疲劳、睡眠障碍、提高攻击性倾向、注意力不集中、易怒、过敏反应、自身免疫疾病、血管闭塞以及记忆力下降等疾病和症状。重金属元素还会对人体细胞酶产生毒害作用。

    土壤重金属污染来源 

    土壤中重金属的来源可分为地质过程内源和人为活动外源两部分。地质过程内源又可分为继承型和次生富集型两类。继承型是指母岩中镉、汞、铅等有害重金属含量本底高,在后期的风化成土过程中,这些有害重金属继续保留在土壤中。资料显示,我国土壤大面积的重金属高异常主要是由成土母岩引起的,这些成土母岩多是富含铜、铅、锌、砷、镉等有害元素的硫化物矿床、黑色岩系、煤系地层等地质体,以及含锰、铬、镍的基性岩等。

    次生富集型是指成土母质中重金属元素含量并不高,但是在母岩风化成土过程中,化学性质活跃的元素,如钾、钠、钙、镁等易进入水体流失。而化学性质不活跃的元素,如汞、铅、砷等有害元素在原地的风化残留物中反而富集了。

    人为活动外源主要是指大量重金属通过人为活动进入到土壤环境中,其中主要是现代化工业,例如电镀、电池、化肥、矿业、造纸、杀虫剂、制革、塑料制品、冶金、采矿、化石燃料等制造、使用、活动过程中产生的含重金属的废水、废渣和废气。

    土壤中重金属的活性 

    土壤中重金属的含量和存在形态,很大程度上决定了其对环境、人体的风险高低。目前,土壤重金属的形态分级可分为离子态(水溶态)、可交换态、碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态、有机物结合态和残渣态。不同形态的重金属,其毒性、迁移性和生物有效性均有不同差异。

    一般来说,离子态的重金属移动性强,易被植物吸收,多存在于土壤溶液中或土壤黏粒表面,有着较高的生物有效性;而某些重金属离子会与土壤中的盐类(如磷酸盐、碳酸盐、硫化物、铁锰氧化物等)、有机质形成沉淀物、复合物或螯合物,移动性有所降低,生物有效性也随之下降;最为稳定的则是残渣态,一般存在于硅酸盐、原生和次生矿物等晶格中。

    影响土壤重金属形态分布的因素有很多,归纳起来可分为两大类:一类是土壤内因,即土壤理化性质,如pH值、土壤有机质、土壤质地、胶体含量、离子含量、Eh值、营养元素等;另一类是人类活动,如输入到城市土壤中的重金属的数量、种类的影响。

    土壤重金属污染修复的方法 

    根据修复方式以及处理后土壤位置是否改变,土壤重金属污染治理方法分为原位治理和异位治理。异位治理环境风险低,见效快,成本高,环境扰动大,如客土法、换土法、土壤淋洗法等。原位治理中主要包括物理修复、化学修复、生物修复以及农业生态修复。

    物理修复主要包括电动修复、电热修复等。电动修复主要通过电流的作用,土壤中重金属离子和无机离子以电渗透和电迁移方式向电极运输,然后进行集中收集处理。

    化学修复就是向土壤中投入改良剂,通过对重金属的吸附、氧化还原等作用,降低重金属的生物有效性,常用的土壤改良剂有石灰、沸石、碳酸钙、磷酸盐、有机质等。

    生物修复利用生物削减、净化土壤中重金属或降低重金属毒性。1983年美国科学家Chaney提出了利用超富集植物清除土壤中重金属污染的思想,即利用植物对土壤中的污染元素具有特殊的吸收富集能力,将植物收获并进行妥善处理后可将该重金属移出土壤,达到污染治理与生态修复的目的。

    农业生态修复主要包括两个方面:一是农艺修复措施,包括改变耕作制度,调整作物品种,种植不进入食物链的植物,选择能降低土壤重金属污染的化肥,或增施能够固定重金属的有机肥等措施,来降低土壤重金属污染;二是生态修复,通过调节诸如土壤水分、土壤养分、土壤pH值和土壤氧化还原状况及气温、湿度等生态因子,实现对污染物所处环境介质的调控。

    钨尾矿资源,待挖掘的宝藏 

    □郝小非

    钨矿是重要的矿产资源,已发现钨矿物和含钨矿物20余种,最具有开采价值的是白钨矿和黑钨矿,主要分布于江西和湖南。钨矿品位一般在0.1%~0.5%,对钨矿选别后,91%以上的固体废弃物被作为尾矿丢弃。我国每年约有1000多万吨钨尾矿被排放到尾矿库中,未被有效开发利用,不仅占用大量土地,还存在安全隐患。但尾矿不是没有任何利用价值的废物,在技术经济条件达到的情况下也是待挖掘的宝藏。

    随着人们对尾矿资源综合利用认识的提高,人们也越来越注意到尾矿也是一种资源,可以被开发利用。钨尾矿中一般含铜、钼、铋等重要金属矿物及石英、萤石、绿柱石和石榴子石等非金属矿物,随着选矿技术的提高,我们不但可以再次回收利用钨,也可以回收铜、钼、铋、铷、锂和钾等有价元素,还可以回收萤石、石英、石榴子石等非金属矿物。另外,我们还可以利用钨尾矿制备地聚物、微晶玻璃、陶瓷原料、免烧砖、透水砖等环保建筑材料。

    总之,只要我们结合钨尾矿资源特点,因地制宜地寻求钨尾矿资源化利用途径,一定可使钨尾矿变废为宝,实现经济效益、生态效益、社会效益的有效统一。

    “锆”诉 

    □雷晴宇

    对普通大众来说,单纯提到化学元素锆,可能相对比较陌生,但它却与我们的生活密切相关。比如,我们最常用到的卫生洁具、瓷砖等陶瓷产品,就是因为其中含有一定量的锆才让它的外表变得那么艳丽和富于光泽,也让它具有了极强的抗腐蚀和耐磨等性能。

    在工业实践中,由于提炼和加工困难、产量不多,锆被列为稀有金属。

    锆的应用领域非常广泛。其中,63%以上的锆以硅酸锆、氧化锆的形式应用于陶瓷、耐火材料领域,约有13%用在锆化学品领域,仅有3%~4%的锆矿石被加工成金属锆。因其具有惊人的抗腐蚀性能、极高的熔点、超高的硬度和强度等特性,锆还被广泛应用在航空航天等领域。

    锆的元素符号为Zr,锆元素在地壳中的含量仅约为0.025%。

    地壳中大部分锆呈分散状态存在于许多矿物中,已知含锆的独立矿物有38种,锆英石(ZrSiO4)和斜锆石(ZrO2)是主要的具有工业价值的含锆矿物。锆英石主要赋存于海滨砂矿中,是世界冶炼金属锆的主要来源。斜锆石主要产于碱性火成岩中,与霞石、霓石、磷灰石、萤石、钙钛矿、锆石、烧绿石等共生。

    含锆的天然硅酸盐ZrSiO4被称为锆石或风信子石,广泛分布于自然界中,具有从橙到红的各种美丽的颜色,自古以来被认为是宝石,印度洋中的岛国斯里兰卡盛产锆石。

    1789年,德国人M.H.Klaproth对锆石进行研究时发现,将它与氢氧化钠共熔,用盐酸溶解冷却物,在溶液中添加碳酸钾,沉淀、过滤并清洗沉淀物,再将沉淀物与硫酸共煮,然后滤去硅的氧化物,在滤液中检查钙、镁、铝的氧化物均未发现,在溶液中添加碳酸钾后出现沉淀,这个沉淀物不像氧化铝那样溶于碱液,也不像镁的氧化物那样和酸作用,Klaproth认为这个沉淀物和以前所知的氧化物都不一样,是由Zirkonerde(锆土,德文)构成的。不久,法国化学家de Morueau和Vauquelin两人都证实M.H.Klaproth的分析是正确的,该元素拉丁名为Zirconium,符号认为Zr,中国译成锆。

    1808年,英国的H.Davy利用电流分解锆的化合物,没有成功;1824年,瑞典的J.J.Berzelius用钾还原K2ZrF6时制得金属锆,但不够纯。直到1914年,荷兰一家金属白热电灯制造厂的两位研究人员Lely和Hambruger用无水四氯化锆和过量金属钠同盛入一空球中,利用电流加热500℃,取得了纯金属锆。

    锆矿资源是稀有金属矿产资源之一。世界各大洲均发现有锆资源,主要分布在大洋洲和非洲,美洲、亚洲、欧洲也有发现。锆矿床按其成因可分为脉型岩矿和砂矿两种类型,但由于岩矿结构形态复杂,分离共生矿物成本高及开采难度较大等原因,导致目前全球工业开采多以砂矿型为主 。砂矿主要包括滨海砂矿、冲积砂矿以及残积砂矿,其中滨海砂矿最具工业开采价值,规模和产量远大于冲积砂矿及残积砂矿。

    据美国地质调查局数据显示,2012年~2018年,全球锆资源储量维持在7500万吨左右,澳大利亚、南非、肯尼亚及莫桑比克4个国家锆矿储量合计6140 万吨,占全球的84.11%,矿床类型多以滨海砂矿为主; 印度、马达加斯加、巴西、中国、美国、乌克兰、印度尼西亚及俄罗斯等国家锆矿储量1160万吨,占全球的15.89%。

    我国的锆储量和美国基本一致,约有50万吨,仅占全球储量的0.68%。相较于其他国家,我国锆资源非常缺乏,所以,我国的锆资源主要靠进口获得。随着需求量不断增大,近年来进口以每年6%的速度增长,国内每年锆进口需求量达到90%以上。

    锆英砂主要用于生产化学锆、电熔锆、硅酸锆、金属锆等。2019年,我国锆英砂市场需求量为62.02万吨,而我国自有资源产量不足1万吨,近3年的进口量均超过100万吨。

    中国和欧洲是锆的主要消费市场,中国对锆的需求在全球占比高达52%。

    锆矿按照主要用途分为金属锆和工业锆两类。金属核级锆处于锆产业链最顶端,工业锆主要用在化工耐酸碱设备、电子行业等领域。中国是世界陶瓷工业生产和出口大国,硅酸锆则是陶瓷行业的直接和主要原料,陶瓷制品离不开装饰,好的装饰使制品身价百倍,装饰材料是装饰的物质基础,陶瓷色料是最重要的陶瓷装饰材料。由此可见,陶瓷色料在陶瓷装饰中的地位,也可知氧化锆在陶瓷装饰中的地位。同时,随着中国陶瓷产业的迅速发展,锆需求也随之猛增。

    矿山废水变废为宝的秘诀 

    □胡四春

    在矿山开采、矿物富集分离过程中,会产生大量的矿山废水,其中包括矿坑水、露采厂废水、选厂废水、尾矿库和废石场的淋滤水,这些废水不仅被白白浪费掉,而且还污染了地表水和地下水,危害环境。

    根据产生的途径不同,矿山废水性质相差很大。例如,矿坑废水pH值要么是强酸性,要么是碱性;选厂废水可能含有大量的重金属离子和有机药剂,这些都给废水处理及回用造成了巨大的麻烦。因此,根据废水产生的途径和废水处理后的性质进行分类处理和分质利用就成了把矿山废水变废为宝的关键。

    矿山采选废水常见处理方法 

    一般来说,矿山采选废水常见处理方法主要包括七方面:

    自然净化法。自然净化法作为最廉价、最简单的废水治理方法,被我国的选矿厂普遍采用。自然净化法常以尾矿库为构筑物,废水通过管道运输至尾矿库,在库内发生沉淀、水解、氧化、挥发、光照降解甚至生物分解等作用,使悬浮颗粒和残余药剂浓度降低,甚至基本去除。

    自然净化的效果与曝晒时间、光照强度、水体温度、初始pH值、溶解氧等因素有关。通常曝晒时间越长、光照强度越强、温度越高,自然净化效果越好。

    特点:自然净化法具有成本低、管理方便、无二次污染等特点,但存在净化不彻底、耗时长、气候等自然因素干扰大等问题,特别在高寒地区,往往会因为净化效率低下而影响废水的回用。因此,自然净化法通常可作为选矿废水的预处理方法,或用于成分相对简单的重、磁选废水的处理。

    酸碱中和法。酸碱中和法是一种传统的废水治理方法,因简单实用而被广泛采用。这其中既包括酸性废水中的H+(或碱性废水的OH-)与中和剂中的OH-(或H+)发生反应,生成中性水分子,同时矿浆的合适碱度也有利于重金属离子与氢氧根离子反应生成难溶的氢氧化物沉淀,从而消除重金属污染。

    生产实践中,常用的中和剂有石灰、消石灰、硫酸、碱性废水废渣(电石渣等)、酸性废水废气等。在选择中和剂时,应优先考虑厂区周边的废料,以达到“以废治废”的目的。理论上各重金属在一定pH范围内均能沉淀,因此控制好pH值是中和法的关键。

    特点:酸碱中和法具有管理方便、费用较低、操作简便、处理量大、适应性强和运行稳定等优点,但也存在一些问题,如在用石灰中和时,设备及管壁结垢严重、污泥增量较大、易产生二次污染等。

    混凝沉淀法。混凝沉淀法是目前治理选矿废水较成熟的一种方法,常与活性炭吸附或氧化法组成混凝沉淀——活性炭吸附法和混凝沉淀——氧化法。

    混凝沉淀法使用的药剂主要包括凝聚剂和絮凝剂两大类。凝聚剂主要有氯化铁、硫酸铁、硫酸铝、氯化铝、聚合氯化铝(PAC)、聚合氯化铁(PFC)、聚合硫酸铁(PFS)等,使用最普遍的絮凝剂是聚丙烯酰胺(PAM)。混凝剂的选择至关重要,它直接关系到净化效果的好坏。

    特点:混凝沉淀法可以有效去除废水中的悬浮颗粒和一些重金属离子,是一种成熟、稳定、高效的废水治理方法,但也存在对有机化学药剂净化不彻底,因药剂用量过大易产生二次污染等问题。

