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        找为推动地质知识服务工作,近日,地质知识服务系统数据工作研讨会在西郊宾馆举行。

        会上,项目各课题组分别作了工作进展交流汇报,包括地质知识服务系统建设整体思路、图书馆资源情况报告、成果数据基本情况报告、资源整合工作方案、实体抽取整体思路、实体抽取操作和知识服务方式研讨等。并以页岩气为例提出了知识服务模型的建设框架。与会专家听取了大家的汇报后,提出应给地名词加上具体坐标及空间位置,实体抽取的标准制定过高、过低都会影响抽取效果,应把握好尺度。

        会议认为,为了保证中国工程科技知识分中心一期工作的有效性,推进地质知识服务工作,对核心字段要规范处理,主要合并规范名称、主题、分类、人员、机构及来源项目几个字段。下一步的工作重点为实体抽取,在馆藏重要数据资源的地质文献数据库、书目库和成果库异构源数据仓储的基础上,针对核心字段,开发元数据科研实体抽取,主要抽取内容为人员、机构和项目名称。


    项目组汇报




    地质知识服务系统数据工作研讨会顺利召开
      走进热气腾腾的培训会议室,第一感觉好像是走进了一个大学校园的课堂。60余张热情洋溢,大多是朝气蓬勃的脸庞,面前人手一台电脑,随着手中按键、鼠标的忙碌操作,各类数据、颜色和形状不断地填充和切换。地质体、剖面、参数等名词不断地在空中穿梭跳跃。从早晨8点半到晚上六点,除了午间吃饭和休息时间,上下午授课中间不设停歇。为期三天的培训,每天都是在这样紧张忙碌的气氛中度过。这就是RGIS物探综合软件升级培训班暨勘查方法技术交流研讨会的实况。这个班自2005年开办以来,已经形成了一个传统,每年一次,被学员们期待性地称为“年会”。

      尽管临近年末,这次直接面向使用者的培训会依然迎来了来自全国地调系统及地勘、有色、冶金等行业、中国地质大学等多所大学及部分矿业企业的60多名学员。中国地质调查局发展研究中心总工程师谭永杰等出席开幕式并做了讲话。兰学毅教授等10余名专家应邀作了专题讲座。RGIS团队针对软件的使用对学员们进行了软件功能升级和使用培训。

      关于本次培训会的目的,谭永杰在开幕式讲话中强调,就是要帮助更多人实现对RGIS软件的应用,实现物探技术和方法等经验的交流。通过需求和供给对接,实现人才和软件共同成长。会上10余名专家为学员们奉上了精彩的物探勘查应用实例报告。技术交流是RGIS培训的一个重点内容,十多年来为推动基层物探技术进步做出了贡献。

      同时,为了让大家尽快掌握新增功能,RGIS团队对授课方式进行了改进。由以前的全天授课,晚间辅导和学员操练,改为每天上午授课、下午学员进行实际演练。通过这一调整,有力促进了学员对软件的理解和问题的及时解决。为了进一步增强培训效果,还为考核通过的培训学员颁发了RGIS 2014培训合格证书。

      为了更好实现软件开发者对各项功能模块设计的本意,会议向与会者学员发放了“RGIS及专业软件需求调查表”。这可以说是“年会”中的“经典环节”,是获得未来软件升级等功能需求,实现软件功能提升的起点和重要渠道。

      实际上,随着RGIS物探综合软件升级培训功能的逐步升级和完善,以及培训班学员的应用和推广,RGIS软件在基础地质调查、潜力评价、找矿勘查等方面发挥的作用有目共睹,先后荣获地理信息科技进步奖、国土资源科学技术奖和2014年的中国地球物理科学技术奖等。软件应用效果好,就能吸引更多的地质工作者加入使用者行列;使用者越多,接收到的良性建议就越多,使软件的发展进入到了一个良性循环的轨道。RGIS培训班每年有新的生力军加入,物探技术人才也在不断地更新和扩大,通过RGIS培训会议的召开和会议流程的精心设计和合理安排,需求方直接面向使用方,人才和技术的交流和结合将有利于软件的不断升级,为找矿发挥更大作用。RGIS团队带头人张明华研究员更是在会上直接发出了邀请,欢迎有为和有志于RGIS软件开发的年轻人贡献自己的才干和智慧到RGIS软件开发和推广工作中来,充实软件研发力量。这种把软件使用方直接变为需求方的工作方法,将更有利地促进软件的开发和应用。

      RGIS软件得到越来越广泛应用的一个有利证明就是每年都有大量的年轻人加入,今年培训班年轻学员的比例就超过了80%。这样的培训班不仅仅是软件应用的培训,更是经验的总结和成果的交流,是知识和工具接力棒的传递,是信心的互相激励,更是对实现找矿突破的热烈响应。

      关于当前软件持续推广面临的挑战和未来如何发展,谭永杰总工在开幕式上提出,在大数据背景下,要将系统走向数据融合和综合分析,实现质的提升。RGIS研究团队表示,今后将加大力气,以解决实际问题为目标,以数据融合和综合研究作为软件应用从量变到质变的突破口,促进RGIS软件成为地质勘查找矿利器,在未来找矿等各方面发挥更重大的作用。


    培训班全体与会人员合影


    培训班授课和交流现场

    RGIS物探综合软件升级培训班研讨会在昆明举行

    自从1985年建立中国旅游地学研究分会并首次提出“地质公园”以来,中国旅游地学事业已走过33个春秋。30多年来,中国地质公园从无到有,从首创到持续走在世界前列,中国旅游地学行业的专家付出了艰辛的努力,也取得了辉煌的成就。

    截至目前,我国已先后批准建立国家地质公园212个,总面积5.15余万平方千米,授予资格58个;批准建立省级地质公园343个;批准建立国家矿山公园33个,授予资格55个。同时,我国还有联合国教科文组织世界地质公园37个,总面积4.6万平方千米,在全球140个世界地质公园中位居首位,占比达26%。中国是世界上地质公园数量最多、增长最快的国家,一个类型多样、分布遍及全国的地质公园体系已初步建立。

    中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会副会长陈安泽

    新时代提出新要求,也更需要新的担当。作为一门地球科学的重要分支,旅游地学如何适应新形势、谋求新发展,为全球的旅游地学提供示范?近日,《中国矿业报》记者专访了中国旅游地学创始人、中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会副会长陈安泽。

    《中国矿业报》:中国旅游地学经过30多年的发展,取得了哪些成绩?

    陈安泽:从1985年旅游地学这一名词被提出,经广大地学界的努力创新,一门以地球科学为理论基础,以服务旅游为方向,以满足人民美好的精神生活需要为宗旨的地学分支学科——旅游地学已初步建立,并已在中国地质大学等四所高校建立了旅游地学本科专业,《旅游地学原理》已经出版,《旅游地学大辞典》即将出版。旅游地学作为一门学科已广泛走向世界。

    在旅游地学理论指导下,中国创建了地质公园,并带动欧洲地质公园及联合国教科文组织世界地质公园的建立。可见,旅游地学在地学发展史、园林建设史以及在促进中国旅游业发展等方面具有里程碑意义。

    《中国矿业报》:当前,中国旅游地学面临着什么样的形势?

    陈安泽:党的十九大提出,中国特色社会主义进入新时代,我国社会的主要矛盾已经转化为“人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾”。站起来、富起来的中国,正在向强起来的中国转换。人民的需求已由主要满足物质生活需求,转化为主要满足精神需求,这些都为旅游地学提出了更高、更新的要求。2018年,自然资源部组建,其下设国家公园管理局,把所有以国家公园为主体的自然公园进行统一管理,这为过去侧重为地质公园服务的旅游地学创造了更广阔的服务空间。同时,文化与旅游部的建立,为旅游与文化的结合提出了新要求,也为旅游地学必须与文化相结合提出了要求。随着世界地质公园的发展,一个全球性旅游地学的高潮正在兴起,旅游地学必须更深入地走向世界,这也是旅游地学面临的新形势。

    《中国矿业报》:新时代旅游地学应该如何发展?

    陈安泽:新时代旅游地学发展的总方略是:

    一是构建一个完整的理论体系。旅游地学是以地质景观资源为核心、服务旅游为宗旨创立的一门新学科。在过去的30多年中,侧重于从普及地球科学知识去研究,侧重于从地质公园建设与管理角度研究,研究领域偏窄,学科体系不够完善。今后,在研究方面要拓展到全部地学景观,要加强地学文化、地学生态环境、地学美学、地学与构建以国家公园为主的自然保护地体系等研究,使旅游地学成为指导国家公园体制建设、地学文化旅游的完整体系。

    二是建立一套完善的研究方法。实践-理论-再实践,进而完善学科体系,是创建旅游地学的基本方法。今后要继续坚持,但要大大扩展实践对象,不断改进研究方法,并发明一系列室外样本收集、室内分析测试的仪器、工具和手段,创新传播地学知识的手段与方法,使旅游地学从定性走向定量。

    三是建设一支有理想、有奉献精神的地学队伍。创新、团结、奉献、开拓是引领旅游地学发展的基础。创新是灵魂,团结是力源,奉献是宗旨,开拓是方针。今后,要把全国有这种信念的同仁组织起来,形成一支强大的旅游地学队伍,以保障旅游地学顺利开展。

    四是组建一批有战斗力的旅游地学组织。以中国地质学会旅游地学与地质公园研究会为核心,推动全国每个省(市、区)都有分支机构,建立团体会员、个人会员制度。在5年内,要发展个人会员2000名、团体会员50名~100名。推动地学文化旅游联盟发展,与各类地质公园、国家公园、自然公园组织建立密切合作关系,最终推动世界旅游地学组织建立,使中国成为世界旅游地学中心。

    陈安泽与地学旅游人员考察黄石国家矿山公园的矿冶大峡谷

    五是开拓服务领域。以地质公园为核心平台,将服务扩展到建设以国家公园为主的自然保护地体系、整个地学文化旅游、全国地学研学旅行工作、建设地学文化镇村工作、推动地勘与矿业转型发展、推进高校建设旅游地学本科专业、推进旅游地学研究到科研机构以及将地球科学知识普及到全国公众中去。

    《中国矿业报》:您对中国旅游地学今后的发展有什么思路和想法?