    化学氧化法。化学氧化法是深度治理废水中残留浮选药剂的有效方法,特别是近年发展起来的高级氧化技术(AOP)能彻底去除废水中持久性难降解有机污染物。

    化学氧化法的实质是,氧化剂通过夺取废水中有机污染物中的H原子等途径,将有机污染物氧化成无毒或低毒的小分子物质,或转化为容易从水中分离的物质,从而降低废水的COD、BOD。常见的氧化剂有臭氧、Fenton试剂、双氧水、次氯酸钠等。

    特点:化学氧化法治理废水具有操作稳定、反应彻底、处理效率高并能提高废水的可生化性等特点,特别对于处理高COD的有机废水具有显著优势,但也存在运行费用较高等问题。

    人工湿地法。人工湿地是仿照自然湿地人工修建并参与监督控制的具有流动或静止水体的浅水水域,是以基质-植物-微生物为核心的综合生态系统,可通过基质截留、过滤、吸附,植物吸收、拦截,微生物摄食、分解等途径去除废水中的污染物,充分发挥了物理、化学和生物的协同作用。

    特点:人工湿地法为治理废水提供了一条绿色化、生态化的技术路线,但也存在基质易堵塞、占地面积大、受气候等因素干扰大等局限性。

    微生物处理法。微生物处理法对于矿山酸性废水具有显著的优势。其净化原理是利用微生物的新陈代谢作用降解水体中的污染物,从而达到净化废水的目的。

    特点:微生物法治理废水拥有巨大的发展潜力,具有环境友好、选择性好、二次污染少等特点,甚至还可以回收某些重金属原料,但如何筛选出适应性强的菌种是个难题。

    矿山废水的分步处理和分质利用 

    一般来说,铅锌矿矿山废水的分步处理和分质利用分4步来进行:

    一是将铅精矿和锌精矿的浓密溢流水直接回用到各自的选别流程。

    二是向尾矿水加入一定量的钾明矾和阴离子PAM进行混凝反应和絮凝沉降,将尾矿废水中影响选矿指标的铜、铅、锌、镉、铬等重金属离子去除掉。然后,再加入一定量的椰壳型粉末活性炭,并通过纤维球过滤塔来去除掉影响选矿指标的部分有机残留药剂,适度处理后的废水大部分回用到选矿流程。

    三是采场废水一部分用于厂区绿化用水和尾矿干堆库区降尘喷淋用水。

    四是加入一定量的纯碱来降低水的硬度,通过砂滤和膜滤工艺来降低水的浊度等,然后将深度处理后的水分别用于陶瓷过滤机的槽洗水、酸洗水及浮选药剂的配制溶解用水。

    根据其性质及成分存在差异,选用合适的废水处理技术及回用方法,可提高选矿废水循环利用率,实现废水的清洁排放,真正做到变废为宝。

    生态画卷 资源综合利用有新突破

    蔡家品,教授级高工,自然资源部中国地质调查局北京探矿工程研究所(以下简称探矿工程所)海洋地质调查钻探室(金刚石钻头技术研发中心)主任。

    他不认为自己有什么“远大抱负”,“碰到问题就解决问题,这就是工作的最大意义。”然而,就是这样一个自认为“没有抱负”的人,却被评为中国地质调查局杰出人才。

    在中国的油气钻探领域,蔡家品的名字几乎就是一张名片,不认识他的人很少。地质人长期在野外工作,身上难免会有些江湖习气。在油气钻探这个江湖中,大家都直呼他“老蔡”,钻探过程中遇到难以解决的问题,想到的总是“赶紧把老蔡喊来”。

    蔡家品一直致力于钻具的研究,他带领团队研制的海洋地质调查取样工具及天然气水合物保温保压取样钻具,解决了我国在深水及超深水取样难的问题,均为国内首创,具有自主知识产权,填补了国内空白,打破了国外在该领域的技术垄断,为我国在海洋地质调查、资源勘查(含天然气水合物勘查)及工程勘察提供了技术支撑。

    此外,团队研制的孕镶金刚石钻头,有效解决了在地质及油气勘探开发中,钻头寿命短和机械钻速低的难题。特别是大直径的孕镶金刚石钻头,已成功替代国外同类产品,成为国内施工方的首选。

    在项目实施技术创新研发中,蔡家品始终重视青年技术人员的成长,强调团队意识,已初步建设一个在碎岩工具和海洋取样技术方面(特别是海洋天然气水合物取心技术方面)技术一流、凝聚力和战斗力强的优秀团队。

    最初的追求是跳出农门

    约访蔡家品,是一件并不容易的事。记者从约访到采访成功,经历了40多天的时间,因为他实在太忙,总在野外帮地勘单位处理一些钻探上的难题。可以说,在钻探领域,他已经“玩”得风生水起,很难有时间歇息。

    那天,记者好不容易“逮”着他了,见面时的蔡家品,不免显得有些疲惫。但即使是这样,记者也不可能放过这难得的机会。

    老蔡也乐于奔跑,手机一响,立刻就打包走人往机场赶,一年到头在办公室也待不了几天。这样的生活状态,他早已经习惯了。就像他说的,在北京待上几天没有电话接,心里反而空空的,有点儿无所事事的焦虑。

    这就是蔡家品,一个忙碌得坐不住的人,一个把忙碌当乐趣的科技工作者。

    实际上,就像许许多多农村长大的孩子一样,要说那时有什么崇高的理想和追求,未免有些虚伪,发奋念书的目的就是为了跳出农门。蔡家品来自湖北农村,之所以认为自己没有远大的抱负,也是基于同样的目的。“只要是拿工资吃饭,在农村人看来就是有出息了,再说农村长大的十几岁的孩子,没有什么见识,谁会去计划将来会干什么呀。”

    海上作业中的蔡家品

    就是因为没有什么崇高的理想和抱负,1984年,蔡家品高考结束,加之分数不算太高,高中的授课老师让他填报个地质类的专业,说这样容易录取,将来也好找工作。于是,他就听了老师的,填报了成都地质学院探矿工程专业。从此,他便与探矿工程结下了不解之缘。

    在大学学习期间,蔡家品越来越觉得这个专业很有意思,因为年轻人都有一种放浪的心理,将来毕业了,可以一天到晚泡在野外,纵情于山水,诗意而又浪漫,多美的差事呀。于是,他发奋学习。1988年,蔡家品以优异的成绩毕业,被分配到了原地质矿产部探矿工程研究所。

    蔡家品很感激高中时的授课老师,他确实没有骗他,学地质类专业不但好找工作,而且还被分配到了一个在北京的国家部委所属科研机构,在成都上学,能进北京,已经很了不起了,他觉得自己简直太幸运了。

    进了国家部委的科研机构,担任超硬材料研究室助理工程师,同届毕业的同学们的羡慕是可以想象的,蔡家品也觉得自己不是一般的牛,有点平步青云的眩晕,一股为国奉献青春的豪情油然而生,这种感觉真是爽极了。

    跟探工所三十年的不了情

    到今年为止,蔡家品在探矿工程研究所已经摸爬滚打了整整30年。弹指一挥间,蔡家品从一个意气风发的青年长成了一个成熟稳重的中年,从小蔡混成了老蔡。

    实际上,蔡家品也并不认为自己有多么高尚,多么有热爱事业的情操,在探矿工程所改制的时候,他也一度想过逃离。要知道,一个被财政拨款养着的科研机构,突然要改成到市场上找饭吃,这种心理的撞击是难以形容的。

    20世纪90年代,是地勘行业的低谷,尤其是地勘单位属地化,钻探任务锐减,很多打钻找矿的专业技术人员,受生活所迫,靠副业养家糊口,养鸡的养鸡,养猪的养猪,彼时的状况,让一直致力于钻具研究的蔡家品,心里油然而生出一种“英雄无用武之地”的没落感。

    此时,科技体制改革,原地质矿产部探矿工程研究所更名为北京探矿工程研究所,看似改变不大,干的活也还是原来的活,但这样的改变,却将一个铁饭碗变成了一个泥饭碗,随时可以摔破的。能不能在市场上找到饭吃?这样的恐慌与疑惑,一时压得人喘不过气来。

    是去?是留?对于还是踌躇满志的蔡家品来说同样是种折磨。而此时的蔡家品,已经是超硬材料研究室主任助理、工程师,到外面不可能找不到待遇更好的工作。当时,探矿工程研究所正在搞金刚石钻头技术的研发,作为所里钻头技术研发的中坚力量,一旦离开,于单位于个人,都不是一个好的选择。

    所里的领导早就看穿了蔡家品的心事,当面找他聊了很长时间,并语重心长地跟他说:“小蔡呀,留下来吧,拨开云雾见天明,这里才是你施展才能的地方。”

    人在彷徨的时候,是需要一个长者赋予精神力量的。加上对一起共事多年的同事们的不舍,蔡家品于是也就留了下来,这一留就留到了现在,风风雨雨中走过了30年。

    有幸觅获一得力助手

    搞科研工作,能获得一名得力助手,是可遇而不可求的事。阮海龙的到来,如同激活一池春水,让蔡家品的团队一下子更加活跃了起来。

    阮海龙,高级工程师,探矿工程所海洋地质调查钻探室(金刚石钻头技术研发中心)副主任,中国地质调查局优秀人才。

    阮海龙并不觉得自己干的事有什么高大上,他认为,研发出来的东西,能解决实际问题,能拿到市场上利用,能为单位赚钱,说得漂亮一点,就是成果转化能生出效益来,这事就算妥了。

    蔡家品深知,搞科研要有一个多专业技术人员组成的、互相密切配合的创新团队,并付诸持之以恒、坚持不懈的努力。个体的力量是有限的,但由多个个体组成一个知识结构合理、团结的战斗力强的团队,就可以发挥巨大的能量。

    阮海龙在海洋地质十号钻探船上

    阮海龙是个80后,2006年毕业于中国地质大学钻探专业,在随后读研的几年中,一直跟随在蔡家品左右。阮海龙出生于浙江农村,之所以爱上钻探专业,很多的想法与当初蔡家品大学时代的想法几乎不谋而合。后来参加工作后,才知道一切并非想象中的那么浪漫,那么有纵情于山水之间的诗情画意。

    研究生毕业后,阮海龙留了下来。对于自己专业的发挥,他觉得这是个再好不过的平台,加上蔡家品像老大哥一样对他的关爱,工作配合起来的那种“心有灵犀”的感觉,让人特别爽。很快,阮海龙就成了蔡家品团队的得力干将,并挑起了副主任的重担。

    从某种意义上讲,蔡家品和阮海龙的组合,几乎是天撮之合,这也为后来这个团队攻克一个又一个难题积累了创新的能量。这个科研团队一共15个人,大多都是80后,最小的1992年出生。

    年轻人的思想总是活跃的,科学有时就需要年轻人的浮想联翩,灵光一闪中激发出新的解决方案。每逢技术讨论会,蔡家品和阮海龙最喜欢干的事,就是让年轻人争吵起来,因为人在激烈的争论中脑子会飞速旋转,激发出隐藏于大脑中最潜在的智慧。

    决不能让外国人牵着鼻子走

    探矿工程所一直以服务国家重大战略需求为科研方向,近些年来,特别在服务油气钻探领域发挥了积极作为。研制的孕镶金刚石钻头有效解决了在地质及油气勘探开发中钻头寿命短和机械钻速低的难题,特别是大直径的孕镶金刚石钻头,已成功替代国外同类产品成为国内钻探队伍的首选。

    1999年~2001年,中国地质调查局科技人员首次在南海西沙海槽发现了显示天然气水合物存在的地震异常信息(似海底地震发射波“BSR”)。2002年,国务院批准设立我国海域天然气水合物资源调查专项。

    尽管随后我国在海域天然气水合物钻探上获得一系列突破,但令人尴尬的是,我国海底钻探取样却一直依赖于国外技术,国内几乎没有哪一家机构在此项技术上有所进展。因此,不得不让外国人随意开价。

    团队合影

    眼睁睁地瞅着外国人收取那么高的价钱,而中国人又毫无办法,这是一种什么样的感觉?作为从事钻具研究近二十几年的科研团队的带头人,蔡家品心里很不是滋味。其实当时的想法很简单,就是一定要打破外国人在该领域的技术垄断,把国外同类技术挤出去,这钱应该由中国人自己挣。

    实际上,对海洋钻探取样技术的了解,蔡家品最早是通过参阅了DSDP、ODP、IODP及IODP-china等网站与书面文献的大量资料,了解了国外在深海钻探技术所取得的成就以及今后发展的方向。当时他还在想,他的团队一直在陆地搞钻头和取心工具,什么时候也拓展到海上去发挥探矿工程研究所应有的作用。

    谈及被外国人卡脖子的事,作为蔡家品团队副手的阮海龙,脑子里多次泛起那个场景。那是一次随船出海的钻探作业中,几个帮忙取样的外国人,突然停下手中的活,将项目组的负责人叫过来,咕噜了一阵后,微笑着把旁边的其他人都驱赶开,然后才实施取样作业。

    阮海龙打听到,刚刚的一阵咕噜,是外国专家在关键的时候故意捏你一把,要求项目组提高取样价钱。事情都到了这个份上,不答应的话,之前的作业等于是废了,项目组只好答应了外国技术人员的要求。之所以把其他人都驱离,就是为了对中国人严格保密,不想让中国人看到他们的作业程序。作为一个钻探专业的毕业生,阮海龙内心被深深地刺痛,同时也滋生出深深的责任感,“这活应该由我们来干。”

    机会终于来了,2010年8月,中海油服承担的国家科技重大专项——“大型油气田及煤层气开发”子课题“深水随钻取样器设计和制造技术研究”负责人找到了北京探矿工程研究所,经过多次深入交流,最终同意由蔡家品的团队来承担这个课题。

    不久后,又从中国地质调查局传来好消息,为解决海洋钻探取样难题,中国地质调查局设立专项资金,将《海洋地质调查钻探取样器具及工艺研究》列为科技攻关项目,起止时间为2011年1月到2012年12月,蔡家品作为项目负责人,负责整个项目的实施。