    陈安泽:发展旅游地学任重道远。对旅游地学今后5年的发展,我认为应该从以下方面着手:

    一是依托地质公园、矿山公园创建一批地学内涵丰富、功能多样、有一定规模和较高管理服务水准的“地学旅游研学基地”。5年内要建设50家。

    二是规划推动一批“地学旅游精品线路”。5年内要规划建设20条~30条,平均每省1条。

    三是培养打造一批“地学文化创意产业园”。5年内规划建设10家。

    四是培育打造一批“地学旅游商品研发生产基地”。采用“产学研”相结合的方式,在5年内培育5家~10家,以提高地学旅游纪念品在旅游商品中的特色。

    五是培育打造一批“地学文化特色小镇”、“地学文化村”。从精准扶贫和普及地学知识出发,5年内建立20家,总目标100家;5年内建立地学文化村100处,总目标5000处。

    六是组织撰写出版《中国地质公园科学导游指南丛书》100部、《中国地质文化旅游胜景》丛书10部~20部、《精品地学旅游线路导赏词》30部。

    七是组建“高校用旅游地学系列教材编委会”。组织编写出版9部核心教材:《旅游地学导论》、《地质学基础》、《地理学基础》、《旅游学概论》、《地貌学与第四纪地质学》、《地学旅游资源调查与评价》、《环境与地学遗产解说》、《地学旅游规划与设计》等。若干参考教材:《导游必读旅游地学手册》、《旅游地学大辞典英文版》、《地学旅游900问》、《地学景观美学概论》、《地质公园学》、《中国地质公园史》、《世界地质公园史》、《中国旅游地学史》。

    八是推动高校旅游地学本科专业建设。在现有4所高校的基础上,5年内再有5所~10所高校建立相关专业。培养一大批旅游地学本科生、硕士、博士。

    九是推动旅游地学研究机构体系建设,促使建立中国地质科学院旅游地学研究室,并在高校及地质单位建立10个~20个旅游地学研究中心(含台湾和香港)。

    十是以省旅游地学研究会和各研究中心为平台,建立地学文化旅游导游培训体系,年培训导游1万名。

    此外,还要与中央电视台科教频道合作,指导《地理中国》栏目,拍摄10部地学旅游科学专题片,拍摄10条~20条地学旅游路线专题片。同时,以中国地质学会旅游地学与地质公园研究分会为平台筹建旅游地学基金,建立旅游地学成果评选制度,旅游地学研究项目及学生资助制度,定期公布优秀成果,并给予奖励。还要争取在5年内举办一次世界地质文化旅游大会、举办一次中国地学文化科普大会,并要全面落实铜仁倡议书。

    我们已迈入新时代,旅游地学也进入了一个全新的时代。全体旅游地学同仁要团结起来,共同为旅游地学构建一个完整的理论体系、一套完善的研究方法、一支有地学思想的队伍、一个有战斗力的组织,以开拓更宽广的服务领域。中国在世界上率先提出了旅游地学这一名词,是全球旅游地学的创立者,目标是使中国人创造的旅游地学成为世界领先的地学分支学科。我国要通过5年的努力,把旅游地学做大、做强、做精,为满足人民日益增长的美好生活需求做出更大的贡献,为全球旅游地学发展提供中国经验和中国智慧。

    为世界旅游地学发展提供中国经验

    12月13日-15日 “中国地质调查局2017年科普工作总结交流会” 在重庆北碚召开。会议集中交流2017年地质调查科普工作经验,讨论谋划2018年地调局重点科普工作。通过总结交流,达到了交流经验、梳理成果的目的。

    中国地质调查局科外部副主任刘凤山表示,2017年,全局对项目科普工作进行了总体部署和推动落实,全年在科普活动、产品、传播等方面取得了丰硕的成果。同时,通过围绕中心工作广泛开展有关科普活动,有力推进了“三深一土”国土资源科技创新战略、地质调查“七大科技攻坚战”的实施,助力了地质科技创新基地的建设与发展。支出,2018年要抓住规划落实、重点领域科普产品开发、科普大讲堂等科普传播品牌建设等重点科普工作,使地质调查科普工作取得新的发展。

    会上,刘延明主任介绍了2017年地质调查科普的基本情况。中国地质调查局科外部全面介绍了《中国地质调查局科学技术普及规划(2017-2020年)》、年度科普工作总结要求,并进一步征求了与会代表的意见建议。29家单位代表介绍了本单位2017年取得的主要科普成绩和经验。

    与会人员认为,2017年全局对科普工作的重视程度显著提高,部分单位已将科普纳入单位奖励范围。全局科普工作快速推进,专兼职人数达到300人,科普产品超过150件、科普活动超过300场,数量和影响都超过了地调局成立以来的任何一年。中央、地方主流媒体对我局重点工作、科普产品、活动进行的科普报道显著增加,地质调查工作的社会影响显著增强,可燃冰、干热岩、页岩油气等专业术语成为社会生活中的常用名词,各方面工作都稳步推进,科普工作在助力重点业务建设、扩大地质调查社会影响等方面发挥了更加重要的作用。

    地调局科外部,地调局地学文献中心相关领导,局属29家单位负责科普工作的同志参加了会议。

    中国地质调查局2017年科普工作总结交流会暨大众化产...

     

    二○一六年,苏德辰在广东丹霞山世界地质公园进行科普宣传

    地球已经有46亿年的历史了,在漫长的演化过程中,大自然鬼斧神工般创造了无数奇美的风景,而地质科学正是探索地球之美的最佳途径。一砂一世界,一石一天堂,苏德辰想用自己的努力,剥开地质科学看似深奥枯燥的坚硬外壳,展现动人心魄的内在之美。

    近日,国土资源首席科学传播专家聘任仪式举行,中国地质科学院地质研究所研究员苏德辰正是首批受聘的12名专家之一。

    4月14日一大早,苏德辰就和同事赶往房山地质博物馆,在4月22日地球日这一天,他将在这里为200名中小学生做一场地质科普讲座,之后,他还要带领孩子们到房山世界地质公园进行野外科普训练,帮助孩子们认识沿途的各种地质现象。因此,他提前一个星期去现场“踩点”,并搜集一些资料补充到自己的讲座中。

    “你们打那口5000米的科学钻井会不会把地球打穿?”

    谈起自己选择科普的缘由,苏德辰认为最早萌芽于2001年开始实施的中国大陆科学钻探项目,当时他负责将每天的项目进展、各项主要活动等信息上传到国际大陆科学钻探英文网站上,并负责更新中国大陆科学钻探中文网站的相关信息。

    中国是继苏联和德国之后第三个实施大陆科学深钻的国家,因此,中国大陆科学钻探的项目在实施过程中非常轰动,每天都有很多人到江苏东海的钻探现场参观访问,现场展版的解说词就要求写得通俗易懂些。尽管科学家们觉得这些展版已经很通俗了,但还是会有人提出各种各样的疑问,苏德辰就负责回答他们的问题。当有重大进展通报时,科学家们常常用专业的术语发布他们的成果,不要说普通读者如读天书,就连专业的记者都大呼看不懂,这个时候,苏德辰往往担任“翻译”,将专业名词解释成大家能够理解的文字。

    苏德辰,1981年考大学时第一志愿就填写了长春地质学院的地质系,毕业后到北京市地质调查所工作。有一年,他们在北京北部山区用化探法寻找石英脉型金矿,正常的工作流程是每隔40米采取一份土壤样品,而在采样时,白色的石英脉往往就暴露在野外,大部分人就只管取土壤样,以尽快完成任务,对出露在脚底下的石英脉看也不看。苏德辰每次见到石英脉露头或特殊的地质现象,都会对它们进行详细记录,并顺手采集一些样品。就这样,在采样的过程中,完成了填图的工作。这种习惯让他在之后的科研工作时,认真思索科普的必要性。

    而真正下定决心做科普,来源于两次亲身经历。

    2000年,苏德辰等6位地质学家参观德国的一个陨石撞击坑,刚一打开地质图,旁边一位女游客就凑上来看,并准确地指出陨石坑的位置和撞击构造,苏德辰非常惊讶,就问她:“你是学地质的么?”没想到女游客告诉他自己是一名医生。

    另一次是2005年参加科技部“973”项目答辩会,在会间休息的时候,苏德辰和另一组搞生物的科学家聊天。他简单介绍了在江苏东海进行的大陆科学钻探的情况,有人就问:“你们打那口5000米的科学钻探会不会把地球打穿?”苏德辰解释说,5000米的深钻,对于人类来讲已经是比较难为的一件大事,但是,地球的直径有12800公里,如果把地球比喻成一个鸡蛋,地壳就相当于蛋壳,只不过这个蛋壳的平均厚度有30多公里,5000米的深钻不过是在“鸡蛋壳”上打个浅浅的小孔,连蛋壳的五分之一都没有钻透。

    这两次经历让苏德辰感触颇深,国内不同领域的科学家对地学知识的了解几乎是空白,虽然这可能是个例,但是德国一位普通医生却具备相当丰富的地学知识。对他来说,身为一名地质学家,有责任将最基础的地学常识整理出来,让其他领域的科学家以及普通民众了解地学,喜爱地学。

    2008年,苏德辰在科学网开通了博客,算是开始了“科普生涯”,他的科学网博客标签是“地学科普与地质灾害”,内容多是与地质相关的内容。

    从开始做科普到现在,苏德辰觉得自己最成功的一次科普发生在2011年,当时他带着一个记者去北京西山参观他发现的15亿年前的古地震遗迹,回京的路上到灰峪采了一些化石,之后这位记者就喜欢上了地质,现在已经是三叶虫化石专家,专门收集和整理世界各地的三叶虫化石。

    “有的时候一个定义就要花三四天的时间,阅读好几十篇相关文章”

    决心投入到科普领域之后,苏德辰给自己定了一个小目标,从两个方面科普地学,一是从专业角度如地貌、矿物晶体等方面发掘地质之美,二是向公众全面系统地介绍中国的世界地质公园。

    而真正投身于科普事业,苏德辰才发现科普比科研困难多了,“科研工作有模式化的东西,就拿矿物来说,采集样品后,分析它的化学成分、物理性质、形成环境和年龄等等,基本上按照固定的套路往下做就可以了。科普就完全不一样,在介绍不同的矿物时,要根据受众的兴趣点,除了介绍矿物的基本特征外,还要联系实际和受众的兴趣,变换不同的角度来介绍它的用途、功效等与日常生活相关的常识,甚至与考古和历史故事融合在一起。”

    有些专业术语对于地学专业人员非常简单,但如果想让没有地学基础的人明白其含义,则要重新审视,为了用通俗易懂的语言精准描述,“有的时候一个定义就要花三四天的时间,阅读好几十篇相关文章,然后再绞尽脑汁地去组织文字。”

    地球已经有46亿年的历史了,在漫长的演化过程中,大自然鬼斧神工般创造了无数奇美的风景,而地质科学正是解释地球之美的最佳途径。一砂一世界,一石一天堂,苏德辰想用自己的努力,剥开地质科学看似深奥枯燥的坚硬外壳,展现动人心魄的内在之美。

    有一次苏德辰到广东丹霞山世界地质公园考察,正好遇上两个三年级的学生,趴在解说牌上抄简介,原来,老师给他们布置了一篇写丹霞地貌的作业。苏德辰上前和他们聊天,“既然叫丹霞,为什么周围的岩石看起来并不是红色的啊?”面对孩子的问题,苏德辰耐心给他们解释了砂岩和砾岩的知识,再分析为什么有的地方很红,有的地方不红。“不要低估孩子们的认知能力,和他们聊天,对我的书也很有帮助。”

    不久前,河北兴隆六道河中学找到苏德辰,原来师生们在阅读《温家宝地质笔记》的过程中,普遍反映看不懂,希望苏德辰能带领学生们现场演示一下《温家宝地质笔记》中描述的测量和绘制地质剖面的过程。苏德辰提前用一天时间找到了一处地质意义很重要的位置,第二天带着19个学生和几位老师来到这个这个野外露头,教孩子体验如何使用罗盘、如何观察和描述岩石、如何测制野外地质剖面。在他的指点下,学生们发现看起来普普通通的大石头里面藏有很多很多的学问啊。

    “做科普实际上对科研工作也有所促进”

    作为一名科学家,地质科研仍然是苏德辰的工作重心,“做科普大多是利用空闲时间在做,没想到几年积累下来,逐渐得到了社会的认可。”最近,苏德辰成为国土资源部首批首席科学传播专家之一。“就我自己来看,虽然在做科普的过程中会占用一些时间,但并没有因此而耽误这几年的地质科研,并且,这几年的科普对科研工作还有所促进。”

    2016年纪念地质百年的时候,苏德辰受邀在门头沟区做了一场科普讲座,主要介绍他们最近几年在北京西山的重要地质发现。讲座结束后,一位姓李的地理老师拿出一张照片来请教,李老师平时观察能力比较强,遇到不能解释的地质现象,就拍了张照片。而这张照片中的地质现象,正好与苏德辰正在研究的古地震有关,是他一直在寻找但还没有找到的。“如果没有这次科普讲座,最终也会有所发现,但可能会晚一些,不可能这么快就出来成果,这也算是无心插柳柳成荫吧。”

    有的时候,听众会向苏德辰提出各式各样的问题,出于科学家的严谨,知道的马上回答,不知道的他会回去查找资料寻找答案,如果资料上没有,说明这就是科学上的一个疑点,值得进行研究。

    每次出野外,苏德辰会随身携带两个相机,只要见到有意思的地质现象就会拍下来当成资料。这个习惯源于1997年,当时苏德辰与一位澳大利亚的专家在辽宁寻找金刚石矿,这位澳大利亚的专家是学地球物理的,但是他对野外见到的各种岩石都很熟悉。细究根源,原来国外所使用的教材大都特别精美,图片多是彩色的,而国内的教科书很多还是的黑白印刷,书中的岩石或矿物与野外实际看到的相关极大。 “在科普时,一张好的图片能让观众一目了然,每张照片背后都有一段精彩的故事。”10多年来,他已经积累了40多万张照片,今年年初,苏德辰花了一个多月的时间,从自己的照片中选出200多张,再加上网上征集的一些图片,出版了《地质之美——经典地貌》,这也是“地质之美”系列科普图书中的第一本,这本书刚一问世便荣获了2017年国土资源优秀科普图书荣誉。

    探索地质之美

    一个海员说,

    他最喜欢的是起锚所激起的

    那一片洁白的浪花……

    一个海员说,最使他高兴的是抛锚所发出的

    那一阵铁链的喧哗……                                         --艾青《盼望》

    抛锚象征着胜利到达目的地,必然让人欣喜。但没有出发,就无所谓到达;没有战斗,也就谈不上胜利。7月12日早上9点,船底传来了一阵铁链的喧哗,我还来不及寻找诗里的白浪花,年轻的大胡子部门长于宗泽已经把我拉到仪器房准备岗前培训。之后没多久,海洋六号离开了珠江口避风锚地,开始劈风斩浪,一路向太平洋挺进。到了7月15日,海洋六号已经航行到了菲律宾海中部。在走航途中,科考队员们也抓紧时间操练兵马,力求以最好状态迎接即将到来的“战斗”。 

    给大洋生活加把“辣”,让每天都活色生香

    7月13日,“海洋六号”正随着海浪的起伏一路欢腾东进,而我的身体开始出现些许不适,一整天懒洋洋的,好像一头大象。到了午饭时分,我带着还没清醒的胃勉强打了些饭菜。正咽下一口,这时于立分拿了桶腌制辣椒过来。虽说作为一个福建人,生活中本没有太多辣椒的位置,但海上生活久了,嘴里难免淡出个鸟来。就冲这撩人的火红,我立马夹了些到碗里,与煎好的马鲛鱼一起下肚,嘴里立刻多了些精彩,那味道勾起了我与妻子在泰国蜜月时吃辣鱼的画面。

    细问于立分,方知这腌制辣椒乃“禁酒令”的产物。话说这于立分乃后甲板一好手,以前下班后总喜欢呼朋唤友、小酌几杯,解解一天的疲乏,如此才好度过漫漫大洋生活。而今年为加强海上调查安全,单位下了“禁酒令”。酒水下架,生活还得继续。为了给这大洋添点滋味,今天上午于立分拿出往年泡药酒的桶,叫上罗红波和唐燕飞,一起干起了腌辣椒的行当,这才有了大家现在的口福。

    不得不佩服这些人的有趣。多年的出海经历,不仅打磨了他们开朗豁达的性格,也让他们掌握了在枯燥单调的海上创造乐趣的本领。他们善于用捕大鱼的网子考量苦闷,而用选面粉的筛子,捕捉幸福。最后,死逼败兴的生活硬是被修饰成展油活水的灿烂,苦闷、风雨也抖成了包袱,腐朽化为神奇。

    从《我们的南海》出发,开启海上大讲堂

    7月14日下午,2016年度“海六大讲堂”准时开讲。应大家的要求,首席科学家刘方兰教授以《我们的南海》为题做了首期讲座。

    讲座上,刘首席引经据典,深刻解读最近甚嚣尘上的所谓南海仲裁案的真实面目,通过现场画图,带领大家学习内水、领海和毗邻区等专业名词,描绘南海资源的分布,列数海上国际合作,展示南海岛礁建设新貌,彰显如今国力,振奋人心。刘首席从自己深耕南海二十多年的考察经历,讲到中国所处南海形势的发展,呼吁年青人员应抓住契机,为建设海洋强国而努力。

    时隔两天,首席科学家助理杨永又以《情系深深太平洋》带我们重温太平洋深海资源调查历程。从1986年海洋四号执行HY4-861航次算起,今年刚好是广州海洋地质调查局参加太平洋调查30周年。19个航次,近65万公里航程,历时2600多天,1250人次参与,这些数字承载了多少的光荣与使命?2011年,海洋六号接过太平洋科考大旗,重合熟悉的战场,续写那不世辉煌。往昔可贵,今朝难得。30年的历史与成果是巨人之肩膀,让你我看清前进的道路。道路虽长,但追求真相的信仰让我们坚定不移的往前走。

    接下来,地球物理、航海、物理海洋等学科也将会轮番登台,交流切磋,端的是群英会海六,知识大沟通。《海六讲堂》是一场满汉全席、贯通中西式的学术盛宴。其风格迥异如寒暖流交汇,激情无限比骤雨台风。甘甜和酸辣,鲜嫩或醇香,种种味道交织,到时或豪饮三百杯,或细品一清茗。让我们在知识的大洋里同船共饮,笑谈海洋古今事。

    岗前必修课——薪火相传•后生可畏

    7月12日,首席科学家专业助理杨永组织了作业前的第一课——专业技能培训。以小组为单位,专业负责人进行具体培训,内容包括设备操作、班报记录、样品管理及描述。由于海上调查的特殊性,科考人员配置极为精简,每个调查队员在完成自己负责专业工作的同时,还需要参与综合值班,所以专业技能培训显得尤为重要。

    7月13日晚上,首席科学家生产助理胡波组织了岗前第二课——调查部作业安全综合培训,培训共涵盖仪器房值班、后甲板作业、用电安全、危化品使用、特种作业设备操作以及危险作业六个方面。初挑大梁的胡助理,年纪轻轻,培训教育却能面面俱到,不免让人叹服于海洋六号人才辈出。 

    夕阳下去了,海鸟停止了呼唤,鱼儿不再戏水欢腾,好像一切都归于沉寂,唯独我们的船在固执地斩浪向前。

    海洋六号斩浪向东

    专业技能培训

    首席开讲了

    海上观日出

    海洋六号厉兵秣马 斩浪东征

    考察组对冒沙现象取样

    太平镇砖混房屋倒塌严重

    考察组向村民了解地表破裂情况 本版图片由地科院雅安地震野外科学考察组提供

    双石镇在地震的破坏下已成废墟

        从雅安地震发生的那一刻起,各种媒体上有关地震成因的推测、分析、判断甚至争议就非常热烈。4月22日下午,中国地质科学院召开雅安地震院士专家研讨会,从地质学的角度也对雅安地震的发震机制进行了分析和研讨。希望,他们的思索能够为人们带来一些启示。

      1.地震2小时后,地质科学家到达震中,判断为逆冲断裂

      中国地质科学院的专家应该是最先进入震区的科学工作者。

      4月20日8时2分,四川省雅安市芦山县发生7.0级强震,得知讯息,正在四川工作的大陆构造与动力学国家重点实验室李海兵研究团队的4名成员:司家亮、云锟、张佳佳、王焕,立即从成都奔赴雅安芦山。仅仅两个小时后——10点钟,他们就从地震现场向位于北京的实验室发回了照片。

      照片可清晰地看到地震造成的破坏,乱石满地、房屋倒塌、道路损毁。当然,科学工作者的第一反应还是尽力搜集地震破裂造成的地表显示,寻找能够反映这次地震原因的蛛丝马迹。

      据前方调查的信息,此次地震的发震断裂为天全—大川逆冲断裂,为龙门山山前断裂——“安县/灌县断裂”的南段,位于宝兴和雅安之间。安县/灌县断裂的中段曾在汶川大地震时发生80公里的破裂。

      4月20日下午,李海兵研究员与司家亮等人在雅安地震重灾区芦山双石镇集结,组成科考队沿天全—大川逆冲断裂行进。据观察,地表未发现明显的破裂,但有大量地震喷沙和冒水现象。此时已经到了晚上,他们决定,第二日再奔赴宝兴,因为逆冲断裂上盘的破坏性可能更大,能够观测到的科学现象也会更多。但问题是,当时同为地震重灾区的宝兴堪称“孤岛”——由于地震造成的山体崩塌十分严重,大量巨石滚落导致交通中断,车辆无法通行。

      等待救援人员打通道路?