    这真乃好事成双。蔡家品和阮海龙以及他们的团队尽管异常兴奋,但这样的科研项目,能否在短期内取得突破,心里实在没底。

    此时,从接手中海油服“深水随钻取样器设计和制造技术研究”课题,距项目结题时间不到一年(这个项目计划是3年),而且研制的随钻取样器要通过海试应用。时间紧、任务重、压力大,团队经过慎重考虑,最终接下这项任务,因为这是他们下海非常难得的机遇,也是拓宽他们技术领域绝佳的机会。

    经过团队的共同努力,2012年4月,从海洋石油708号深水工程勘察船传来好消息,北京探矿工程研究所研制的TK系列深水随钻取样器搭载海洋石油708号深水工程勘察船,在中国南海番禺区块水深约200米、6级风、涌浪3米的条件下,高效率、高质量地完成了孔深10米(PY34-1-PL10-BH)全孔取样作业和孔深300米(PY34-1-CEP-BH)分段取样作业,一举打破我国海洋钻探船钻孔深度、取样深度两项纪录。

    本次试验还检验了北京探矿工程研究所为海洋钻探取样专门研制的抗涡动金刚石复合片钻头。结果表明,该钻头在作业过程中钻进效率高、成孔质量好、地层适应性强,完全满足海洋钻探各种复杂工况的要求。

    这意味着,这项由国外垄断的深海钻探取样技术,已被中国地质调查局北京探矿工程研究所的科研团队彻底打破,取样成本只接近外国专家取样的一半。

    保温保压取样钻具破题

    天然气水合物是甲烷气与水在高压低温条件下类冰状结晶物,大家形象地把它叫做“可燃冰”,一旦温度升高或压力降低至一定程度,甲烷气则会逸出,固体水合物便趋于崩解。如利用常规取心(非保压取心)设备将含天然气水合物沉积物从海底取至海面时,压力或温度的变化会导致天然气水合物分解,这会扰动沉积物,有时会使岩心遭到完全的破坏,分解成一堆泥浆。

    由于天然气水合物存在环境和性质的特殊性,使用保温保压取样技术成为获得原位天然气水合物最有效的方法之一。保温保压取样钻具是获得天然气水合物真正物化特性的主要器具。而当时,这项技术也一直被一些西方少数几个发达国家所掌控。

    在突破深海钻探取样技术后,蔡家品和他的团队就开始讨论研制保温保压取样钻具的可行性,由于想取到大直径岩心,当时初步设计按照翻板密封来进行,很有挑战性,但是在翻板密封的方式上有不同的意见,最后蔡家品决定两种方式同步进行,根据室内试验的结果再来选定,整个工作有条不紊。

    实际上,保温保压取样钻具的研制难度是非常大的,当时,有关单位依托863项目也在试制研发,项目进程采取了严格的保密措施,他们具体进展到什么程度,外界一无所知。但在2014年3月初,国内一家海洋油气勘查单位突然通知蔡家品,他们计划在4月初出海给相关单位搞保压工具的实验,问蔡家品团队的进展如何,可以免费搭载试验。蔡家品觉得这是一个难得的试验机会,在他和阮海龙的带动下,团队成员加班加点赶进度。

    在室内实验过程中,团队成员充分发挥智慧,对在海试中可能遇到的复杂情况做了充分的预判。比如,海底的泥沙对管子的摩擦,提起钻管过程中的卡管等,一切可以预判的状况,都在实验室中模拟完成。这段时间,团队成员深夜加班加点是家常便饭。为了给这帮年轻的队员鼓劲打气,常常干到晚上十一二点的时候,蔡家品和阮海龙便带着所有的加班人员上街烤羊肉串,喝个啤酒,然后又接着干。

    由于这样的钻具是自我研发的,所有的部件不可能在市场上轻易买得到,团队成员大都学会了车工,所有的零部件几乎都是他们自己一点一点地车出来的。阮海龙跟大家自嘲,将来失业了,大家都是一个优秀的车床工人,工作随便找,饿是饿不死的。

    在团队所有成员的共同努力下,终于按照海洋油气勘查单位的要求时间把钻具运到船上参加海试,这次试验的结果初步保温保压成功,对方未成功。之后,团队又回来在室内做了大量的技术改进及试验工作,于2014年7月由蔡家品亲自带队参加海试,也是与对方PK,结果是探矿工程所完胜。

    2014年9月,海洋油气勘查单位专门安排一个航次到天然气水合物靶区取样,蔡家品团队再次很好地完成了任务,这是我国首次采用国产装备成功提取到保压天然气水合物样品,为我国“十三五”开展天然气水合物勘探及试开采提供了有力的技术支撑。

    “没有抱负”的成就者

    在数据驱动的背景下,我们已经进入了数字经济时代。据统计,2016年中国数字经济总量已占全国GDP总量的30.6%,数据之于本世纪就像石油之于20世纪,它是发展和改变的动力。如果将数据比作土壤,再加上标准管理、元数据管理、主数据管理等各种营养成分,可以培养滋润出丰富多彩的上层数据应用。地质大数据作为国家空间基础信息重要的部分,为满足不断扩展的应用需求,将数据资源管理模式提升为数据资产管理模式势在必行。

    一、大数据与数据资产管理 

    数据资产管理(DAM)是指规划、控制和提供数据及信息资产的一组业务职能,包括开发、执行和监督有关数据的计划、政策、方案、项目、流程、方法和程序,从而控制、保护、交付和提高数据资产的价值。数据资产管理是需要充分融合业务、技术和管理,确保数据资产的增值。

    2013年,英国商务、创新和技能部发布《英国数据能力发展战略规划》,旨在使英国成为大数据分析的世界领跑者,并使公民和消费者、企业界和学术界、公共部门和私营部门均从中获益。该规划中数据能力主要包含三方面:人力资本、基础设施和数据资产。其中,数据资产主要体现在数据本身的丰富性、可用性和开放性等方面。同《美国大数据白皮书》一样,《英国数据能力发展战略规划》中也使用了data assets一词。

    2014年,美国发布了《大数据:抓住机遇,保存价值》,即《美国大数据白皮书》。白皮书指出:“政府机构根据开放程度已将数据资产划分为三个种类:开放性、半开放性、非开放性,并且只能出版发行开放性密级的信息。”

     

    美国联邦地理数据委员会(FGDC)地理空间数据生命周期管理架构

    2015年7月,国务院出台了《关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》,鼓励企业利用电子商务平台的大数据资源,提升企业精准营销能力,激发市场消费需求。9月,国务院发布的《促进大数据发展行动纲要》指出,在全球信息化快速发展的大背景下,大数据已成为国家重要的基础性战略资源,正引领新一轮科技创新。数据资源一词出现在纲要正文中。

    党的十九大报告提出要“推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合”,进一步突出了大数据作为国家基础性战略性资源的重要地位,掌握丰富的高价值数据资源日益成为抢占未来发展主动权的前提和保障。

    数据资产管理是一种新型的数据管理理念,其改变了“数据只是企业经营活动的副产品”的旧有观念,将数据作为“一种同货币或黄金一样的新型经济资产类别”来进行管理。

    数据资产管理的核心是数据资产化,即将数据作为与实物资产、知识资产、人才资产一样的能为企业不断创造价值的核心资产,构建完善、统一的管控架构对其进行 管理,更好的应对大数据发展对企业运营带来的挑战。

    大数据背景下,数据资产管理呈现出五大新特征:数据对象转为多源数据,形成了“数据湖”的概念;数据处理的底层架构快速向分布式系统迁移;组织过程扩展为业务部门为主角,IT部门执行,并衍生出兼具业务与技术能力的首席数据官即CDO岗位;管理手段趋于自动化和智能化;数据使用群体扩大,不仅包括企业决策人员、运维用户、业务管理人员、数据分析人员等内部用户,还包括数据科学家、数据应用专业企业等外部用户。

    国外的组织和机构在数据管理方面有着丰富的经验。在地学领域,美国2014年发布了国家空间数据基础设施战略计划(2014-2016年)。

    二、国内外数据资产管理与实践现状

    国外的组织和机构在数据管理方面有着丰富的经验,形成了以国际数据管理协会(DAMA)、能力成熟度模型集成(CMMI)为首的几大流派;提出了数据资产管理的理论方法、技术思路以及相关软件系统,在金融、电信、商业领域较早开始数据资产管理的实践应用。在地学领域,美国2014年发布了国家空间数据基础设施战略计划(2014-2016年),截至目前通过4年实施,取得了显著成效。

    我国的金融和电信等行业,较早开展了信息化和大数据工作,积累了一定的数据管理、治理乃至资产运营的经验,对促进国内数据资产管理的发展有着重要意义。中国信息通信研究院2017年、2018年分别发布了《数据资产管理实践白皮书》1.0和2.0,为中国地质调查局开展地质大数据资产管理工作提供基础参考框架与思路。

    截至目前,中国电信、中国移动、建设银行、中国电网企业、中石化等行业大型企业开展了不同程度的大数据资产管理实践,形成了数据资产目录,搭建能力平台,研发数据资产管理工具及系列产品体系。中国建设银行于2013年全面启动数据资产管理,将原有的120多个系统,以及九大业务领域1700多个标准中的14000多张数据表、20多万数据字段,对照模型进行了梳理和规范,建成数据资产的统一管理和权威发布平台,目前已形成了包含4000多个实体、2万个属性的数据体系,基本上覆盖了各种基准数据,在全行系统内建立了统一的数据管控流程,实现了数据单点采集、多方共享,明确了数据不同节点的责任方,用元数据贯穿整个数据周期进行管理,同时也加强了数据安全和隐私的管理等。

    三、美国地理空间数据资产管理方案

    1. 目标

    2010年美国管理和预算办公室(OMB)发布了OMB通告A的A-16号文补充指南。A-16号文(地学信息与相关空间活动的协调)是联邦政府促进地理空间数据协调使用、共享、传播和国家空间数据基础设施(NSDI)建设的基本政策文件。A-16号文明确了美国联邦地理数据委员会(FGDC)在实施地学信息与相关空间活动协调的角色和责任,A-16号文补充指南首次提出联邦政府在国家空间数据基础设施战略计划(NSDI)框架下,为协调联邦地理空间数据资产和投资更有效地支持国家优先事务和政府任务,启动组合管理,纳入国家空间数据资产组合管理体系进行跟踪、维护、扩展和调整数据资产和资源,在国家层面,通过统一的政策与标准、组织体系、管理体和公众参与等措施,消除数据鸿沟。

    为完成A-16号文规定的任务,FGDC于2014年发布了国家空间数据基础设施战略计划(2014-2016)。该战略计划以全美国家级地学数据共享的角度,提出了三大战略目标,具体分解为9项任务、29个项目活动。三大战略目标分别为提升国家地学数据共享服务能力、确保联邦地理空间信息资源的责任明确和有效开发与管理、实现对全美地理空间信息界的领导。编制与实施国家地理空间数据资产管理计划任务,纳入确保联邦地理空间信息资源的责任明确和有效开发与管理的第二战略目标中,对地理空间投资的有效管理可以使得联邦机构及其合作伙伴控制成本、优化服务、减少重复投资、节省纳税人的钱,并推动联邦政府提高效率。OMB的A-16通告补充条款提出了对联邦地理空间投资和对国家地理空间数据资产(NGDA)管理实施组合管理的指导方针。组合管理方法将允许对数据专题和数据集的识别,满足政府和利益相关者的需求。FGDC也将提出政府开放数据政策的框架来将整个生命周期的信息作为资产来管理,以促进数据的互联互通与开放,保证系统和信息的安全。这一战略目标描述了联邦地理空间信息界将采取的用以落实组合管理的措施,以便更有效地规划地理空间数据收集工作,评估数据资产的状态,并尽量减少重复投资。推进国家地理空间数据资产NGDA的组合管理带来的好处如下:

    ——使得使用高级、可信和标准的国家地理空间数据集和服务更加方便,以及联邦行动和提供管理、访问地理空间资源更加透明;

    ——基础数据资产、高级的数据主题和数据集应该被列入NSDI组合管理;

    ——明确联邦在国家数据管理方面的角色和责任,包括数据与元数据的发布、研究OMB A-16通告补充条款中的组合管理、开放数据政策、地理空间平台、Data.gov和其他相关要求;

    ——落实和实施A-16通告中的组合实施计划,包括申报投资和确定投资要求;

    ——制定对A-16通告中数据主题和地理空间信息平台管理过程的监测和报告制度,包括对内容和技术标准的使用与扩散的推广和报告。

    2. 联邦地理空间数据组合资产数据体系

    FGDC提出了联邦地理空间组合资源(Federal Geospatial Portfolio)和联邦地理空间数据组合资产(Federal portfolio of geospatial assets)两个全新的概念。

    联邦地理空间组合资源包括许多类别的多种资产,包括:非A-16号文规定的空间数据组合资产、基础设施、硬件、软件、人员、应用、服务和产品。联邦地理空间数据组合资产是登记在册的、可靠的、可访问的国家级数据集的体系。联邦地理空间数据组合资产包括不同层级的数据体系:

    (1)国家地理空间数据资产组合(NGDA Portfolio)

    国家地理空间数据资产组合是由多个国家级地理空间数据专题数据库(集)构成,每个专题数据库(集)由相关的国家地理空间数据集组成,能够入选国家级地理空间数据集多是数据量大且持续更新的国家级数据库。不是所有的数据集均可作为国家级地理空间数据资产进行管理,对于符合作为数据资产管理的数据集,须由国家级地学空间数据专题组提出建议,由FGDC协调小组同意并由FGDC指导委员会指定方可纳入。

    (2)国家地理空间专题

    一个NGDA专题(与“A-16主题”同义)是一个组织结构,在这个组织结构下多个相关的NGDA数据集在逻辑上作为一个单元进行分组和管理。国家地理空间数据专题确定的原则如下:

    ——原则1,专题是相关国家地理空间数据资产按应用专题的逻辑分组,用于满足普通公众的,容易被发现并且任何人都可以访问;