      心情急切的李海兵决定徒步赶去宝兴,尽管两地相距约40公里。

      21日早上8点,他们从芦山出发,经灵关,步行10多个小时赶到了宝兴县城。虽然此时已是晚上7点,但李海兵等人还是冒着余震穿行在宝兴县城查看灾情。大家的感觉是:尽管芦山至宝兴县城沿途的山体滑坡十分严重,但宝兴县城内建筑物破坏程度并不严重。

      就在同一天下午2点,中国地质科学院由副院长董树文带队的野外科学考察组也赶到了成都,随后,他们分为三个组分头工作。按计划,他们将对灾区的灾后重建选址进行相关地壳稳定性评估工作,同时对重要活动断裂进行考察,特别是将监控并高度关注新的地应力异常。

      22日上午,科考队与国土资源部在雅安市的前线指挥部会合,并研讨了下一步工作。中午12点,董树文带领的第一组继续从雅安经芦山前往双石镇。考察发现双石镇地表破裂现象不明显,但有比较集中的串珠状沙冒现象,与房屋的挤压破裂方向基本一致,方向大约北东40°;在双石镇中心人民医院后方桥头,房屋全部损毁,房基水平右行错动2~3厘米,未垮塌的房屋墙壁上均出现两组张性的X节理,钝角方向对着垂向;再往东南方向走,直到双河村林峡组,沿途一直有沙冒现象,且多为黑沙,初步判断为深部煤系地层所致。

      与此同时,由地质力学所张岳桥研究员带队的第二组从成都出发,经邛崃市、大川镇和太平镇一线到双石镇,沿途进行了震区地面破坏情况考察工作。初步结果表明:邛崃至大川间未发现地面有明显破坏,从大川附近开始出现建筑物破坏情况;大川至太平一线,沿途可见少量滑坡和崩塌,并有水泥路面破坏与变形现象,显示出较明显的近东西向挤压变形特点;在太平乡,建筑物破坏增多,常见无框架支撑的单层砖房倒塌现象,同时,土石路面出现裂缝和路基局部垮塌现象,并有平行北东向沟谷方向的小型张裂缝发育,但未见明显的同震地表破裂标志。从太平镇至双石镇,房屋破坏情况有进一步加重趋势,并在双石镇观察到水泥桥梁发生近东西向挤压变形破坏和地裂缝发育。

      由地质力学研究所副所长侯春堂带队的第三组则直接从雅安赶往芦山前线指挥部,参加了15时国土资源部抗震救灾远程会商视频会。

      晚上,地科院运送仪器的车队从北京赶到了灾区与调查组会合。

      2.从地质角度分析,雅安地震与汶川地震存在关联

      地科院身处北京的地质专家们,热切期盼着同事们从前方传来的一切信息。同时,他们也在紧张地研究着有关雅安地震的一系列科学问题。

      4月22日下午,中国地质科学院召开雅安地震院士专家研讨会。十余位与地壳稳定性研究相关的院士专家围坐在一起,高悬的大屏幕上显示的是一道从东北向西南斜劈在地壳上的巨大裂痕——这次地震、也是汶川地震的祸首——龙门山断裂带。

      龙门山断裂带位于青藏高原东缘,与四川盆地相交,长约500公里,宽达70公里,由3条大断裂构成,自西向东分别是龙门山后山断裂、龙门山主中央断裂、龙门山主边界断裂。这里也是地震多发区。

      在一幅《汶川地震及其余震分布图》上,密密麻麻的红点堆积在龙门山断裂带的北部和中部——汶川地震后不到一个月时间里,这里发生的余震次数就超过了万次。专家介绍说,5年前,由于汶川地震释放的能量巨大,龙门山断裂带北部中部近300公里的地方都发生了破裂,但是西南段的约100公里却没有破裂。

      这次破裂的恰好是当年比较稳定的地段。专家们根据现有资料初步判断,雅安地震与汶川地震的发生机理很相近,但汶川地震西南段以逆冲为主、东北端为右旋走滑断裂,雅安地震则为逆冲断裂。由于震级的差异,汶川地震的持续时间约90秒,雅安地震的持续时间约27秒,当然,两者的地表显示也差异较大。

      国家地震局拥有我国地震研究的主要科技力量,院士专家们对他们的观点十分重视。恰好当天上午,地科院的多位专家参加了国家地震局组织的一次紧急会商会,并带回了一些地震专家对雅安地震的解读。

      中国科学院院士、中国著名地球物理学家陈运泰认为,从震源位置、机制和震级大小看,雅安芦山地震是汶川地震强余震,是汶川地震破裂向西南方向的发展。而且,他5年前曾在一份政府内参中特别提到汶川西南100公里左右的宝兴一带可能发生七级左右强余震。

      雅安地震发生后,陈运泰院士研究团队根据现有数据资料对这次地震的破裂过程做了动力学模拟,推测的结论是:雅安地震破裂沿走向30公里,沿断裂层面40公里,最大错距离为1.6米,由于地震能量靠近地表基本消耗完毕,因而地表不会产生明显的同震破裂。

      这样的推测与地科院地质科学家在现场的观测情况基本一致,不过专家们也提出,由于地震现场科考的许多信息还没有充分采集和传递,判断模型与实际情况的吻合程度还需要更多的时间以便获得较多的详细的一手资料。

      现在地震科学界对于雅安地震是否为汶川余震的争议比较突出。对于陈运泰院士的观点,也有一些人持反对意见。理由主要为:两次地震之间的时间间隔较长,且这次地震与汶川地震的余震区有一定距离,两地之间有个中间段是没有地震的。

      据地震专家的判断,在这两次发震断裂的中间存在着一个地震障碍体。

      地科院的院士专家对此也进行了讨论。有专家提出,汶川大地震的方向是从汶川向东北方向展开,主要沿龙门山断裂带中央断裂的中—北段以及前山断裂的中段展布,而芦山地震则位于龙门山断裂带南端,在靠东侧的另一条断裂带上,是不是可以考虑雅安地震是龙门山断裂带上一次新的主震。

      院士专家们认为,是否为余震可能需要进一步的研究,但有一点是肯定的,两次地震在地质上具有明显的相关性,受力条件、孕育过程非常相似。他们还特别提出,研究地震的一大关键是对地震构造背景的准确认知,应该把活断层特别是发震的是哪条断裂搞清楚,要把地块是如何运动的搞清楚,最好建立地质模型。

      3.地应力监测数据,能够在一定程度上反映地震孕育发展

      说起地震研究,许多人都会想起一个名词——地应力。

      地质力学认为,地壳内的应力活动是使地壳克服阻力、不断运动发展的原因;地壳各处发生的一切形变,如褶皱、断裂等都是地应力作用的结果。

      我们从过往专家对龙门山断裂带地震多发的解释中很容易就能找到地应力的“影子”:青藏高原以每年10~15毫米的速度向东流动,在龙门山一带受到坚硬的四川地块的阻挡,积聚了大量的构造应力,形成了断层。该断层在不断受到青藏高原挤压的情况下,成为逆冲运动的多发区,因而易于发生地震。

      地应力监测首次与地震联系起来应该是在2001年。2001年11月14日昆仑山发生8.1级地震,当时正在昆仑山活动断裂带中段西大滩附近进行两个测点地应力监测的中国地质科学院地质力学研究所廖椿庭研究员,获得了一组珍贵的震前震后地应力数据。数据显示,昆仑山大地震前后断裂附近地应力大小和方向均发生较大变化,震前地应力高度集中,而震后地应力大小降低约2/3。

      从此,地应力监测走上了地震监测和研究的舞台。

      现在,人们普遍认为:地震的过程也是地应力释放的过程。正是根据这样的思路,许多人认为汶川特大地震应该已经把龙门山断裂带积蓄的能量释放得差不多了,并推测汶川地震后四川百年内都不会再有强震。

      其实这样的推测与地质工作者的地应力监测结果恰恰相反。

      据参会的廖椿庭介绍,他曾在几年前进行一个名为“龙门山地质构造断裂带及其与汶川蕴震动力条件分析”的课题时,选择了三个点作为地应力测量点:一个在鲜水河断裂与龙门山断裂交界处的康定,一个在发震的映秀,还有一个就在宝兴县城。然而,测出的结果让廖椿庭都大感意外——原本估计最不稳定的康定测点,地应力值最低,而应该“平稳”的宝兴测点,最大水平主应力值却最高。当时,廖椿庭研究团队曾在科研报告中对这一现象进行了描述,并建议继续关注。随后,地质力学所在雅安宝兴建立了长期地应力实时监测台站。

      那么,我们在雅安的地应力监测台站是否记录下了雅安芦山地震的信息?

      据专家介绍,雅安地震发震前不久监测曲线显示出跳跃,这引起了监测人员的注意,随即他们进行了跟踪分析,遗憾的是,由于缺乏确切的实例参考,综合分析尚未完成就发生了雅安地震。地震导致断电,数据也一度中断。但震后搜集的数据显示,发震时有两个方向的地应力值大幅增加。

      院士专家们研究了来自宝兴等处的地应力应变监测台站的实时监测数据,认为地应力测量数据在一定程度上反映出地震的发生和发展,这一点非常重要,但现在的问题是:一是,许多重要的数据还没能上升为科学的认识和规律,还需要加强资料分析和综合研究;二是,当前已有的各个台站的监测资料还比较分散,数据的共享和集成还很薄弱;三是,由于地应力监测工作与其他地震监测手段还没能密切结合,发挥的作用还十分有限。

      4.数值精确预报地震需要多部门多学科的通力合作

      地震预报是地震研究一个重要内容,更是一个人类期待解决的目标。

      就在雅安地震的前几日,深部探测技术与实验研究专项“岩石圈三维结构与动力学数值模拟”项目负责人、中科院院士石耀霖在深部专项成果交流会上,谈到了地震预报的问题。当时他说,地震预报也应该像气象预报那样,从基于前兆的经验预报逐渐转变为基于物理机制的数值预报,而其中的关键物理量就是——应力。

      地震发生后不久,他又很快发表了自己对雅安芦山地震的一些认识。

      他谈到,汶川地震强烈,断裂带长达近300公里,几乎整个龙门山断裂带都发生了破裂,但是西南段却有约100公里没有破裂。于是很多人都提出疑问:这一段落会破裂吗?破裂规模会有多大?什么时候破裂?

      他引用了地质力学研究所秦向辉等人的观测结果:“对比分析2003、2008和2010年在宝兴、康定地区4个钻孔的水压致裂应力测量资料,初步揭示汶川地震后断裂西南段现今地应力环境与地震危险性。研究结果表明:龙门山断裂西南段,尤其是康定地区,地震后仍然积累有较高的地应力,震后应力调整以积累为主;龙门山断裂西南端的最大水平主应力已经达到断层活动应力临界下限值,断裂活动进入临界状态,未来具有发生逆断层活动的可能性;结合地应力测量结果、地震地质等资料认为,龙门山断裂西南端具有潜在大震危险性,值得重点关注和研究。”

      显然,地应力监测显示,西南端一段没有地震破裂,但这一段落也是主应力积累率最高的部位之一。而且,汶川地震的发生,使从映秀西南到雅安这一段的龙门山断层发生类似机制的逆掩断层的地震危险增加。

      然而问题是,对于地震什么时候会发生,现有资料还难以回答,因为只有少量不深的钻孔应力测量资料,我们在数值预报探讨中还无法在雅安芦山地震前作出确切的预报。至少我们应该能回答另外两个问题:该段落现今地应力的绝对值究竟是多少?是否已经临近了岩石的强度?

      石耀霖院士说,雅安接近7级地震的发生,对于我们来说,不是什么意外的事情。但是,在没有地壳深部(10-20公里)基于观测应力(包含孔隙流体压力)的实测资料、断层强度的资料的情况下,我们仍然没有充分的定量的力学根据判断地震发生的时间——几年?几十年?几百年?就这两天见到的余震目录资料,目前的雅安芦山地震似乎还没有释放出这100公里断裂带内积蓄的能量,但是下一次接近7级地震发生在何时,尚缺乏资料作出估计。

      最后他谈到,作为数值地震预报的探讨,目前还不在于我们是否做了预报,更重要的是预报的根据。其中,地应力绝对值的测量和相对变化的可靠测量,具有非常重要的意义。

      这是一位地球物理学家对地应力的认识。参加本次雅安地震院士专家研讨会的三位院士同样对地应力研究颇为推崇,他们认为:地质学家在地震观测和预报方面具有自身的特点,特别是采用地应力测量的手段对地质体进行监测,但地应力只是地震研究中诸多方法中的一项,加强是一方面,但更重要的还是要与其他手段相结合,这需要我们的科学界打破部门界线、学科界线,通力合作。

      面对地震后令人心痛的雅安,面对电视中无数双饱含痛楚和期待的眼睛,我们衷心地希望,有一天人类能攻克地震预报的难关,让人们远离地震的魔影。 

     

     

    用科学解剖地震 用合作赢得希望

    2021年10月19日-23日,第六期地质力学进修班在贵州贵阳举办。本次进修班由中国地质调查局地质力学研究所联合贵州省地质矿产勘查开发局举办。地质力学所相关负责同志,贵州省地质矿产勘查开发局总工程师、李四光地质科技奖获得者周琦同志,以及来自全国地勘单位和行业部门的科研专家和业务骨干近250人通过现场和视频会议形式参加了培训研讨。

    所主要负责同志指出,地质力学理论是科学的理论、实践的理论、不断发展的理论。发展地质力学理论是我们的责任和使命。我们要以更加宽广的眼界把握地质力学的现实基础和实践需要,要有“功成不必在我,功成必定有我”的心态,将理论知识转化成笃行志远的坚定信念,攻坚克难的有效方法,在服务国家重大需求中找准定位,做新时代的奋斗者,创造无愧于党、无愧于人民、无愧于时代的新业绩。传承经典,构建新发展格局,创新地质力学理论,胸怀“两个大局”和“国之大者”,引领中国地质事业自立自强,是当前需要广大同仁解决的“时代之问”。在系统掌握地质力学的观点、理论和方法,提高解决“时代之问”的能力的同时,需要深入学习地质力学理论,踊跃投入地质力学实践。一是要把握地质力学的理论逻辑,融入深沉的思考学。地质力学用力学的观点研究地壳构造和地壳运动,正是得益于李四光广泛的力学、物理学等数理科学研究。二是要把握地质力学的历史逻辑,融入深厚的感情学。李四光将地质力学理论和方法运用于矿田地质、地震地质、工程及水文地质、地热地质、现今地应力测量等方面,为研究地质构造和地壳运动问题开辟了一条新的途径,并形成了一套系统的工作方法。三是要把握地质力学的现实逻辑,融入深刻的关切学。地质力学一直急国家之所需,全力服务于国民经济建设和社会发展,是我国科技自立自强的典范。

    本期进修班历时4天,第一阶段室内授课2天,第二阶段野外考察。专家学者们围绕“弘扬李四光精神,继承创新发展地质力学理论”主题,重点交流研讨了地质力学的基本理论与发展、复杂变形区构造解析、古地磁及古大陆再造、构造地貌及活动构造调查、地应力测量等地质力学研究方法,开展了地质力学在中国大陆构造、能源资源预测勘查、地质灾害防治等领域的应用交流。室内授课结束后,对黔西南卡林型金矿进行了野外实地考察,进一步深化对地质力学相关概念、理论和工作方法的认识。

    地质力学是李四光创立的有重大影响的边缘学科,开辟了地壳构造和地壳运动研究的新途径。1944年,在贵阳举行的中国地质学会第20次年会上,李四光发表了《南岭东段地质力学之研究》一文,第一次在书刊上使用了“地质力学”这个名词。自此,《地质力学的基础与方法》《地质力学概论》等相继发行,地质力学走上独立发展的道路。在李四光之后,地质力学薪火相传,弦歌不断。孙殿卿、吴磊伯、陈庆宣、杨开庆以及潘立宙、王连捷等一代又一代地质力学学人坚守学科初心,保持学科特色,接力学科发展,创造了地质力学一个又一个辉煌。

    地质力学进修班是为培养全国地质力学研究人才,由李四光亲自倡导举办的。第一至三期(1962年、1964年、1966年)进修时间为一年,李四光先生亲自编写《地质力学概论》和《地质力学工作方法》教材并为学员授课,培养学员160余人。而后全国各地共举办40多期地质力学学习班,培训技术人员达7000多人,他们大都成为各部门教学、科研、生产的领导或技术骨干。同时,促进了地质力学理论的推广和方法的应用。

     

     

    专家授课

     
     
     
     
     
    弘扬李四光精神,继承创新发展地质力学理论---第六期...

    核心提示

    搞清楚“隐患在哪里”是我国地质灾害防治工作的核心问题之一。2019年,自然资源部部署开展了基于综合遥感技术的地质灾害隐患识别示范工作,力争3~5年内掌握全国地灾隐患“底数”。

    去年,首轮“国家级”大规模地灾隐患综合遥感识别将全国地灾高中易发区8450处疑似隐患“揪”了出来,其成果得到充分认可。但专家也指出,地灾隐患综合遥感识别技术不能“包治百病”,需要科学认识,因地制宜。要通过多层次多技术手段的综合运用,人防﹢技防,方能最大限度保障人民群众生命财产安全。

    “天”——在卫星层次,用InSAR和高分辨率光学遥感技术开展广域普查
    “空”——在航空平台层面,用无人机机载LiDAR和三维摄影测量技术开展局部详查
    “地”——地面专业人员有重点的进行调查复核,以及地面勘查和监测
    名词解释

    ◆InSAR:合成孔径雷达干涉测量,是指利用雷达卫星获取的相位信息,通过干涉测量的方式实现地表形态与形变测量的雷达遥感应用技术。特点是观测范围大,精度高,快速高效,可发现正在“活动”的隐患,特别是一些微小缓慢,人不易觉察的地表变形。

    ◆高精度DEM:即数字高程模型,指分辨率和精度在米级的三维地形数据。特点是精细刻画地表三维形态变化,与光学遥感、InSAR等联合使用,有助于识别灾害体的位置、范围、朝向、坡向等形态信息。

    ◆高分辨率光学遥感:即一般意义上的“遥感”,主要通过可见光谱段对地观测成像,是目前遥感应用最广泛的影像数据。高分辨率遥感影像可直观地反映地表覆盖、地物类型等要素,揭示与隐患相关的地表特征,如裂缝、鼓丘、滑塌等现象。

    ◆LiDAR:一般指三维激光扫描,通过激光雷达对地观测,获取精细三维地形数据。特点是可穿透植被,清晰看到斜坡结构、断层裂缝等地表信息。

    浩瀚宇宙,卫星凝视着地球,以“上帝视角”记录着地表的动态变化;山峦之上,无人机悄然掠过,精准“透视”出高山峡谷的旧伤新痕;边坡危岩,专业人员“按图索骥”,结合孕灾规律和地质条件靶向核查。

    上述天空地作业,均指向同一个目标——识别地质灾害隐患。

    小试牛刀

    全国地灾高中易发区迎来“体检”

    京城五月,繁花似锦,绿意盎然。

    位于北四环边上的奥运大厦6层,此刻却充斥着紧张的气氛:中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心的技术团队争分夺秒解译着卫星遥感数据,赶在汛前,将全国121万平方千米地质灾害高中易发集中连片区疑似隐患“揪”出来,为各地防灾减灾提供参考。这是他们第二年开展“国家级”大规模地质灾害隐患识别。

    我国地质灾害点多面广,滑坡、崩塌、泥石流等致灾因素众多。一个无法回避的现实是,全国每年新发生的地灾70%都在已查明的隐患点范围之外。其中,滑坡最为常见,占全国灾害发生次数和影响程度的92%以上。

    消除“盲区”,解决“隐患在哪里”始终是“防”的难题。

    “2017年6月24日四川茂县新磨村高位远程滑坡和2018年金沙江白格滑坡的发生让业内清晰地认识到,仅靠传统的调查排查和群测群防手段很难对高位、高隐蔽性的滑坡隐患进行早期识别,必须借助现代对地观测技术,尽可能全面的从广域尺度上探测和发现隐患点。”中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心遥感技术研究所负责人葛大庆说。

    为攻克防灾“卡脖子”环节,2019年,自然资源部部署开展了基于综合遥感技术的地质灾害隐患识别示范工作,目标两个:一是论证规模化开展隐患识别的技术可行性与应用效果;二是推动构建国家级和省级隐患识别中心,形成“1﹢N”的分级组织模式,由国家级隐患识别中心统筹全国尺度上的普查识别和技术引领,省级中心负责本省详细调查与现场核查,力求在3~5年内掌握全国地灾隐患的“底数”。其中,国家级隐患识别中心主要依托航遥中心推进隐患识别业务。

    经过充分论证与应用实践,确立了综合应用空天地多源遥感观测技术,以“形态、形变、形势”为识别内容的重大隐蔽性地灾隐患早期识别技术思路,形成了包括专题信息提取、隐患特征识别、野外核查验证的业务流程,丰富了地灾调查评价业务工作方式。

    葛大庆介绍,地灾隐患综合遥感识别技术就是通过高分辨率光学遥感影像与高精度DEM进行潜在灾害体“形态”调查,揭示地质背景、几何形态、地表覆被变化等成灾要素;以不同分辨率lnSAR监测获取斜坡体地表“形变”信息,表征活动状态,判别变形部位、滑移规模和活动阶段;以长时序InSAR形变数据、地质资料、威胁对象等综合分析变形活动的发展趋势以及致灾“形势”,判别疑似隐患,并最终经现场核查验证完成识别确认。

    “综合遥感识别从技术上体现了多源遥感手段的互补,降低了单一技术有效识别不足的概率。同时充分利用孕灾背景、基础地质条件以及已有隐患状况,从信息解译、判断、现场核查与最终确认上体现综合性,避免信息不足带来的认识偏颇。”葛大庆强调。