    ——原则2,专题的数据覆盖范围原则上需覆盖全国,数据的生产与管理能满足跨联邦机构或组织的应用需求;

    ——原则3,专题确立需有明确的立法授权、规定的法令或是核心空间参考数据集;

    ——原则4,专题的确立可促进多个相关数据集在联邦、州、市和地方政府、私营或非营利部门机构之间的凝聚力和协作开发、维护和深化;

    ——原则5,专题应侧重于选取对国家很重要的自然和人造数据资产数据集,例如境界线等。

    (3)国家地理空间数据集

    空间数据集将进行定期清点,如果符合要求则纳入并建议纳入国家地理空间数据资产组合管理(NGDA Portfolio)。NGDA专题领导和专题委员会负责空间数据集的清点。要获得FGDC指导委员会批准作为NGDA空间数据集,必须至少符合以下标准之一:

    ——数据集被多个机构或与州、市和地方政府等机构合作伙伴使用;

    ——应用于实现OMB所规定的总统优先事项;

    ——需要满足多个联邦机构的共享目标;

    ——法定授权明确要求;

    为了确保NGDA数据集的质量和能被机构组织广泛应用的可用性,数据一定是:

    ——可发现,已发布和可获取;

    ——可靠性,由公认的国家管理机构维护;

    ——一致性,统一的代码、标准和相关定义,确保其完整性(包括符合适用的FGDC标准);

    ——现势性和适用性,定期维护并满足当前需求;

    ——资源化,作为企业资产。

    3. 联邦地理空间数据组合资产管理方案

    NGDA管理计划支持建立A-16 NGDA组合资源管理流程(MP)的两个主要阶段——

    (1)准备管理和报告框架

    建立数据资产管理委员会、专题领导协调组、数据集管理团队;明确数据组合资产管理的目标任务,优选核心国家级地理空间数据集目录清单并在GeoPlatform共享平台发布元数据;建立在线的工作协调平台、数据集成熟度评估模板、年度专题报告模板、数据服务应用投资报告模板、组合资产管理报告模板等及相关软件工具;建立对地理空间投资定义与预算报告的代码。预计全面实施A-16 NGDA数据资产组合管理流程可能需要3到5个预算周期。

    (2)执行数据资产组合管理

    共分为评估、规划、报告和预算设置4个阶段实施:

    评估包括对国家地理空间数据集的成熟度评估和国家地理空间专题的成熟度评估;

    规划阶段包括创建国家地理空间战略专题规划、执行和维护数据集管理方、专题委员会等多方协调机制、管理与维护GeoPlatform共享平台中专题内容等;

    报告阶段,分阶段分别提交国家地理空间数据集、主题和组合资产的年度进展与评估报告;

    预算设置阶段,建立地理空间数据资产组合管理的预算安排流程。

    (3)按NGDA数据集生命周期成熟度评估

    FGDC制定了5个成熟度指标评估地理空间数据生命周期中的7个阶段。

    根据用户需求将数据的生命周期划分为定义、清理与评估、获取、访问、维护、使用与评估、归档7个阶段。

    每个阶段使用6个等级来评价,分别是:

    0级:没有任何措施

    数据集未开发或不能满足主要用户的项目或业务需求。没有考虑次要用户、其他的或合作伙伴(利益相关者)的应用需求。数据集目前不是权威数据,或者是权威数据集的一部分。没有采用数据生命周期管理的任何一个阶段进行管理。

    1级:计划或建设初期

    数据集在初始计划中且可部分满足主要用户的项目或业务需求。初步采用数据生命周期对数据进行管理。准备考虑次要用户、其他的或合作伙伴(利益相关者)的应用需求。数据集的开发建设还处于初期阶段。采用生命周期部分或有限阶段进行管理。

    2级:过渡或转型阶段

    数据集满足主要用户的业务需求,并可被次要用户适度使用。至少采用3个阶段的数据生命周期管理。可获得阶段性的资金、合作伙伴以及数据获取等相关的支持。采用生命周期有限的阶段进行管理实践。

    3级:管理或可预测的阶段

    数据集满足主要用户的大量业务需求,并被次要用户广泛使用。至少采用4个阶段的数据生命周期管理。采用恰当且一致性的数据生命周期进行管理实践。数据集在生命周期的不同阶段与业务需求变化紧密结合,整体成熟度随之变化。

    4级:成熟或一致性阶段

    数据集满足主要用户和大多数次要用户的所有业务需求。该数据集是主要用户和次要用户的权威数据资源。对未来的数据应用需求有着明确的规划和实施方案。数据集在生命周期所有阶段进行循环的支撑和审查。数据集完全按照生命周期全过程进行管理。

    5级:优化或公认阶段

    数据集几乎满足所有用户的所有业务需求。该数据集是主要用户和次要用户的权威数据资源。数据集完全按照生命周期全过程进行管理。主要用户和次要用户对数据资料未来的应用需求有着明确的规划和实施方案。

    地质大数据资产管理实施策略

    考虑到不断变化的业务需求,数据集生命周期成熟度评估是反复进行的过程,定期重新评估可反应出数据集成熟度的变化趋势。成熟度水平不会固定在一个等级水平,而是一个持续的变化过程,同时也表征了NGDA数据集如何满足不断变化的业务需求。

    从2015年底完成的177个数据集的初始成熟度评估结果来看,大多数NGDAs已经取得了很高的成熟度,并且满足了为数据集建设时设定的业务需求。此外,大部分NGDA数据集正在积极更新和维护,并且正在进行定期补充、审核和更新。

    数据集的成熟度评估提供了从数据生产到即时在线服务全流程数据内容的透明度和健康状况,并且通过评估可以明确需要生产哪些新的数据或者对哪些现有数据进行维护更新,从而进行有效的投资。

    (4)目前的阶段性成果

    截至目前,FGDC完成联邦地理空间数据组合资产管理计划(2014-2016)的任务,共确定了17个专题类别和176个NGDA数据集构成了国家地理空间数据资产组合(2017年度有1个被删除);FGDC NGDA数据集网页提供完整列表(www.

    fgdc.gov /ngda-reports/NGDA_Datasets.html),这些数据也共享在了GeoPlatform上。

    2017年成立了一个跨机构团队,重新对2015年177个纳入NGDAs数据集成熟度评估结果进行分析。在GeoPlatform.gov共享平台上,提供了NGDA400余个正在进行数据集成熟度评估可视化展示列表与相关统计结果。无论是数据管理方、数据审核方还是用户,可以及时的掌握国家级地理空间数据集的相关进展。

    四、地质大数据资产管理方案建议

    1. 需求与目的

    通过多年的数字化及数据库建设,自然资源部中国地质调查局积累了海量的多门类地学数据,包括水、土地、矿产、能源、森林、湿地、草地、海洋等资源,以及环境与基础地质等十余类专题数据库(数据集)。2017~2018年实施的地质云建设工程,将全局29个直属单位的200余个地质数据库(数据集)在地质云进行互联互通与共享服务。2016~2018年十大工程300多个项目又积累了海量的调查数据,数据涉及的专业多、类型复杂,除了支持地质调查业务流程运转之外,越来越多地应用于提升管理决策效率、实现价值挖掘和科研技术创新。如果不能构建形成核心数据库体系,对核心地质数据库进行有效梳理及精细化管理,建立动态更新及实时共享机制,其价值就得不到很好体现,严重影响数据价值发挥和高效服务。

    大数据综合应用对数据管理和应用提出了更高要求:

    一是需要创建地质大数据核心数据库体系。明确国家级地质大数据核心数据库的内容、更新维护责任、周期、技术流程,建立更新维护机制,保障数据更新维护工作的持续性、有效性、完整性和权威性。

    二是需要创建统一的数据按生命周期进行管理的标准。数据采集、传输、存储、应用、共享、维护更新与归档统一标准,将有效避免数据混乱冲突、一数多源、多样多类等问题。统一标准是解决数据的关联能力,保障信息交互、数据流通、系统访问功能顺畅的必要前提。

    三是明确数据更新周期。明确不同级别数据库中数据的采集、传输、存储、应用、共享、维护更新与归档等全生命周期及流程。

    四是建立统筹数据管理。建立分布式数据中心数据管理协调机制和统一的数据管理渠道,将分散在不同单位、不同业务部门的数据需求、数据质量、数据应用等问题的统筹管理和解决,支撑数据服务对科研与管理动态需求的即时响应。

    五是建立规范的数据治理流程和数据质量监控与评估措施,解决数据质量参差不齐、数据冗余、数据缺值、数据冲突等数据质量问题。

    六是建立有效的数据安全管理机制,对内部数据、敏感信息、隐私信息、保密信息的访问建立有效控制,使其脱敏脱密合规。

    七是建立数据价值或成熟度评估体系。评估数据生产、传输、管理维护、更新等投入的成本,与数据应用产生的社会效益与经济效益,及时剔除冗余数据,支撑相关数据库建设、管理与应用系统研发以及共享应用的相关投资决策。

    2.地质大数据资产管理的定位与内容

    (1)定位与实施策略

    数据资产管理在大数据技术体系中,位于应用和底层平台中间。数据资产管理包括两个重要方面,一是数据资产管理的核心业务职能,二是确保这些业务职能落地实施的保障措施,包括组织架构、制度体系。数据资产管理在大数据应用体系中,处于承上启下的重要地位。对上支持以价值挖掘为导向的数据应用开发,对下依托大数据平台实现数据全生命周期的管理。

    实施地质大数据资产管理,主要包括4个阶段:一是建立地质大数据资产管理的框架。二是开展数据审计,对数据资产进行识别和分级,形成地质大数据资产目录,并对现有的数据管理与共享应用现状进行评估,形成改进报告与投资建议;三是数据资产管理方案的实施,梳理优选形成国家级地质大数据核心数据资产目录,通过标准管理、元数据管理、数据质量管理等措施对数据进行治理,提升数据综合管理的整理能力。四是数据资产运营。数据资产管理是这四个阶段不断优化的循环过程。

    (2)建立地质大数据资产管理的框架

    开展数据资产管理的顶层框架设计,明确数据资产管理的总体目标、业务框架、数据标准和数据视图、数据清洗管理规范、绩效评价体系、整体推进规划以及相关的组织、人才保障机制等。

    (3)数据审计

    梳理不同单位创建和现在拥有的数据,建立数据资产目录;

    梳理目前数据存储、分享、管理和共享应用的方式和途径;

    评估当前数据管理政策以及数据生产、数据管理、共享应用中存在的不足,发现错误的数据使用、数据丢失情况和不可恢复的数据;

    定性/定量明确主要用户及其他用户对数据的需求,包括数据过去对用户需求满意程度的分析;

    提出改进数据管理、共享应用的方法和维护管理的预算投资。

    (4)数据资产管理实施

    参考国内外相关数据资产管理的相关成果,提出地质大数据资产管理实施主要包含7项管理内容和2个保障措施。7项管理内容指的是国家级地质大数据核心数据库体系、数据标准管理(数据模型管理)、元数据管理、数据质量管理、数据安全管理、数据治理与数据价值评估;2个保障措施包括组织架构和制度体系。

    ——国家级地质大数据核心数据库体系

    在全局地质大数据资产目录的基础上,建立地质大数据库的评价指标和标准,按重要程度、价值高低进行分级处理,优选形成国家级地质大数据核心数据库体系,并将国家级核心数据库纳入数据资产进行管理。

    国家级核心数据库是地质调查、国土空间规划、地质环境评价、矿产能源资源保障等领域需求的基础数据,能够被重复、共享应用于广泛的科研工作、跨越各个单位与部门,并能够在各个系统之间共享、高价值的基础数据,覆盖范围广、数据信息全面、数据质量高、是专题领域的权威数据等特点。为满足多级用户变化的需求,国家级核心数据库需要持续稳定地更新,用以支撑相关的科学研究与政府决策。

    ——数据标准管理

    梳理并管理现有不同专题数据的建库标准(技术要求),包括数据的定义、数据模型、数据格式、比例尺、参考及引用的标准及公共代码等。基于数据模型与当前的系统应用模型,建立全局地质数据通用的数据模型库,将数据的生产与应用模型纳入到统一的语义框架下,即明确数据的首要的创建点,且单点创建多方共享,就是避免原来同一个数据多方采集,多头管理等导致的不一致的问题;同时也保证现有与未来应用系统模型的一致性与可维护性。

    通过数据模型管理可以清楚地表达不同单位、不同专题各种应用之间的数据相关性,使不同部门的业务人员、应用开发人员和系统管理人员获得关于地质大数据核心数据的统一完整视图。

    ——元数据管理

    元数据是描述数据的数据。元数据按用途不同分为核心数据库元数据、业务元数据。

    核心数据库元数据:描述核心数据库采集、空间参考、格式、内容、管理与维护责任单位信息等,也包括数据生产、数据转换的描述与质量信息等内容。

    业务元数据:描述数据不同应用系统中业务领域相关概念、关系和规则的数据;包括业务术语、信息分类、指标、统计口径等。

    元数据管理的主要内容包括:建立地质大数据资产管理维护元数据标准;建设元数据管理工具;创建、采集、整合元数据;管理元数据存储库;分发和使用元数据。

    ——数据质量管理

    数据质量管理是指运用相关技术来衡量、提高和确保数据质量的规划、实施与控制等一系列活动。内容主要包括:开发和提升数据质量意识;建立数据质量监控方案及技术要求;清洗和纠正数据质量缺陷;设计并研发数据质量管理工具;监控数据质量管理操作程序和绩效;确定与评估数据质量水平等。

    ——数据安全管理

    数据安全管理是指对数据设定安全等级,保证其被适当地使用。通过数据安全管理,规划、开发和执行安全政策与措施,提供适当的身份以确认、授权、访问与审计等功能。数据安全管理主要内容包括:明确数据安全需求及监管要求;对涉密及业务敏感数据分级分类,定义数据安全强度,划分信息等级;定义数据安全策略;定义数据安全标准,定义数据安全控制及措施;管理数据访问视图与权限;监控用户身份认证和访问行为;部署数据安全防控系统或工具;审计数据安全等。