    2020年该项工作有了实质性进展。

    在自然资源部部署下,航遥中心组织相关力量对全国地灾高中易发区10省市开展地灾隐患综合遥感识别,覆盖黄河上游、四川强震区、藏东南地区、滇西北地区、三峡库区五类典型地灾分布区,面积118万平方千米。

    “此次识别聚焦大型活动性灾害隐患,以滑坡、不稳定斜坡为主,兼顾泥石流、崩塌等其他类型。同时,以人为本,突出对村庄、集镇等人口聚集地区和重大基础设施威胁严重的隐患。”葛大庆告诉记者。

    在识别层次上,一是发挥摸底的作用,对于“人迹罕至、人不能至”的地区,以及其他工作薄弱区或者空白区,综合遥感识别作为先行手段,为地面调查指明“靶区”;二是体现动态监测作用,通过技术手段揭示与灾害发育相关的“变化”特征,对于地面工作程度较高的地区,与大比例尺调查并行,互为补充。

    在工作模式上,实行分级协同。即由航遥中心牵头组织相关技术单位进行隐患识别,为省市提供疑似隐患识别成果。各地核查时首先将疑似隐患与已有隐患库对比,现场核查主要针对新发现的隐患,并根据危险性和危害程度开展相应的防灾工作。

    经过4个多月作业,全国地灾高中易发区221个县区8450处疑似隐患被“揪”了出来。经地方核查,识别正确率在30%以上。其中,青海、四川、湖北分别达到了76.5%、69.9%和62.86%,特别是四川省,核查确认的隐患近半为新增隐患,很好地体现了综合遥感技术发现未知隐患的作用。

    统计显示,2020年在罕见极端天气等多种因素影响下,全国地灾发生数比2019年增加26.8%,地灾造成的死亡(失踪)人数减少37.9%。这份守护人民群众生命和财产安全的答卷上,留下了综合遥感识别技术的印记。

    “地灾隐患综合遥感识别是一项非常有意义的探索性工作。”成都理工大学副校长、地质灾害防治与地质环境保护国家重点实验室常务副主任许强如是评价:

    其一,通过示范区域研究,基本构建了一套基于综合遥感技术的地灾隐患识别技术方法体系和流程。其二,从单一技术手段到多种手段的综合运用,形成了统一认识并对各类技术的优点和局限性有了比较清楚的认知。其三,地勘队伍在技术推广应用中,思想观念和工作方法有了明显改变。其四,识别了一批新的地灾隐患,尤其是滑坡,这是实实在在的成果。

    甘肃省地矿局第一地质矿产勘查院灾防院院长王岩对此深有体会。去年“8·13”陇东南特大群发地灾后,航遥中心下发了一批隐患分布图,灾防院对张家川县113个疑似隐患点进行了野外调查验证,确定地灾隐患80处,全部为滑坡,其中新增地灾隐患70处。

    “综合遥感识别技术能准确判断出斜坡是否变形,为技术人员判定滑坡灾害提供了可靠依据,同时加强了工作区地灾隐患点调查程度,补充完善了隐患点数据库。希望这类遥感核查项目能辐射更多的县区,相关技术能普及到地勘单位,提高技术人员对灾害的辨识率。”王岩说。

    广泛实践

    地方“自选动作”有声有色

    目前,地灾隐患综合遥感识别技术已被广泛接受,四川、贵州、陕西、重庆、甘肃等省市陆续开展识别任务,落实《地质灾害防治三年行动实施纲要》规定任务。技术力量雄厚的省份积极尝试“自选动作”,探索形成了具有地方特色的防灾减灾方式。

    “多灾多难”的四川,便是其中之一。

    四川省国土空间生态修复与地质灾害防治研究院副院长马志刚介绍,去年四川在全国开展示范工作的基础上,部署实施了省级地灾隐患综合遥感识别与监测项目,分片区对川北、川西南、川西、川东川南开展了InSAR监测和光学遥感筛查,发现和圈定了一批高位地灾隐患点;查明了重要城镇及交通沿线、地灾高易发区等重点地段的地灾情况。同时,选取了重大地灾隐患点或处于持续变形的重大工程治理点开展遥感追踪监测评价。

    记者了解到,和国家示范工作相比,四川省级地灾隐患综合遥感识别有4方面特点:

    一是分层级部署。在国家部署“面”的基础上,增设了“重点地段”和“重大地灾隐患点”两个层次,实现了综合遥感识别工作的粗细结合。二是多手段应用。为克服高密度植被覆盖区InSAR识别效果较差的技术短板,增加了“机载LiDAR”和无人机航空摄影,发挥其可穿透植被或高精度的优势。三是全灾种解译。将泥石流纳入隐患识别范围,实现了突发地灾滑坡、崩塌、泥石流等全灾种的解译分析。四是双路径分析。将找出存在形变且未登记在册的隐患点和查找正在变形的登记在册的隐患点作为识别的两个路径,一体化考虑,为地灾风险评价、汛前隐患排查提供了重要靶区。

    “目前四川已将地灾隐患识别纳入常态化防灾工作,并将解译成果作为地灾风险调查、汛前排查、重要强降雨天气后隐患排查的工作依据,实现了从被动应急救灾到主动防灾的转变。”马志刚说。

    “天无三日晴”的贵州,2016年在全国率先引进了综合遥感识别技术中的InSAR 开展地灾隐患的早期识别。5年来,全省共监测发现疑似滑坡形变区2000余处,经核查确认新发现地灾隐患600余处。

    “InSAR也抓住了一些地表变形不明显的在册地灾隐患点,帮助我们加强管理,采取综合防治措施,该治理的治理,该搬迁的搬迁。把‘隐患在哪里’问题又向前推了一小步。”贵州省地质灾害应急技术指导中心研究员刘秀伟告诉记者。

    近年来,贵州积极将技术逻辑与行政逻辑结合。去年9月,水城县发耳镇发生大滑坡,方量达80余万立方,InSAR和地面监测同时捕捉到地表动态,适时发布了预警信息,政府及时将受地灾隐患威胁的群众及重要财产转移到安全区域,把损失降到了最低。

    “事实上,2017年我们就监测到了发耳滑坡隐患。专家调查分析认为滑坡形变在可承受范围内,暂时不用大规模搬迁,通过持续监测和防控既能保证群众安全,又可保障当地生产经营活动有序开展,最大限度降低隐患对社会的负面影响。”刘秀伟介绍,3年来当地经济社会发展有序,老百姓生产生活如常,技术保障为行政决策提供了强有力地支撑。

    记者了解到,目前贵州地灾防治管理模式从以隐患点为主要管理对象,逐渐转变为以隐患点和风险斜坡为对象的“点面双控”风险管理。今年年底,全省以县为单元的精度优于1∶5万的地灾风险斜坡详细调查将全面完成。

    “斜坡与隐患点不同,‘病’不算重,常规设备监测投入大,管控效果不理想,但风险又不得不防。”刘秀伟说。对此,贵州正积极探索将InSAR运用到风险斜坡管控中,力争使该技术从地灾隐患识别迈向监测预警,提高风险斜坡的综合管控能力,为“灾害什么时候发生”探路。

    科学认识

    地灾隐患综合遥感识别技术不能“包治百病”

    多地实践证明,地灾隐患综合遥感识别成果可“指导排查,辅助调查,引导勘察”,提高了调查的针对性,减少了地面工作量,部分解决了“隐患在哪里”的难题。

    但专家同时强调,地灾隐患识别是多种技术手段、多学科知识的综合运用。综合遥感识别技术有其局限性,不可能“包治百病”,现有的技术手段仍难以识别前期没有明显变形或变化很快的突发性灾害隐患,这一点务必要科学理性地认识。

    “每种技术都有优势和短板,实操中须要因地制宜。”葛大庆说,比如,光学遥感容易受云雾天气和分辨率影响,大规模应用中往往难以获取亚米级的遥感数据,解译对专家经验和知识依赖度较高。

    “有的观点认为,综合遥感识别就是应用InSAR技术,这也是不对的。”葛大庆进一步阐释,InSAR能敏锐捕捉地表的动态变化,与光学遥感影像综合运用,可在植被覆盖度较低、高陡地区大范围普查,识别高位、隐蔽性的灾害隐患。比如在地层内部有损伤,地表持续活动的四川强震区,效果就很好。

    但是,InSAR会受到观测角度、植被状况、地形结构、水汽以及数据处理技术的影响和制约,普适性存在一定局限。同时,对于事前没有明显变形迹象,或者变形过程极短的突发性地灾,因其超出了雷达卫星有效观测的能力范围,InSAR很难发挥作用。比如2019年7月23日贵州水城县突发的特大山体滑坡,事前未出现明显变形迹象,InSAR未探测到变形信息。此外,在广东、浙江、福建等植被覆盖率较高的地区,光学遥感、InSAR等技术适用性受限,漏识率也较高。

    “天空地一体化防灾,以广域普查﹢局部详查﹢重点核查的方式分层次开展,是识别和防范地灾隐患最科学有效的方式。”许强认为。

    “天”指在卫星层次,用InSAR和高分辨率光学遥感技术开展广域普查;“空”指在航空平台层面,用无人机机载LiDAR和三维摄影测量技术开展局部详查;“地”即地面专业人员有重点的进行调查复核,以及地面勘查和监测。

    “通常,我们会用两种或多种技术手段背靠背地做,然后相互校验和补充。如果两种方法的结果能对上和相互检验,地灾隐患就可以确认了。”许强说。

    2015年,许强团队通过InSAR发现川西某村寨的山后有一处正在变形的大型滑坡区,由于最高海拔达到了4600米,人工没法上去调查复核,一直没能确认。3年后,在四川省支持下,团队运用LiDAR和三维摄影测量对该区域进行了航飞,经多种技术手段比对分析最终确认了蠢蠢欲动的滑坡隐患。

    多名业内人士指出,专业知识决定了技术应用的深度。在地灾防治领域,地质专家好比“医生”,InSAR、LiDAR等技术手段应用,如同为疑似隐患点做“CT”“B超”。是否患“病”,“病”征如何,最终还得依靠“医生”根据各种测试结果综合判定。如果不掌握足够的地质知识,对灾害形成条件、发育特征、成因机理等不了解,很难用好先进技术。

    扬长补短

    人防技防一起上,天上地下一起看

    甘肃立节北山老滑坡“苏醒”、四川洪雅突发高位远程崩滑、湖南安化切坡建房引发山体滑坡……今年以来,全国已发生200余起地灾,随着汛期的到来,地灾防治工作迎来大考。

    如何牢固树立以人民为中心的思想,进一步提升防灾减灾能力?——“多层次多技术手段综合运用,人防﹢技防”是专家们的一致观点。

    许强指出,近年来我国地灾防治工作取得显著进步,一是构建了一套具有中国特色的地灾群测群防体系,解决了我国地灾点多面广的问题;二是现代技术的有效运用,包括综合遥感技术、监测预警、计算机信息技术等,成效显著;三是引入了风险防控的理念,从以群测群防为代表的自发性防灾,发展到理论化防灾、技术化防灾、体系化防灾逐渐成熟。但是,地灾防治工作也面临瓶颈,最突出的就是对第三类隐患——具有突发性失稳破坏的潜在不稳定斜坡,目前还很难依靠技术手段提前发现。

    “地灾隐患可分为三类,第一类是正在变形的区域。第二类是历史上曾出现过变形破坏、有损伤的区域。第三类就是潜在不稳定斜坡,即历史上从未出现变形破坏,目前也无明显变形迹象,但其稳定性相对较差,暂时处于基本稳定或欠稳定状态,一旦外部条件发生变化,比如一场强降雨或人工开挖坡角就有可能突发地灾。”许强阐释。

    记者了解到,对于第一类隐患,InSAR和高分辨率光学影像能很好地进行识别。第二类隐患,运用LiDAR 最为有效,并可以三维摄影测量辅助。而第三类隐患,靠遥感技术已无能为力,必须动用物探、钻探等手段,把斜坡地下结构和含水状况查清楚才能判断其稳定性,但潜在不稳定斜坡点多面广,防不胜防。

    “现阶段,第三类隐患还主要依靠群测群防来防范,当然我们也正在研发航空物探技术,希望能快速查明地下结构,评价其稳定性。”许强说。

    今后一段时期,地灾防治可以从哪些方面发展突破?

    许强建议,一是要构建航空遥感联盟,搭建信息共享平台,整合全国航空遥感力量,尽快实现航空遥感数据的全国全覆盖。二是要发展航空物探,尽可能多地将潜在不稳定斜坡的地下结构和含水状态搞清楚,把第三类隐患找出来。

    葛大庆认为,提高综合遥感识别能力,找到更多地灾隐患,一方面要着力发展专业目标的遥感卫星,强化源头的有效观测与数据保障,进一步提升卫星监测的频率、精度和针对性。“地灾隐患识别目前主要用欧空局哨兵-1号卫星C波段数据,以及日本ALOS-2卫星L波段数据,但受卫星观测周期和范围限制,一些地方还不能有效覆盖,分辨率也不够,限制了可识别的范围、规模和精度。”葛大庆说。

    另一方面,大规模业务化识别工作要进一步提高遥感识别信息处理的自动化和智能化水平,尽可能将专家知识转为模型或者方法,提升智能识别“去伪识真”的本领,降低人员劳动强度。此外,还要加快培养具有地灾专业知识,又掌握遥感、InSAR以及地理信息技术的人才。

    马志刚指出,现阶段地灾源头管控理念还有待提升,“‘源头管控’虽然是旧词新用,但在地灾防治上是一个全新的认识,是推动地灾‘早期防’到‘源头控’观念转变的重要变革。”

    近年来,四川按照以防为主、防治结合的方式开展了地灾易发县县域地灾风险评价、隐患识别分析等工作,初步摸清了隐患和风险的家底,获得了较为丰富的基础性成果资料。但是,扎实推进基础工作并不代表地灾“防”的工作就做好了,如何依托现有成果和技术把地灾隐患“管起来”,最大限度地降低灾害风险是当前的难题。

    对此,马志刚提出两点建议,一是加快构建地灾隐患点、风险区双控新格局。充分运用地灾易发县县域地灾风险评价、遥感识别监测等成果,选择重点区域开展风险管控试点,形成“识别、监测、管控”结合的风险管控体系,不断提高地灾隐患识别和风险管控能力。

    二是努力做好科技防灾。在加大群专结合监测预警体系建设的同时,重点建立一个综合监测预警平台,构建一套地灾监测预警管理体系,培养一支技术团队,形成“风险提前管控,空天地隐患识别,气象风险动态预报、专业设备持续监测、信息平台实时预警,现场人员动态核查”的监测预警新局面。

    (绘图 陈舒)

    地灾隐患识别:寻找大地上的“潜伏者”

    之前有一部儿童舞台剧很火,在大麦网售票上座率高达90%,被认为是既有科学趣味、又带有心灵治愈的作品。这就是全国首部可燃冰题材的科普儿童舞台剧《冰火传奇》。

    《冰火传奇》自2018年12月21日在广东顺德演艺中心大剧院首演以来,已经巡演了13场,包括进入门槛极高的北京市场,都稳稳地经受住了市场的检验、赢得了对国际高品质演出司空见惯的观众们的口碑与票房。《冰火传奇》作为可燃冰系列科普作品的重要组成部分,于2020年荣获中国地质学会首届优秀科普作品奖。

    就在观众们纷纷为剧目亮出高分的时候,根据可燃冰“燃燃”的故事创作的儿童科普漫画图书《冰火奇缘》于2020年年底正式出版。

     

    主题独特,有料有趣

    “一块冰,偏偏还能点着火”,可燃冰作为前沿科学题材确实独一无二。尽管目前有许多以“可燃冰”为主题的科普文章,但从孩子的视角来看,科学知识的深奥与专有名词的难以理解,两者之间需要架起一座桥梁。以海底寻亲为主要线索,全国首部可燃冰题材漫画图书《冰火奇缘》关于“燃燃”冲出深海的故事脑洞大开、有料有趣。

    每个人的一生,都经历很多迷茫、困顿和寻找。生活在南海1200米以下神秘的“冰火王国”里的一个普通的小男孩“燃燃”,寻找的是丢失的亲情和自我存在的意义。寻找路上,燃燃增长了知识、收获了友情,通过深海机器人“海马”号的帮助找到了父母,还找寻到了生命的价值。

    有关“可燃冰”的科普知识点在书中无缝融合,可燃冰的特点、原理和用途,在海底的环境等等通过故事交代得很清晰。人物角色之间的对话幽默有趣。可谓干货满满,笑点多多,有料又有趣。

    心灵感召,治愈亲情

    故事里的科学家冰博士一家和可燃冰“燃燃”各自经历了一段心灵旅程之后,终于和疏离的亲情重新融合到一起。

    冰博士距离上一次回家,已经三个多月了。当他终于有时间回到家时,父女之间的生疏感还没来得及消除,就接到电话要再次出海。父女的相聚开始进入倒计时,女儿含泪朗读的作文在父亲转身离去的那一刻戛然而止。泪在风中飞舞,终有一天,女儿理解了父亲的选择,重新回归的亲情触及到人内心深处最柔软的角落。

    同样讲述亲情。可燃冰“燃燃”为了找到爸爸妈妈,不惧到任何陌生的地方,不惧面对任何困难。最后在误打误撞中通过“灰鼻子”——深潜机器人“海马”号了解到了父母的下落。原来,他们都在冰博士的实验室里。通过爸爸的讲述,才知道自己小小身躯竟蕴藏大大能量:冒出的泡泡能燃烧成火焰,1立方米可以释放164立方米的天然气…….他意识到自己并不是一无是处,这时他的选择是上岸与父母团聚,共同在新的天地大展拳脚。

    科普漫画读物,塑造了可燃冰、海马号等科技形象,同时又通过主人公的选择,展现了人类对爱、责任和使命的答案。奉献和回报社会,使得每一个平凡的个体变得光辉与璀璨。

    “燃燃”如此,可燃冰如此,地质学家们同样如此。

    跨界打造,阵容强大

    《冰火奇缘——冲出深海》由中国地质调查局广州海洋地质调查局、广东广播电视台联合出品,安徽科技出版社出版。

    广州海洋地质调查局、广东广播电视台发挥科研机构和媒体所长,为推广可燃冰新矿种不遗余力。《冰火奇缘 ——冲出深海》的诞生,源于广东省青年文化英才、广东广播电视台记者唐琳于2017年所采写的新闻报道《我国南海可燃冰试采圆满结束,创多项世界纪录》。在此基础上,从新闻报道延伸转化为科普漫画读物。广州海洋地质调查局水合物中心总工程师梁金强带领科学家顾问团队为科普内容做技术把关并作序,“海马”号项目负责人陶军教授级高工为该书做推荐。该书科学传播准确客观、通俗易懂、生动形象,非常适合家长和小朋友一起阅读。

    翻开书本,一起和孩子开启探索可燃冰试采之旅吧!

    首部可燃冰科普漫画书来了!《冰火奇缘:冲出深海》

    湖北仙桃野外调查

    经处理后的酸性矿山废水可用于浇灌蔬菜

    清明时节,花红柳绿,草长莺飞。与春色相伴而来的,是我国在生态文明建设过程中一个又一个令人欣喜的进展。近日,得知自然资源部中国地质调查局实验测试中心(国家地质实验测试中心)研发的一个用于去除酸性矿山废水中重金属的新装置荣获国家发明专利,记者走访了该中心主任齐亚彬,进一步了解这支老牌“生态地质”科研队伍的最新走向。

    生态修复将成为地质科学研究和服务的一个重要战场

    话题从这个能净化酸性矿山废水的新型技术装备谈起。

    “酸性矿山废水酸度大,富硫酸根离子和大量的重金属离子,不仅会造成矿区周围水体严重污染,还会破坏土壤的团粒结构,使土地板结,农作物枯黄,并通过食物链危害人体健康。若采用一般工业废水的治理方法,往往投资大,成本高,实用性差,难以回收有价金属,致使水资源不能充分利用。”齐亚彬介绍说。为此,实验测试中心的科研团队在长期研究和实验的基础上,根据酸性矿山废水的污染特点,配合矿物材料、微生物去除重金属的新技术,发明设计了一种对酸性矿山废水重金属污染治理的工艺流程装置,使处理后的酸性矿山废水重金属离子能够达到国家污水综合排放标准。该处理工艺流程具有廉价、高效、管理简单、无二次污染的特点,为金属矿山及相关生产企业提供了一种既经济又实用的酸性矿山废水治理方法。“如今,我们已在江西德兴铜矿初步建立了酸性矿山废水示范工程,小试重金属去除率超90%,而且处理一吨水才0.5元钱。下一步,力争使处理后的酸性矿山废水中锰降低80%以上,进一步降低处理成本,并形成一整套酸性矿山废水修复技术方案。”

    而这,只是国家地质实验测试中心在生态地质工作领域众多科研成果中的一例。

    齐亚彬告诉记者,中心在生态环境修复方面有着20余年的经验。随着各地对生态环境的重视,对土壤、水体生态修复领域的需求不断增加,中心这方面的业务也与日俱增,获得了一系列科研成果。比如:中心近年来在江西省赣州市龙南县稀土矿区实施土壤生态修复示范工程,就确定了稀土矿区污染土壤改良配方,标定了稀土矿区环境条件和营养组分,并成功实现稀土矿区修复后经济作物的种植,其镉、汞、砷、铅含量远低于有关标准限值。