    ——数据治理

    根据上述5个步骤提出的要求与规则,对现有的国家级地质大数据核心数据库进行清理与整合,建立地质大数据资源池,实现各个关联系统与数据资源池的数据同步,使得不同部门可以跨系统地使用来自权威数据源的一致、高质量的核心专业数据,降低成本和复杂度,从而支撑跨部门、跨系统数据融合应用。

    ——数据价值评估

    数据价值管理是对数据内在价值的度量,可以从数据成本和数据应用价值两方面来开展。数据成本一般包括采集获取和存储的费用(人工费用、IT设备等直接费用和间接费用等)和运维费用(业务操作费、技术操作费等)。数据应用价值主要考虑数据资产的分类、使用频次、使用对象、使用效果和共享流通等因素。根据不同单位不同数据库的集成度水平与应用场景,计算或估算数据在不同应用场景下的收益及单位数据资产的总体价值。

    (5)保障措施

    数据资产管理是体系化非常强的工作,需要充分考虑企业内部IT系统、数据资源以及业务应用的开展现状,同时也要考虑围绕业务开展所设立的人员和组织机构的情况,在此基础上设计一套有针对性的数据资产管理组织架构、管理流程、管理机制和考核评估办法,通过管理的手段明确“责权利”以保障数据资产管理工作有序开展。保障措施包括组织架构和制度体系。

    典型的组织架构主要由数据资产管理委员会、数据资产管理中心和各业务部门构成,还需要明确组织架构中不同角色相应的职责,让工作职责融入到日常的数据资产管理和使用工作中。

    为保障活动实施和组织架构正常运转,需要建立一套覆盖数据引入、使用、开放等整个生产运营过程的数据管理规范,从制度上保障数据资产管理工作有据、可行、可控。

    五、结论与建议

    地质大数据资产是利用数据助力自然资源部中国地质调查局为国家生态文明建设服务的有效利器。地质大数据资产管理的水平某种程度上决定着自然资源的开发利用保护、资产估价和空间规划的发展进程与水平。因此,建议以目前中国地质调查局正在开展的地质云建设为契机,提高数据资产的意识,开展数据资产管理的顶层框架设计,尽快编制并实施地质大数据的资产管理方案,构建国家级地质大数据核心数据库体系,建立全局地质数据通用的数据模型库,创建统一的数据按生命周期进行管理的标准,对现有的国家级地质大数据核心数据库进行治理,建立统一数据模型的地质大数据资源池,使得不同部门可以跨系统地使用来自权威数据源的一致、高质量的地质大数据核心专业数据,从而支撑跨专业、跨部门、跨系统数据分析挖掘与融合应用,才能更好地为资源管理与环境评价提供坚实的数据支撑和服务。

    比较借鉴,烹好中式“数据大餐”

    殷鸿福院士(右)和王奉宇(中)等学生一起探讨地球生物。

    有人说殷鸿福像颗螺丝钉,把自己扎在祖国的青山绿水间,数十年如一日,咬定青山不放松;更有人说他是颗金钉子,在教坛辛勤耕耘六十载,培养出一代又一代地质人。殷鸿福却说:“我从来没有忘记自己年轻时立下的终身做一个地质工作者为祖国服务的诺言,我将继续教书育人,用自己的后半生为这个诺言和信念作证!”

    “这根曾在国家博物馆展出的最长的硅化木和这只恐龙,就是我和大家一起淘回来的。”7月18日,站在刚刚开馆的武汉自然博物馆序厅,83岁的中科院院士、中国地质大学(武汉)教授殷鸿福客串起了解说员。

    有人说他像颗螺丝钉,把自己扎在祖国的青山绿水间,数十年如一日,咬定青山不放松;更有人说他是颗金钉子,在教坛辛勤耕耘六十载,培养出一代又一代地质人。殷鸿福却说:“我从来没有忘记自己年轻时立下的终身做一个地质工作者为祖国服务的诺言,我将继续教书育人,用自己的后半生为这个诺言和信念作证!”

    耄耋之年仍坚持野外科考

    前两天,酷暑难耐,但殷鸿福却和团队的其他成员,一起来到武汉花山野外科考。随行人员担心殷鸿福顶不住烈日暴晒,让他在车里休息,但殷鸿福拒绝了。拿着放大镜,握着地质锤,殷鸿福在岩石间探寻地球的奥秘。片刻工夫,汗水就顺着脸颊淌下。

    站在树荫下,殷鸿福告诉随行的团队成员,搞地质的,永远不要脱离野外作业。

    1935年3月15日,殷鸿福出生于浙江。中学时,他受地理老师影响,激发起探索地球奥秘的兴趣。1952年,17岁的殷鸿福中学毕业,作为班上状元以第一志愿报考北京地质学院地质学专业。1956年5月,他远赴西北成为一名地质工作者,后来当研究生时开始兼职做助教。如果从当时算起,殷鸿福的教龄迄今超过60年。

    中国地质调查局武汉地调中心党委书记姚华舟是殷鸿福的博士生。提起恩师,姚华舟仍然难以忘记当年读博期间,跟着导师野外科考的经历。那年春天,姚华舟跟殷鸿福骑马踏上青藏高原科考。有的地方马也无法上去,只能在藏族向导的带领下徒手攀爬。有一段要涉水而过的地方,姚华舟考虑到老师腿部以前受过伤,打算背他过去,可遭到拒绝。殷鸿福跟其他小伙子一样,卷起裤腿,提着鞋子,在刺骨的冰水中跋涉穿行。

    正是因为有这种钉子精神,才有了煤山金钉子的产生。1996年,殷鸿福推荐以煤山D剖面27c之底作为全球二叠系—三叠系界线层型剖面和点(俗称“金钉子”),2001年,煤山最终被确认为“金钉子”,此举被认为是“我国地质学可载入史册的突破性进展”,由此开拓了我国古—中生代转折和生物大灭绝的研究,推动该研究成为一个地学热点领域。

    渊博的知识、开放的思想、勤奋的工作,使殷鸿福不断开创学科建设的新局面。古生物学是地球科学的传统学科,殷鸿福高瞻远瞩,先后倡导和开拓了古生物地理学、生态地层学、生物成矿学、生物地质学等一系列分支学科,由此形成了地球生物学的新学科体系,在国内外产生了重要影响。

    数十年坚持给本科生上课,四代传承形成完整人才梯队

    每年九月,殷鸿福都会给地质专业的大一本科生上《普通地质学》这门课。

    “973”项目首席科学家、国家杰出青年基金获得者、“长江学者奖励计划”特聘教授、“万人计划”入选者谢树成是殷鸿福的得意门生之一。从本科到硕士再到博士,谢树成的三次毕业论文全都是殷鸿福指导的。谢树成这样说:“在研究上,殷老师最显著的特点是思路开阔,勇于开创新领域。”

    今年起,殷鸿福院士将不再招收博士生。去年招收的徐珍,成为殷鸿福院士的关门弟子。徐珍说,跟老师讨论研究项目的时候,“他总是会问我觉得这件事怎么样?这样做行不行?他会问我有些什么想法,然后引导我去明确应该做什么,他会很乐意听我们的想法。”

    许多本科生在听完殷鸿福院士的《普通地质学》后这样评价,“他讲课十分严谨、细致,并且对学生特别热情”,“而且他的时间观念非常好,每次上课他总是会提前5到10分钟进教室”。 作为也上过《普通地质学》的徐珍来说,让她印象最深的是,在最后一堂课上,殷老师让所有同学谈谈上完这门课程的感想,“虽然大家之前从未接触过地质方面其他课程,但我们说的每一个想法,他都用一个本子记下来了。”

    殷鸿福所在的 “地史古生物学”团队2008年入选国家教学团队,《古生物学》《地史学》和《地貌学与第四纪地质学》入选国家精品资源共享课。他领衔的科研团队自2001年来,三次以唯一或第一单位荣获国家自然科学奖二等奖。

    刚刚获得中国年度大学生人物的中国地质大学(武汉)2018届本科毕业生王奉宇,即将在地大开始自己的研究生生涯。王奉宇的导师是“80后”、2016年国家优秀青年基金项目获得者宋海军教授,宋海军的导师是“60后”、2003年国家杰出青年基金获得者童金南教授,而童金南的恩师则是殷鸿福院士。四代地质人,时间长度跨越了近70年,接力谱写了一曲薪火相传、开拓创新的地质之歌。

    童金南是生物地质与环境地质国家重点实验室主任,他也是高考恢复后首批考入中国地质大学的大学生。1982年,他开始在地大攻读硕士研究生,成为了殷鸿福的“开山弟子”。“老师的人格魅力和科学精神对我的求学以及今后的为人师都影响深远,他是我的一盏明灯。”童金南说。年过五旬的童金南,每年仍会拿出2~3个月的时间去野外。

    出生于1983年的宋海军,2003年被中国地质大学(武汉)录取时,对于地质、古生物等是陌生的。殷鸿福院士为新生们主讲《普通地质学》课程,让宋海军找到了方向。宋海军至今都清楚地记得殷鸿福在课堂上说:地质科学,是开启地球奥秘的钥匙,我们就是要找到这个钥匙。正是在童金南的持续培养下,宋海军攻读博士学位,到海外留学,留校任教,今天已经成为专业领域知名的年轻教授,是国家优秀青年基金获得者,教育部青年长江学者。

    王奉宇是90后,他从小就喜欢收藏各种石头,2014年填报大学志愿时,就毫不犹豫地报考地质学专业。从2015年下学期,他就选定宋海军作为导师,并选定了腕足动物研究方向,走上了古生物学的研究道路。

    科学家乐当科普志愿者

    “第六次生物大灭绝会来吗?我看不一定,只要我们从现在起珍惜环境、爱护环境、保护环境,我们一定可以留住青山绿水,阻止生物大灭绝。”18日上午,在武汉园博园长江文明馆,殷鸿福向来自武汉三镇的500多名观众做题为《保护长江》的科普报告,听众中一半是学生。

    尽管年事已高,殷鸿福依然每年都到大学和中小学去跟学生们沟通、免费作科普讲座。

    2018年4月,在浙江省长兴县的“金钉子”国家地质遗迹保护区,他应邀为100多名长兴县煤山镇中心小学的学生上了一堂科普辅导课,向小学生介绍地质历史、生态环境、生物演化以及“金钉子”的意义,帮助学生提升科学素养。

    他还在湖北省国土资源厅主办的湖北省第48个世界地球日主题宣传活动周启动仪式上,作了《恐龙灭绝对人类演化的启示》的科普讲座。

    今年6月,在首届湖北省高校科普创作大赛暨青年之星计划—科普创作训练营(武汉站)启动仪式上,殷鸿福和金振民、周忠和、龚健雅四位院士受聘担任科学顾问。

    2013年,殷鸿福作为主讲人之一的《地球的过去与未来》入选国家精品视频公开课,他培养的学生也成为“全国科普工作先进个人”。“尽管我国科学家不像国外一样需要通过与公众沟通来进行一项科学决策,但这并不妨碍院士们与大众沟通的自觉性。”殷鸿福表示。

    殷鸿福对自己坚持高标准,严要求,多贡献,少索取。他主持的项目,一般都把经费划给各子课题,自己只留少量必需经费,也做到公开。他每年主持多个项目,但只拿一个项目的劳务费,有时还把自己应得的那份劳务费给了经济上比较困难的教员。在多次专著稿费分配时,他都没有拿满应得的数额。

    殷鸿福生活十分朴素,他衣着简朴,一件衣服穿很多年。前两年,他还经常骑着一辆旧自行车,往返于家庭、教室、实验室之间。但他却多次以不同方式捐资助学,其中向学校教育基金会捐助的奖学金累计达42万元,包括2002年获“何梁何利奖”的20万元。

    “金钉子”的坚守

    2018年1月22日,为落实全国城市地质调查工作会议精神,推进武汉市多要素城市地质调查工作,武汉市国土资源与规划局地矿处处长蔡爱龙等一行8人应邀到地调局武汉地调中心,就联合开展武汉市多要素城市地质调查工作进行座谈交流和研讨。

    武汉市多要素城市地质调查项目将于2018年启动,项目资金来源分为中央财政资金和武汉市地方财政资金,由武汉地质调查中心与武汉市国土资源和规划局联合承担这项工作。会议就项目在实施过程中双方任务分工、资金管理、项目推进、资料共享、知识产权、管理机制、成果验收、成果汇交等问题进行了交流和讨论。双方达成如下初步共识:一是项目实现统一规划、统一管理、统一标准、统一实施、统一验收,形成一套实施方案、一套管理模式,一套管理机制;二是资金管理使用方面,中央财政资金由武汉地质调查中心按中国地质调查局相关项目管理规定进行管理和使用,武汉市地方财政资金由武汉市国土资源与规划局按市财政相关规定来进行管理和使用;三是联合组建综合领导办公室、技术委员会等工作机构,保证武汉市多要素城市地质调查工作有效推进;四是2018年提交支撑服务长江新城(区)规划地质调查报告和一系列地质图件,有效服务于长江新城(区)规划建设。

    会议还就武汉地质调查中心拟定的“国土资源部中国地质调查局与武汉市人民政府城市地质调查合作框架协议(讨论稿)”的内容进行了研讨,提出了建设性的修改意见。

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    共商合作开展武汉市多要素城市地质调查工作

     

     

    杜向民

    杜向民,1957年10月生,黑龙江明水县人,中共党员。教授,硕士生导师。他于1982年1月毕业于长春地质学院,获地质资源勘查工学学士学位;1993年毕业于南开大学经济学院,获经济学硕士学位;1995年7月,任长春地质学院党委副书记;1999年4月,任西安工程学院党委书记、院长;2000年4月,任长安大学党委副书记;2013年9月,任长安大学党委书记。

    杜向民先后承担并完成科技部、教育部等国家级、部省级各类研究课题16项,撰写出版学术专著和教材6部,在各类学术刊物发表文章40余篇,有多篇论文被《新华文摘》、人大复印资料、国际《科学技术会议录索引(ISTP)》全文转载或收录。研究成果获陕西省哲学社会科学优秀成果二等奖2项、陕西省优秀教学成果二等奖1项、陕西省高校哲学社会科学优秀成果一等奖1项,以及第三届全国高校德育创新优秀成果二等奖、第六次全国高校思想政治教育优秀论文著作评选著作类二等奖等奖项。

     

    农商部地质研究所教员与毕业生合影

     

    农商部地质研究所的教室

    从1916年至今,中国的地质调查走过了百年风雨历程,创造了辉煌业绩。在中国地质调查的发端与发展过程之中,地质教育先行一步。如果自1909年京师大学堂设立“地质门”(即地质专业)算起,中国地质教育已有107年的历史了。

    十年树木,百年树人。这其中,地质教育工作起到了甚为重要的铸基作用。一部中国地质教育史,是中国近现代社会发展史的一个侧影。而从中国地质教育所蕴涵的与生俱来的独特气质与铮铮风骨,同样可以触摸到近百年来中华民族在救亡图存、重新崛起过程中所表现出来的不屈不挠、奋发图强的禀性与精神。

    历史是一面镜子,解读或回味,继承或借鉴,对于中国地质教育事业的继续前行与可持续发展无疑具有重要意义。

    长安大学党委书记杜向民教授毕业于长春地质学院,以后一直在地质类院校从事科学社会主义理论、思想政治教育、高等教育管理、行业文化的教学与研究工作,对地质教育有着切身体会与独到见解,也是这方面的权威专家。

    那么,100年来,中国地质教育经历了哪些发展阶段,孕育出怎样的理念与精神?新时期,国家发展与地质工作需要我们提供什么样的地质教育,地质教育工作应该如何传承创新?利用杜向民教授来京参加“2016年地球科学与文化研讨会”之机,中国矿业报记者对他进行了专访。

    记者:有人说,从某种角度看,西方的地质教育好像是以浪漫的“旅行地质学”形式开始的,中国地质教育的发端则显得比较凝重。在您看来,与西方国家相比,我国地质教育的开始有什么不一样的地方?进一步说,中国地质教育有什么特点?