    “生态修复将成为地质科学研究和服务社会的一个重要战场。今年的全国两会,更让我们坚定了做好生态地质这篇大文章的决心。”齐亚彬表示,“今年政府工作报告专门谈到了加强污染防治和生态建设,大力推动绿色发展。特别提出了要加强生态系统保护修复,推进山水林田湖草生态保护修复工程试点。这也是测试中心发挥技术优势、服务生态文明、实现转型升级的重大机遇!我们将加快生态修复技术研发与示范应用,不断提升生态修复的显示度。”

    为自然资源调查评价、规划利用与保护提供实验测试技术方法支撑

    自然资源部的成立,体现了我国将“山水林田湖草”视为生命共同体,统一规划、管理、保护的自然观和生态观。如今,以地球系统科学为核心、以“山水林田湖草”视为生命共同体为对象的调查、确权、监察、管理、修复、科学研究等工作全面推进。在这样的背景下,国家地质实验测试中心科学研判形势,精准对接需求,形成了自身转型发展的思路与对策。

    “新型战略性资源的分析检测、山水林田湖草湿的分析检测乃至评价监测,都是我们转型升级、大力发展的方向。”2018年,中心明确了今后的六大任务,其中最重要的一项就是:为自然资源调查评价、规划利用与保护提供实验测试技术及方法支撑。”

    齐亚彬告诉记者,中心在生态地球化学领域所具有的优势,尤其是近年来水土有机污染物分析技术方法体系的进一步完善,使中心支撑生态资源环境地质调查的能力持续增强。2018年,中心建立了地下水中40种抗生素自动化识别、确证与定量分析方法,有效提高了地下水资源质量调查与监控的效率;建立了地下水中低环多环芳烃及其衍生物与短链氯化石蜡、多环芳烃衍生物及其母体、硝基苯类化合物等高效环保的系列分析方法,解决了新型持久性有机污染物检测难题;完成了雄安新区1100平方千米土壤有机组分现状调查,初步形成土壤有机地球化学调查技术方法,为雄安新区建设的土地规划、安全利用提供了技术支撑。今年,中心仍将强力聚焦提升支撑服务自然资源工作和新时代“大地质”工作的能力,加快推进技术方法创新和提升技术研发能力。

    下一步,中心还将开展北京及周边地区2000平方公里的生态地质调查,探索地质环境因素与人体健康的响应关系,建立国土空间适宜性评价指标体系,初步构建国土空间生态质量监测与预警平台;开展云南安宁天宁磷矿、太庙地磷矿等3个矿区生态地球化学调查,初步建立磷矿石中磷、钾、钙等20余种元素的快速分析方法及示范应用,支撑安宁磷矿集中区矿产资源利用;开展雄安新区土壤有机污染现状调查,全面表征雄安新区土壤生态环境质量,为雄安新区土地安全利用提供科学依据;开展赣南南部地区矿山环境综合地质调查和评价,形成矿山生态保护和修复相关建议报告等。

    同时,组织研制土壤形态、有机污染物及无机成分等19种标准物质、制定2个系列2项技术标准,进一步完善地质实验测试标准体系。

    牵住创新“牛鼻子”,做大科技成果转化“新蛋糕”

    齐亚彬说,创新是大背景、大环境、大气候。习近平总书记在讲话中曾指出,科技创新是核心,抓住了科技创新就抓住了牵动我国发展全局的“牛鼻子”。当前,国家创新驱动战略正在如火如荼地推进实施,中心也要加快创新,多出创新性成果,发挥引领作用。

    技术方法的创新,是中心拓展服务领域、提升整体作战能力的核心。

    以新型能源资源分析技术方法为例,中心正在开展页岩气含气量和组分联测等新技术新设备的野外现场应用,实现页岩气野外测试技术能力新突破;开展天然气水合物现场测试技术方法研究与能力建设,优化完善天然气水合物产出气、产出水、周边环境介质组分的现场快速测试方法;开展新型锂—钾分析仪在盐湖卤水及环境水系的现场测试能力建设,从而实现在4000米以上高海拔地区可分析硫酸盐型、碳酸盐型、卤化物型三种不同盐湖卤水中锂、钾等元素的快速分析,在我国西部地区搭建野外现场分析实验平台,形成野外快速分析能力。

    工作方法和成果表达的创新,是地质实验测试工作转型升级的途径。

    当前,中心正全力推进信息化建设,推进测试工作更好地融入“地质云”,开展科技成果的数字化管理和共享服务体系建设,推进集野外数据采集、实验室数据共享为一体的数据采集、处理、挖掘和分发服务大数据中心和地质业务综合管理平台建设;开展大型仪器共享平台及仪器状态监控和应用试点推广工作,提高仪器设备使用效率;整合实验室信息管理系统与质量监控系统,提升服务质量。“如此,不仅能大幅提升各类数据成果的价值,更能从根本上改变地质实验测试工作的方式方法。”

    队伍能力建设的创新,是强健人才队伍、激活科技人员智慧的关键。

    齐亚彬认为,其一,大联合、大协作、大团队是干大事、出大成果的前提条件。单兵作战已经不能满足新时代对科技创新的需要,申请大项目、出大成果需要人才、技术、装备等方面的强强联合,有时不仅仅是跨单位,而且很可能是跨系统、甚至跨行业的。其二,要不拘一格用人才,为年轻人压担子,通过凝练提升科研成果,加速培育人才成长。“中心现在人才断档明显、专业过于集中、领军人才缺乏,我们正自主培养科研骨干和引进高端人才双管齐下。”其三,做大科技成果转化新蛋糕、提升科技成果转化收益,不仅让科技成果加速形成生产力、发挥更大作用,而且以此激发调动中心广大科技人员创新创造活力。“当前,国家政策允许科技成果转化收益自主分配,这也是鼓励科技单位做大成果转化的新蛋糕,鼓励科技人员光明正大地走科技致富之路。2019年,中心将在加大科技成果转化力度上多下功夫。”

    开辟健康地质新领域,为人类社会绿色发展作贡献

    采访中,齐亚彬谈到了一个记者颇为陌生的名词——健康地质。

    所谓健康地质,就是将生态地球化学与预防医学、临床医学等学科相结合,研究地质背景、地质过程、生态环境对人类健康的影响,寻找各类疾病源头的地质环境因素及其分布特征。其实,人们很早就发现大骨节病、克山病等许多地方病与地质环境密切相关,而关键原因就在于各种矿物元素在人体内的过度累积或缺失。

    “自然界中各种因素失调对人体影响都可能诱发地方病,而比较突出的就是地球化学元素的地质、地理分布。”齐亚彬告诉记者,人是自然环境的有机组成部分,其生长、发育与繁衍都受到地质背景、地质结构等自然环境条件的制约。在某一环境中,一旦物质与能量不足或过量,或有某种环境因素对人体生命过程的影响超过了人类的适应和调节能力,就会产生这一环境中特有的高发病率的地方病。

    如今,测试中心已经与北京肿瘤医院、中国地方病防治研究中心、北京大学医学院等单位建立了合作关系,对接了健康地质方面的需求,同时,对健康地质学科的建立和发展进行了规划,组建了健康地质科学研究团队,并初步拟定了工作方案。

    同样,一些名特优农产品的生长也有着不可忽视的地质因素。如:黄岩的蜜桔、承德的板栗,之所以好吃,就是因为当地地层中赋存着某些特殊的组分。而有些地方的土壤中富含硒锌等有益的矿物质元素,则可以开发出有利于人们身体健康的天然富硒、富锌农产品,并以此带动地方特色农业的发展。

    “所以,健康地质不仅要关注、研究有害元素,也要突出有益元素对人体健康的作用。重要的是关注不同元素之间的相互作用,抓住元素富集、迁移和地质背景、环境因素等过程相关的关键点,体现地球系统科学研究的特色。”

    据齐亚彬介绍,中心已在湖北仙桃发现富硒土地250平方千米,为市政府规划了8个富硒产业园,农民收入增加4500多万元;在江西瑞金发现富硒土壤119平方千米、富锌土壤90平方千米,圈定绿色富硒农业产业基地15个,绿色富锌农业产业基地8个,为当地特色农产品产业提高质量提供了科学支撑。“正因为这些成果实实在在地为老百姓带来了好处,获得了当地政府和百姓的高度赞誉。”

    “新时代,新需求,新职责,新挑战。未来,地质工作对国家经济、社会发展的支撑服务还继续拓展和深化,国家地质实验测试中心也将为美丽中国、健康中国的建设释放更多的地质智慧和科技能量。”对此,齐亚彬充满信心和希望。

    修复绿色地球 拥抱健康明天

    自然资源部中国地质调查局地学文献中心对“地球的全球框架:将地质科学置于全球环境中”一文进行专题报道,旨在为我国地质调查工作由地质科学向地球系统科学转变提供借鉴。 

    “地球系统科学”源自“全球变化”的研究,着眼于将地球作为整体及圈层的相互作用。1986年NASA首次将地球系统科学(Earth System Science)作为一个名词提出,地球系统指由大气圈、水圈、陆圈(岩石圈、地幔、地核)和生物圈(包括人类)组成的有机整体。地球系统科学就是研究组成地球系统的这些子系统之间相互联系、相互作用中运转的机制,地球系统变化的规律和控制这些变化的机理,从而为全球环境变化预测建立科学基础,并为地球系统的科学管理提供依据。

    地球系统科学研究的空间跨度可从微米级别(微观尺度)至数千千米级别(宏观尺度),而时间跨度则可从毫秒级别至数百万年。为了将这个巨大系统的各个部分关联起来,人们习惯性地使用多种不同的地质框架、系统和地质环境模型,其中不同的作用和特征或单独运行或相互影响。为对整个地球系统中这些研究要素相关性进行评估,需要一个标准的全球框架,可以系统地将研究置于全球地质背景下,可以将地质过程与其他学科相互渗透,并且适用于任何类型的地球(或行星)环境。这个框架是一个基本的工具,由此可实现地球科学内各分支之间以及与其他相关学科之间的相互渗透。

    地学文献中心承担的中国地质调查局“国际地质调查动态跟踪与分析”二级项目,依托中心《国际地学动态》内部刊物,刊发了“地球的全球框架:将地质科学置于全球环境中”一文,文中提出了一个全球框架,并较为详细地介绍了该框架的背景、历史演变等,所提议的框架可通过表格、示意图和系统图三种方式构建,允许将任何规模的地质景观、区域或特征置于全球背景下。文中重点选取了不同环境下的13个遗址,并将它们置于全球地质框架中,这个通用框架可将所有类型的遗址与产生它们的过程相联系,使其具有全球意义。文章的最后提出了结合示意图和系统图使用地质框架的方法和示例(见图)。其目的是提供地球系统的清晰图像,可用于地球科学界内外的交流。

     

     

    将地质表格、地球示意图和系统图相结合为地质遗址提供了背景的应用实例

     
     
    地学文献中心对“地球的全球框架:将地质科学置于全...