    杜向民:的确不像西方以浪漫的“旅行地质学”形式为肇始,带有纯科学的意味,中国地质教育的理念与精神从一开始就渗透着民族觉醒、独立与解放的强烈意识,带有悲壮的色彩。

    新中国成立以来,中国地质教育理念与精神和民族复兴的梦想融为一体,在一定程度上是社会主义制度、国家发展战略与社会主义意识形态的具体表现。

    中国地质教育理念与精神的演变是中国社会近现代史的一条逻辑线索,每一时期都有不同的时代内涵。但始终不变的,是它所蕴含的民族文化和行业文化,如自强不息、艰苦奋斗、辩证观物等价值理念和致思方法,特别是由此而沉淀生成的“三光荣”精神,已经成为地质行业的宝贵精神财富。

    记者:您刚才提到,我国地质教育发展始终与国家命脉紧密相连,能不能请您介绍一下我国地质教育发轫的原因或背景?

    杜向民:鸦片战争后,我国门户洞开,腐败昏聩的清王朝在西方列强的坚船利炮面前接连溃败,日益深重的民族危机使国人警醒、反思。在国门失陷、一落千丈的民族危亡之机,觉醒了的知识分子们自然把目光聚焦于西方的工具理性——科学。当时,中国地质奠基者之一的章鸿钊先生大声疾呼:“予尔时第知外人之调查中国地质者大有人在,顾未闻国人有注意及此者。夫以国人之众,竟无一人,焉得详神州一块土之地质,一任外人之深入吾腹地而不之知也,已可耻矣!且以我国幅员之大,凡矿也、工也、农也、地文地理也,无一不与地质相需。地质不明,则弃利于地亦必多,农不知土壤所宜,工不知材料所出,商亦不知货其所有、易其所无,如是而欲国之不贫且弱也,其可得乎。”

    地质矿产对国家民族的重要性,也引起了当时政界的高度重视。革命先行者孙中山先生在《建国方略》中就明确提出:矿业者为物质文明与经济进步之极大主因也。正是由于中国地质事业的奠基者,老一辈地质学家坚定地选择了走实业救国、科学救国的道路,地质学的兴起为辛亥革命的爆发提供了物质基础,推动了中国社会制度的变革。

    努力向学、蔚为国用。老一辈地质学家多是怀着科学救国和找矿富国的理想,献身于祖国地质事业。章鸿钊、丁文江、翁文灏、李四光等一批抱有“矿业兴国”、“兴学图强”忧患意识的学者从国外学成归来,拉开了中国地质教育的序幕。20世纪20年代,在美国威斯康星大学学习化学的张伯声先生,幸遇长他11岁的谭锡畴先生,请教“哪种学问可以救国”?谭锡畴先生告诉他:地质学。在谭先生的启发下,张伯声改学地质学,并辗转芝加哥大学、斯坦福大学潜心深造,最终饱学而归,为祖国地质事业做出了卓越的贡献。

    抗日战争爆发后,饱受战争洗礼的近代中国知识分子以强烈的爱国精神,艰难维系着中国近代教育事业的前行步伐,创造了以“国立西南联合大学”为代表的一批高等学校绝处逢生的教育史奇迹,使得我国的地质教育跨越生死存亡,得以延续和发展。

    记者:这个时期外敌入侵,时局动荡,可能用“放不下一张课桌”来形容一点也不夸张。那么,地质教育的先辈们采取了什么样的教学方式?在基础地质调查方面取得了什么样的成果?

    杜向民:地质学是一门复杂的科学,知识体系庞杂,外向关联度极高,实践依赖性强,且与人类经济社会环境联系密切。由于中国的特殊国情,加上地质学本身的特点,使得中国地质教育从一开始就有兼容并蓄、崇实致用的理念自觉。具体来说,即:重视基础(专业基础、数理化及外语)、兼容并蓄(开设多门地理学、气象学、气候学等课程)、理论联系实际(开设经济地理学等课程)、重视实践教学。

    虽然在战争年代,时局动荡,地质工作的条件十分恶劣,但老一辈地质学家仍然开创性地进行了地层、古生物、构造地质等基础地质工作,获得了一系列重大科学发现,创新了地质学理论,在某些重要领域达到了当时的国际水平。例如翁文灏关于甘肃大地震的地质调查,开创了用构造活动性研究地震的先河;孙云铸关于中国寒武纪三叶虫的研究,奠定了中国寒武纪下、中、上三分的化石依据;裴文中周口店猿人的研究结果,奠定了“北京猿人”的国际地位;李四光创立了地质力学理论、中国第四纪冰川学说、蜓科鉴定新理论……这些成果为新中国成立后大规模开展地质矿产调查、开发与科学研究奠定了基础,为新中国地矿事业的发展奠定了基础。

    记者:新中国成立以来到改革开放前,我国的地质教育事业取得了哪些进展?

    杜向民:新中国成立初期,我国教育取得了长足的发展。1949年召开的第一次全国教育工作会议,明确提出“教育为国家经济建设服务”的总方针。“地质部是地下情况的侦查部,地质工作搞不好,一马挡路,万马不能前行。”时任国家主席毛泽东这句形象的比喻,正是地质工作在当时国民经济建设中重要程度的真实写照。

    如火如荼的社会主义建设,焕发了中国地质教育前所未有的勃勃生机。短短17年,我国就建成了初具规模的地质教育体系,在师资培养、基础建设、实验室建设及教育体制改革等方面都取得了显著的成就。截至1966年,除地质部三所地质学院外,全国30多所院校都设有地质系或地质专业,另有37所地质类中等专业学校,共为国家培养研究生、本科生、专科生、中专生累计11万人。

    从1952年起,我国参照苏联模式,对大学的类型、学科、布局进行了大规模调整,翻译苏联教育的理论著作和教材,邀请苏联专家担任教育部顾问、学校顾问和教师,派遣留学生到苏联学习等。在此之前,我国高等学校只设系(科),未分专业,苏联高等学校则是按专业培养人才。这次调整之后,我国基本上采用了苏联高等学校的专业目录,开始依据专业设置来进行人才培养。例如,北京地质学院从教学计划、课程设置和教材等,都仿照莫斯科勘探地质学院。北京大学地质学专业在1955年恢复招生时,其教学计划是参照1949年莫斯科大学和列宁格勒大学地质学系的教学计划,结合我国综合大学地质学系的实际情况和国家需要而拟定的。

    同时,中国地质教育逐步从新中国成立前的“地质旅行”方式,转为一切教学活动为经济建设服务,开创了中国地质教育的新模式,确立了教育与生产劳动相结合的实践理念。为了培养“又红又专”的地质人才,各高校和中等专业学校一方面大力建设有特色的野外实习基地;另一方面组织在校学生赴专业地质队进行生产实习,毕业论文和毕业设计都是经过“真刀真枪”的实践,结合生产实习内容进行选题和研究的。

    可以说,这一时期是包含地质教育在内的中国地质事业发展的关键时期,地质教育伴随着新中国教育发展的大潮迎来了春天,高等地质教育学科体系基本形成,为新中国的建设发展输送了大批人才。

    记者:改革开放以来,我国致力于建立与完善社会主义市场经济,在地质教育教学理念与精神上出现了哪些新变化?

    杜向民:上世纪80年代以后,我国开始实施计划经济体制向市场经济体制的转轨,教育的功能定位也发生了相应变化。邓小平同志提出:教育要面向现代化、面向世界、面向未来。即面向中国社会现代化建设与改革的实际需要,面向科学技术发展的现代化潮流。

    在中共中央1985年颁布《关于教育体制改革的决定》以后,地质教育全面推进体制改革,并逐步向更深层次展开。具体来说:适应市场经济体制发展要求,逐步转变为不同政府部门对地质教育的分割管理,政府从高度集权的统一管理逐步转为以指导、协调服务为主的宏观管理;扩大学校自主权,面向社会依法自主办学,并逐步建立自主发展和自我约束的发展运行机制;推进学校内部管理体制改革转变运行机制,试行岗位聘任制、绩效考核制等,提高办学效益;探索招生和毕业生分配制度的改革。

    随着中国现代化战略的快速推进和科学技术的迅猛发展,传统地质学已突破原来单一的“矿产资源”和“服务于工业”的内涵,地球科学的问题域向经济、社会、环境等方面全方位拓展。地矿部党组于1993年明确提出了“四个转变”的地质教育发展思路,我国地质教育在教育体制改革、学科建设、专业设置、课程设置、科学研究、社会服务、文化传承等诸方面发生了由“服务经济建设”向“全面服务经济社会”的理念变革。

    同时,树立了依法办学的教育发展理念。改革开放以来,国家相继颁布了《义务教育法》、《教育法》、《教师法》、《高等教育法》等法律,并颁布了《中国教育改革发展纲要》、《中国教育振兴行动计划》等纲领性文件,为我国地质教育的发展提供了充分的法律依据和战略指导思想。

    记者:从1999年开始,我国高等地质教育办学规模大幅攀升。同时,全球化进程加深,中国经济社会转型,对地质工作提出了新的更高的要求。在这样的形势下,学校在学科设置、专业设置、课程设置、教学内容、教学方法等方面做了哪些改革?地学教育在理念上做出了哪些调整或创新?

    杜向民:随着我国进入大众化高等教育阶段,人才培养规格由原来的学术型变为“学术+应用+社会服务型”。这要求地质教育既要建设一支具有高水平理论研究和教学能力的师资队伍,又要关注大众化教育背景下学生的素质提高、知识汲取、技能获得、广泛的社会适应性等多样化诉求。因此,我们提出了“树立面向21世纪的中国地质教育”的理念与精神。

    首先是树立可持续发展的地学教育界理念。在教育内涵上,由传统地质学拓展到地球系统科学;教育目的升华到“人本关怀”、“永续发展”的高度;功能定位由狭隘的专业知识教育拓展到素质培养与创新能力提高的功能域;逐步突破单一的学校模式,衍生出远程教育、网络学习、终生学习等教育形式。

    其次要树立地球系统科学理念。21世纪,传统地质学的概念逐步被地球系统科学概念所取代,地球系统科学要求对地球物质客体各要素、各层次作整体观照。地球科学的知识体系变得空前繁复,衍生出大量的交叉学科和综合性学科。人类对地球系统的认知层次不断深入,要素与关系、功能与结构分析不断精细,过程预见日益准确,整体观照日益全面。因此,我们要高视点、大视野地审视地学对象与问题,多角度多知识域审视地学对象与问题,多层次审视地学对象与问题,注意地球物质客体要素的多元多样性、结构的多层多重性、要素与层次间的互动互馈性,注意在过程中由迭代所引起的非线性关系,用最佳手段获取科学事实,用现代数理方法及高性能计算机整理、分析科学事实,用前沿理论解释科学事实。

    记者:老一辈地质工作者的奋斗历程无疑令人敬佩,也是一笔宝贵的精神财富。但与过去相比,现在形势与条件毕竟不同了。我们该怎样教育年轻的地质工作者?

    杜向民:地质工作的性质决定了地质工作者常年跋山涉水、风餐露宿,在人迹罕至的地方艰苦奋斗,甚至牺牲生命,这就需要一种“到艰苦地方去”的献身精神。读过《温家宝地质笔记》的人应该对这句话印象深刻:“我在毕业的时候曾写过两份血书,要求自愿到西藏去,青年人只要坚持自己的理想和信念,就一定能取得成功。”解放初期,中国地质人正是凭借着这种“哪里需要哪安家”的献身精神,才有了一个个矿藏、油田的发现,才有了一份份基础地质研究报告的完成,才有了新中国建设事业的迅速发展。

    要坚持社会主义办学方向、立德树人的发展理念。党的十八大明确提出“把‘立德树人’作为教育的根本任务”。十八大以来,习近平总书记高度重视培养什么人、怎样培养人这一根本问题,反复强调落实“立德树人”、培养中国特色社会主义事业的合格建设者和可靠接班人。社会主义核心价值观占据着真理与道义的高地,最能给青年学生以正确的人生引导和智慧启迪。尤其是在市场经济社会背景下,地学类专业因其职业去向的野外性、流动性和艰苦性,对学生进行理想信念教育和艰苦奋斗精神教育就显得尤为重要。

    此外,强化实践教学,对于培养学生野外工作能力和吃苦耐劳品格具有重要的意义。中国地质奠基者之一的翁文灏先生曾言:“科学之为物,阙道惟二:一曰观察事实,二曰推原始终。地质学,科学中之后起者也;吾国地质尤世界言地质者之新进也。欲图斯学之进步,亦惟有担斧入山,披荆棘斩榛莽,以求益吾事实上之知识而已。”中国早期地质教育十分重视实践教学,以地质研究所为例,学生在校3年,共安排11次野外实习,累计天数达106天。

    记者:习近平总书记在全国科技创新大会上提出了我国科技事业发展的目标:到2020年时,使我国进入创新型国家行列;到2030年时,使我国进入创新型国家前列;到新中国成立100年时,使我国成为世界科技强国。地质教育要肩负起这样的重任,需要树立怎样的大局观?

    杜向民:我们要牢固树立建设世界一流地学教育的发展理念。地学教育要创建世界一流大学和一流学科,一是要确立一流的地学教育观,引领行业和社会的发展;二是要建设一流的师资队伍,特别是一流的学术领军人才队伍;三是要建设一流的大学发展环境,特别是制度环境;四是要具有一流的教育培养能力和水平;五是要具有一流的科学研究能力和水平。

     

    地球科学与文化研讨会现场

    同时,在地学教育推进一流大学和一流学科建设中,要继续传承和弘扬“三光荣”精神,以自强不息、艰苦奋斗为底蕴的“三光荣”精神,将会日久弥新,成为不可或缺的精神动力。地学教育、地学人才的培养能不能过得硬,除了知识和物质技术要素之外,这是不能缺少的精神之“钙”。

     

    中国地质教育理念与精神的百年嬗变

    地质调查项目分散流动的特征成为党建工作的重点和难点,为保证党内生活的连续性,在党员集体外出工作期间,中国地质调查局西安地质调查中心专门成立了二级项目临时党小组,把党旗插在了‘前沿阵地’上。” 真正做到了“业务工作部署到哪里,党建工作就服务延伸到哪里”。党小组自成立以来,积极发挥作用,通过形式多样的学习讨论,深入开展“两学一做”学习教育。

    一、组织学习《温家宝地质笔记》,寻找老一辈地质专家的思想历程

    西安地调中心宁夏沿黄经济区综合地质调查项目党小组在2016年年初就制定了“两学一做”的学习计划,其中一项重要的内容就是,组织学习《温家宝地质笔记》,党小组成员清晰地感受到一个地质工作者纯真炽烈的报国情怀、求真务实的科学态度以及不畏艰辛的拼搏精神。解放前,我国地质队伍非常薄弱,温家宝总理在国家急需的情况下,毅然选择了这样的职业,并且立志“一生将以高山为伴,不断探索和追求,努力攀登科学高峰,做个有益于人民的人”。巍巍祁连,横贯千里,在祁连山区从事地质勘探,条件异常艰苦,他坚守“初心”,从来都没想过退却。温总理说过,“地质学不是一门简单的科学,是一门深奥博大的科学,需要有志青年为它献身,需要有志青年利用地质学造福祖国,造福人民。只要有人类存在,只要有地球存在,只要人类发展,只要地球变化,地质学就不会枯竭!”,这句话道出了我们每一个地质工作者对祖国的责任,也指引着新一代的地质人投身于热爱的地质事业。作为基层地质工作者,又作为共产党的一份子,努力提高自身业务能力,始终保持思想上、行动上的先进性,踏实肯干,为实现二级项目绩效、创新做出自己的贡献,就是新时期地质工作者核心价值观的体现。

    二、大道至简,老党员如何践行和理解合格党员

    5月15日,在宁夏沿黄经济区综合地质调查二级项目中期质量检查工作之后,围绕“一线基层地质工作者如何做合格党员?”为题,开展了一次有意义的组织生活,让党建工作看得见,摸得着。党小组组织生活由西安地调中心水环处党支部书记朱桦主持。

    作为一名有20多年党龄的老党员,西安地调中心副总工程师侯光才以讲故事的方式,通过自己的亲身经历,朴实的诠释了什么是合格党员,“合格党员就是在祖国、单位最需要你的关键时刻,能够冲在一线,带领和感召别人,去解决困难。”大道至简,这就是一个老党员对合格党员朴素的理解。侯光才总工还强调,作为一线地质工作者要有血性,力所能及的为单位,为二级项目做点实事,做出贡献。

    朱桦书记强调,在“三光荣”政策的鞭策下,老一辈地质工作者中的党员同志出色地完成了一系列的地质调查任务,西安地调中心水工环地质工作者从鄂尔多斯地下水勘查到柴达木地下水勘查;从抗旱找水打井、启动地质灾害应急响应和迅速抢险救灾到新时期城市群综合地质调查,无不从五问要求来进行监督部署完成地质调查工作。在新常态下践行地质工作者核心价值观的党员同志,尽职尽责完全本职工作,协助项目负责保证二级项目顺利实施,关心并帮助非党员同志,就是合格党员。

    会上,全体党员还结合自身的工作纷纷发言,在讨论中相互启发、共同提高,一致表示要争做学习先锋、做合格党员。

    三、与子项目承担单位联合探讨地质调查与党建工作深度融合

    为了顺利推进二级项目实施进度,保证地质调查与党建工作两不误,二级项目负责马洪云博士带队,与子项目承担单位宁夏回族自治区地质调查院、宁夏回族自治区水文环境地质勘察院等在银川就联合探讨地质调查与党建工作深度融合进行了充分交流。

    在二级项目的有力指导下,承担单位均按照中国地质调查局、西安地调中心以及宁夏回族自治区党委的总体要求,并结合子项目实际情况,以党小组组织和党员自学的方式,积极开展“两学一做”教育活动,并将“两学一做”贯穿到地质调查工作。一是全力做好宁夏沿黄经济区综合地质调查项目工作,确保 “重中之重”任务圆满完成;二是以“两学一做”学习教育为契机,做好基层党组织建设工作;三是做好党风廉政风险点防控工作,重点加强项目管理、经费管理和违反八项规定精神有关问题的防控,党支部纪检委员要认真履行职责;四是从思想状态、工作状态、身心状态和生活状态关心好职工,做好野外基地的后勤保障,帮助解决野外职工的后顾之忧。

    夏天的宁夏是炎热的,项目部的野外地质工作更是热火朝天,党小组每个党员都在用朴素的行动表达着对地质调查项目的热爱,党员的行动就如同一面无声的党旗高高飘扬。

    宁夏沿黄经济区综合地质调查项目党小组组织学习《温家宝地质笔记》
     
     
    西安地质调查中心水环处党支部书记朱桦组织开展野外组织生活
     
     
    与子项目承担单位联合探讨地质调查与党建工作深度融合
    党旗飘扬在地质调查的前沿阵地
      11月26日上午,为了地理信息技术在地质调查领域的应用创新,积极促进对国际地理信息系统(GIS)先进技术的应用研究,共同推动该项技术在我国地质调查领域的深入应用,同时为国内地质信息产业的发展储备优秀人才,中国地质调查局发展研究中心(简称地调局发展中心)及国土资源部地质信息技术重点实验室(简称部重点实验室)与知名的GIS平台软件及服务提供商易智瑞(中国)信息技术有限公司(简称易智瑞(中国))签订了战略合作框架协议,并联合成立“Esri地理空间信息技术实验研究中心”。



      发展中心主任严光生与易智瑞(中国)总裁何宁代表双方签订了合作协议

      签约仪式在中国地质调查局举行,出席仪式的双方代表包括:发展中心主任严光生、总工程师(部重点实验室主任)谭永杰、副总工程师(部重点实验室常务副主任)李超岭、副总工程师胡小平等;易智瑞(中国)信息技术有限公司总裁何宁、技术总监沙志友、华北分公司总经理康铭、副总工程师陈非等。

      发展中心主任严光生在致辞中谈到,“当前人们的生活方式正在发生巨大的变化,这种变化主要来自于信息技术的进步。多年来,地调局一直在探索如何用GIS等手段来实现使所谓‘信息孤岛’变得互联互通的共享理念,以及按照我们的应用需求随意地对各种资源进行远程调用,来进行三维、模拟、虚拟等方面的应用。地调局的地质信息是全国共同存储、连接和共享,并且系统数据和大量信息可集中呈现,这是地调局的独特优势。而易智瑞(中国)则拥有先进的GIS技术、理念以及大量的成功实践。希望此次双方强强联手,能够进一步提高地质信息对国家建设的基础服务能力,以及对广大普通民众的服务能力。”

      易智瑞(中国)总裁何宁在签约仪式上表示,“两年前,Esri公司的创始人杰克·丹杰蒙德先生就意味深长地指出,GIS正处在一个重要转折点上。这是和技术的发展、市场的需求以及用户的需求相吻合的。现在,Esri正在实现从软件公司转变为平台公司。也就是说,Esri不单单是为用户提供一些GIS功能,而是为数据的收集、整合、管理、维护、发布、服务、应用等提供一个完整的支撑运行平台。希望此次与发展中心合作,双方能够共同探讨在中国地质领域,如何运用Esri的平台、理念、方法和技术,结合地调局的实际情况和需求,打造一个中国地质信息平台。”



      嘉宾合影

      随后,发展中心主任严光生与易智瑞(中国)总裁何宁代表双方当场签订了合作协议,并共同为“Esri地理空间信息技术实验研究中心”揭牌。据介绍,该中心在今后将主要承担基于ArcGIS的科研任务,创新应用,推广和普及国际最先进的GIS技术,同时为国内地质信息产业的发展储备优秀人才。签约仪式结束后,易智瑞(中国)副总工程师陈非还应邀做了题为“新一代WebGIS的发展趋势”的主题报告。

      出席签字仪式和参加报告会的还有地调局发展中心各职能部门负责人、地质信息技术领域研究人员及易智瑞(中国)信息技术有限公司相关人员约60余人。会议由发展中心总工程师、国土资源部地质信息技术重点实验室主任谭永杰主持。

    地调局发展中心与易智瑞(中国)签订战略合作协议
     

    李四光,地质学家,大地构造学家,地质力学创始人,地质教育家,新中国地质事业的领导者之一。蒙古族,18891026日出生于湖北省黄冈县,1955年选聘为中国科学院学部委员(院士)1971429日在北京逝世。李四光1904年赴日本留学。1905年参加同盟会,成为最年轻的创始会员。1910年回国参加辛亥革命。1913年赴英国伯明翰大学学习地质学,1918年获自然科学硕士学位。1920年回国,先后任北京大学地质学系教授、系主任,前中央研究院地质研究所所长。1931年获英国伯明翰大学自然科学博士学位。19351936年应邀赴英国和爱尔兰,在伦敦、剑桥、牛津、都柏林、伯明翰等8所大学讲学,1947年获挪威奥斯陆大学荣誉哲学博士学位,1948年当选为前中央研究院院士,1958年当选为苏联科学院外籍院士,是中国地质学会第6届会长、第1016222631届理事长。新中国成立后,李四光冲破重重阻挠于1950年回国,历任中国科学院副院长兼中国地质工作计划指导委员会主任,地质部部长,兼全国矿产普查委员会主任、国务院科学规划委员会副主任、中国科学院原子核科学委员会主任委员、中国科学院地震工作委员会主任、中央地震工作领导小组组长、国务院科教组组长、中国第四纪研究委员会主任、全国地层委员会主任等职,第一届全国政协委员,第二、三、四届全国政协副主席,中华自然科学专门学会联合会主席及中国科学技术协会主席,中国共产党第九届中央委员会委员。他曾和英、美、法、捷等国科学家和科学团体发起组织“世界科学工作者协会”,1951年被选为该协会副主席。


    李四光是中国地质事业的主要奠基人和开拓者,他毕生致力于地球科学事业,涉猎地球科学的诸多领域并取得了巨大成就。李四光是中国古生物科研究的开拓者。20世纪20年代至30年代末期,他对科化石做了大量深入细致的研究,对石炭纪  二叠纪地层的划分作出了突出的贡献。他 创造性地建立了科分类的10项标准,迄今多项仍被国内外学者采用,他的《中国北部之科》巨著于1927年出版。在中国古生物研究方面,他还建立了三峡震旦系。除此之外,还对我国煤炭资源状况及其分布进行了综合性研究,发表了有关论文。李四光开创了我国第四纪冰川研究。1921年他在太行山东麓和大同盆地第一次发现了第四纪冰川作用的遗迹,撰写了《华北挽近冰川作用的遗迹》一文,刊载在英国的《地质杂志》上。此后,他又在中国东部、中部进行了广泛的冰川地质调查,发表了《冰期之庐山》 (1947)等多篇论文,提出了第四纪冰川的基本理论和研究方法。中国第四纪冰川的确立,是我国第四纪地质学和气候学研究中的一个重要里程碑。李四光是国内外著名的大地构造学家,创建了地质力学。早在20世纪20年代,他发现了海水进退与地球自转速度变化的关系,在《地球表面形象变迁之主因》一文中,提出了“大陆车阀”的概念;他将力学原理引入对地壳运动和变形的分析,开创了一系列构造变形的物理和数值模拟方法,提出了构造体系“迭次出现”原则,以及构造体系、构造序次、构造复合等重要概念,相继出版了《地质力学的基础与方法》 (1945)、《地质力学概论》 (1962)等专著。地质力学理论的创建,不仅开辟了一条研究地壳运动的新途径,而且有广泛的应用领域,具有重大的理论和实际意义。1970年出版的《天文·地质·古生物》专著,再次体现了地球系统整体观的重要思想。他在书中明确指出,天文、地质、古生物、人类与生物圈、大气圈、水圈、岩石圈、自然现象,以及地球热场、地球化学场、地球物理场都应作为一个整体系统来进行研究。李四光是我国油气资源普查勘探工作的主要指挥者之一,他开创的地质力学理论是部署全国油气资源普查勘探的理论基础。他对我国油气资源普查勘探事业和大庆等油田的发现作出了巨大贡献。


    1953年底,毛泽东、周恩来等国家领导人垂询李四光关于中国石油的前景时,他运用地质力学理论分析了中国油气前景,提出扩大探油范围的建议。 1954年,他在《从大地构造看我国石油远景》的著名报告中,较系统地阐述了成油沉积条件和构造控制的原理,指出4个构造区域为远景区,其中包括“华北平原与松辽平原的摸底工作是值得进行的”。自1955年起,地质部负责中国石油普查工作,李四光居于领导地位,在石油普查的战略选区上起了重要作用,迅速改变了石油普查的被动局面。19551月,他在第一次全国石油普查工作会议结束前夕主持部务会议,听取黄汲清等人汇报,批准了会议关于石油普查的部署。据此,地质部组成了5个石油普查队,分赴新疆、柴达木、鄂尔多斯、四川、华北等地开展工作,同年又开展了东北地区的“调查摸底”工作。地质部进行的大规模油气地质和地球物理调查取得了丰硕的成果,为1957年末地质部党组实施战略重点东移的决策提供了科学依据,从此揭开了中国油气普查史上的辉煌篇章。19599月,他著文指出:在松辽平原多层油砂的发现,“对其他地区如渤海湾、华北平原乃至苏北平原的石油勘测工作,给予很大的支持”。同年12月,他在地质部石油普查工作会议上,根据构造体系控油的思想,提出了海拉尔-巴音和硕、下辽河、渤海、东部近岸海域、鄂尔多斯盆地中部、柴达木盆地和西藏等若干广大的山间盆地以及塔里木盆地等重要工作区。19619月,他致信副部长何长工并地质部党组,指出松辽、华北、汉中等地油气的发现,“揭开了我们对整个新华夏系沉降带石油勘探工作的辽阔远景”,并表述了新华夏系构造运动逐级控油的思想,建议“系统地进行构造体系分析”,做出评价,以便“更快更省地发现具有工业价值的油田”。他认为找油不在于地层是陆相还是海相,其关键在于对构造规律的认识,在战略上要先找油区,再找油田,他还提出了油气运移是构造应力驱动的看法。196210月,他在总结松辽平原和华北平原的石油勘查经历和经验的基础上,又进一步提出油区及油田一般勘探程序的7个工作步骤。19562月,他致信陈云副总理提出了在已选定区域内加强油气勘探,尽快做出评价的具体意见。他十分关注我国海域的油气资源,与外交部和地质部领导多次谈及黄海、东海、北部湾等海域油气勘查意见。他还对西藏、塔里木、柴达木、鄂尔多斯、江汉、四川以及海域等地的油气普查勘探,提出了指导性的意见。1982年获国家自然科学奖一等奖1项、二等奖1项。李四光创立的地质力学理论和方法,在寻找固体矿产资源、水资源、区域地壳稳定性评价,以及工程地质、矿山地质、地震机制研究及其预报等方面均得到了广泛的应用。他十分关注我国地热资源的开发和利用,多次听取工作汇报,指出我国的地热资源大多属低温热田,要注意寻找高温地热田,为我国地热资源的开发利用指明了方向。此外,他还指导了铀矿的普查勘探。他创立和发展了地应力测量理论和方法,开创了地磁学应用的新领域;坚信地震是可以预报的,并对地震预报进行了有意义的探索,出版了《地震地质》 (1973)等重要论著。


    李四光为我国地质教育事业和科研机构的建设作出了卓越贡献。19201937年,他先后任北京大学地质学系教授、系主任,在教学中强调理论与实践相结合,注重实地调查和思想品德教育,培养了一批优秀的地质学家,其中20余名成为中国科学院院士。1928年,他应蔡元培之邀,任国立武汉大学建筑设备委员会委员长,主持建成了校园优美的武汉大学。同年,他应蔡元培邀请筹建了前中央研究院地质研究所,任所长达22年,推进了地质科学研究。翁文灏1942年在第二届丁文江纪念奖颁奖的致辞中称赞李四光对推进“地质科学在国内研究精神之提高,先生之力极大”。自1952年起,他与何长工、孙云铸等人一起大力推进和发展地质教育,从全国进行大专院校部分院系调整时起,建立了北京地质学院、长春地质学院、成都地质学院和10余所中等地质专业学校,他还亲自为高级干部地质业务班讲课,为新中国培养出大批各类地质技术人才。在科研工作中,他始终强调科研工作必须与生产实践相结合,服务于国民经济建设,强调要结合中国的地质情况,从大量地质现象中总结规律,探索本质。新中国成立后,他受中央委托,在迅速组建中国地质工作领导机构的同时,组建了科研机构和地质矿产调查机构,倾注了极大精力组织指导普查找矿,成果卓著。


    李四光毕生献身于地质事业,有170余篇()科学论著,涉及地质力学、第四纪冰川地质学、地层学、古生物学、岩石学、地球动力学、地球化学、地球物理学、岩石力学、地热地质学、地震地质学以及天文学等诸多领域。1959年获苏联科学院卡尔宾斯基金质奖章。为彰显他对地质科学和对我国地质事业的巨大贡献,1989年经国家批准建立了“李四光地质科学奖”。在李四光诞辰一百周年大会上,杨尚昆主席称赞他是“我国卓越的科学家,著名社会活动家和教育家,伟大的爱国者”。

     

     

     

    (注:本文引自《我为祖国献宝藏:国土资源系统院士画册》/ 国土资源部《我为祖国献宝藏:国土资源系统院士画册》编委会编. 北京:地质出版社,2009. 10)
    李四光院士

    2021年全国科普日活动期间,中国地质调查局青岛海洋地质研究所发挥科普基地平台优势,在中国科协科普部指导下,联合青岛市市南区教育和体育局、科普中国科技前沿大师谈、新华科普、地质出版社、山东教育电视台,于9月25日共同举办了“地球之肾 湿地‘碳’究—走进自然资源部北方滨海盐沼湿地生态地质野外科学观测研究站”大型科普直播活动。活动通过科普中国、新华网、地质出版社小黑马科学、山东教育卫视、微赞等平台面向全网直播。

    湿地专家和主持人在直播现场

    本次科普直播活动围绕“滨海湿地碳循环研究支撑服务国家碳达峰碳中和目标”的主题,采用现场主持人与专家进行科普访谈,期间插播科技人员在湿地野外的科普讲解视频形式开展。自然资源部北方滨海盐沼湿地生态地质野外科学观测研究站站长叶思源研究员及其团队骨干裴绍峰研究员、丁喜桂正高级工程师、赵广明副研究员做客直播间,与正在山东黄河三角洲国家级自然保护区的东营湿地野外站开展碳循环调查工作的项目组成员一起,介绍水-土-气-生等生态环境要素的监测装置和技术方法,讲解湿地生态地质科学知识,展示国内外科学家依托湿地野外站的全球湿地增温网(CROWN)开展全球滨海湿地生态环境对比研究的大科学计划和科研成果,以及科技人员保护和修复湿地的科学实践。裴绍峰博士详细解读了双碳目标的内涵,介绍了碳在地球上各圈层的循环交换过程以及地球上的四大碳库:岩石圈碳库、大气碳库、陆地生态系统碳库和海洋碳库。他告诉大家,通常把海洋和海岸带所吸收捕获的碳称为“蓝碳”,其储碳周期可达数千年,在气候变化中发挥着不可替代的作用,尤其滨海湿地因具有远高于其他生态系统的固碳能力和潜力,已成为现在科学家们关注研究的重点。

    直播开始,主持人从近年来全球频频出现的极端天气讲起。这些极端天气形成的原因主要在于碳排放加剧及其导致的全球变暖。为此,我国也积极采取措施,明确提出2030年“碳达峰”与2060年“碳中和”目标。那么滨海湿地碳循环研究是如何支撑服务国家碳达峰碳中和目标呢?

    叶思源研究员对湿地先做了简单的介绍。湿地是位于陆生生态系统与水生生态系统之间的过渡地带,包括各种咸水淡水沼泽地、湿草甸、湖泊、河流以及洪泛平原、河口三角洲、泥炭地、湖海滩涂、河边洼地或漫滩、湿草原等。其中滨海湿地物种丰富,有很高的生态服务功能,在水土保持、岸线稳定、污染物质净化、固定大气中的二氧化碳以及为人类提供原材料和休息娱乐场所等方面具有很高的价值。 

    滨海盐沼湿地是一个复杂又独特的生态系统,包含了植物、动物、微生物以及水、土壤、大气等生态要素,各要素相互协同,使湿地具备了较高的固碳效率和长期持续的储碳能力。青岛海洋所滨海湿地团队就是致力于滨海湿地基础地质、沉积环境演化、生态系统固碳功能评价、生态环境地质监测以及生态修复技术等综合调查和创新研究工作。团队依托青岛海洋所建设了自然资源部北方滨海盐沼湿地生态地质野外科学观测研究站,可以对碳在水---生多圈层中的循环过程进行长期监测。

    直播中,观众通过观看湿地团队野外工作视频,观赏了滨海湿地美丽的景色,了解了科技人员艰苦的工作条件以及他们在野外站开展的调查监测任务和科研过程。

    在滨海盐沼湿地生态系统中,首先要了解该区域生长的典型植物,它们可以通过光合作用吸收二氧化碳,这是最直观的固碳过程。科技人员展示了芦苇、碱蓬、柽柳和互花米草几种代表性植物,详细介绍了每种植物的特点。为了更好地向观众展示湿地植物的固碳过程和强大的固碳能力,江星浩同学在野外展示了植物光合作用的测量方法,周攀同学演示了如何通过植物的“样方调查”测量植被地面生物量。

    湿地土壤不仅为湿地的生物生存提供场所,还可以涵养水源,净化水质、抵御洪水、干旱等自然灾害,更是湿地生态系统最大的碳汇。赵广明副研究员对此进行了详细介绍,何磊博士通过视频展示了湿地土壤样品,那黑色的物质就是土壤中富含的碳,来自植物根茎和残骸。土壤中的微生物可以分解碳,裴理鑫博士用生动形象的比喻讲解了湿地水淹环境下微生物是如何工作及其对土壤碳汇的影响。

    除了植物和土壤,分布在湿地各处的水体的固碳情况也是很可观的。裴绍峰博士告诉大家,水中生长着大量肉眼看不到的浮游植物,它们与芦苇、碱蓬等宏观植物一样也可以进行光合作用,将水中的游离的碳转化为有机碳。水里的碳减少后,大气中的二氧化碳就会进入水体中进行补充,从而减少了大气中的二氧化碳含量,这就是水域光合固碳作用。段云莹同学在野外展示了测量水域初级生产力的仪器和方法。

    储存在湿地生态系统的碳并不是100%稳定存在的,其中的一部分会通过植物的呼吸作用和土壤矿化分解作用,以二氧化碳或甲烷的形式返回到大气中,这就形成了水-土-气-生各圈层的碳循环。谢柳娟博士在野外介绍了使用涡度塔开展温室气体的长期监测工作,展示了芦苇通过通气组织传输气体的科学小实验。

    水-土-气-生各圈层的碳循环过程在全球变暖条件下会发生变化。科技人员在野外站需要借助一些试验装置来研究湿地碳汇过程对全球变暖的响应。赵广明副研究员在野外展示了能实时监测46个环境因子的增温模拟试验装置——增温箱。该装置现已布设在辽河三角洲、黄河三角洲和盐城三个湿地,覆盖了两种植被,三个纬度带,并与欧美国家同等的增温站联网,全球科学家共享数据,开展合作研究,预测不同纬度、不同生境、不同地质演化阶段的滨海湿地在未来气候变暖情况下固碳能力的变化,为应对全球变暖提出科学建议。

    滨海湿地团队在东营湿地野外站 

    直播最后,叶思源研究员介绍了我国滨海湿地由于人为围垦、海洋环境污染、海岸工程建设等原因,出现了较为严重的湿地面积退化现象。据调查,我国在1975年滨海盐沼分布面积为2285平方千米,而2017年遥感数据解译结果显示我国滨海盐沼分布面积仅为1234平方千米,退化率达到54%。青岛海洋所湿地团队积极采取应对措施:在黄河三角洲湿地建立了200亩的湿地修复示范区,在91种芦苇基因中优选出具有耐盐、抗旱、生物量大的品种来进行植物修复,目前已取得了很好的效果。叶思源研究员指出滨海盐沼未来修复的潜力巨大,若将我国滨海盐沼恢复到1975年前的状态,将大大增加湿地的碳汇能力。因此加强湿地保护,更好地发挥湿地储碳、固碳能力,对双碳目标的实现具有重要的意义。专家呼吁大家:关爱湿地,保护湿地,自觉践行节能减排,通过实际行动为实现“碳中和”目标贡献自己的力量。

    本次活动是青岛海洋所首次采用现场专家科普访谈的形式开展的大型科普直播。活动采用提问、解答、讲解、ppt展示和野外实景视频播放相结合的方式,形式新颖活泼,内容有趣生动。观众们通过聆听专家的讲解,观看科普视频,明白了“碳达峰”“碳中和”“碳汇”等刷屏热词的内在含义。活动包含了丰富的海洋学、地质学、生态学、水文学、地球化学等多个学科领域的知识点,让大家系统全面地认识滨海盐沼湿地的生态功能,了解科研工作者开展湿地碳循环调查研究工作的意义。活动还弘扬了新时代科学家精神,提高了大家关心湿地、认识湿地、保护湿地的意识。观众们在后台纷纷留言,表达出自己激动的心情和实现国家双碳目标的决心,他们对常年奋战在野外一线的科研工作者也表示出深深的敬意。

    活动当日吸引了全国众多的中小学生及科普爱好者,各平台总收看量达5万余人次,活动圆满成功,取得了良好的科普传播效果。

    青岛海洋所成功举办“地球之肾湿地‘碳’究”全国科...