近日，中国地质调查局青岛海洋地质研究所（以下简称“青岛海洋所”）科研人员首次基于无人机激光测深技术顺利完成了柴达木盆地湖泊群的水下地形测量工作，为内陆湖泊空-天-地-水高精度立体监测集成技术研究提供了高原湖泊的水下地形数据。

无人机激光测深技术利用机载激光设备，通过高频次脉冲发射激光束，精确测量水下地形。与传统的声呐测深相比，无人机激光测深具备更高的分辨率和测量精度，尤其在浅水区域和复杂环境中，能够实现更高效、更准确地地形测绘。此外，无人机的灵活性使得其能够在短时间内覆盖大范围区域，显著提升作业效率。

该团队经过多次实地调研和精密设计，克服了西部高海拔、恶劣气候条件等挑战，最终高质量完成了南霍布逊湖、东达布逊湖、东台吉乃尔湖、西台吉乃尔湖全水域以及一里坪湖部分水域的水下地形数据采集工作，首次实现了基于国产无人机激光技术的高原盐湖高精度水下地形测量。测量成果为柴达木盆地湖泊群的水文分析、生态环境保护以及盐矿开发利用奠定了坚实的基础。

无人机激光测深技术的成功应用，不仅为柴达木盆地的地质调查工作提供了全新的技术手段，也为其他复杂条件下水域测绘提供了宝贵的经验和借鉴。下一步，青岛海洋所将继续深化该技术的研究与应用，系统构建极浅海水下地形测量技术体系，为陆海统筹地形测量提供技术支撑。

无人机航飞

验证点采集

水下地形点云图

“梦想”号行驶在海面上。

奚晓谦摄（人民视觉）

广东广州市南沙区珠江口，一艘巨轮静靠在码头边，上半白色、下半橙红色，船上的钻井架高高耸立，整艘船在晴空下分外耀眼。

这是我国自主设计建造的首艘大洋钻探船“梦想”号。这艘国内最大吨位的科考船去年底试航成功，现已进入调试和内装阶段，预计今年内全面建成。

登上“梦想”号，走进实验室内装现场，一块块泛着银光的坡莫合金正铺设到墙上。“梦想”号监造组业务分组实验室工程技术主管何清音，忙着用磁强计对屏蔽层仔细检查。3000多块共1200平方米的坡莫合金，相当于3个篮球场大小，何清音要确保坡莫合金板之间的空隙不超过1毫米，且每一片坡莫合金板要完全贴合墙面，以免影响磁屏蔽效果。

“安装好磁屏蔽室很关键。大洋钻探取得样品后，要在屏蔽磁场干扰的实验室环境中进行磁学实验，从而确定地质矿产储层的年代、探究地球动力学及地质演化过程等。”何清音介绍，“实验室创新使用了全国产、达到国际领先水平的坡莫合金屏蔽层，对外部磁信号的屏蔽率达到99.8%，能够保证科研实验环境。”

作为全球面积最大的海上移动实验室，“梦想”号的船载实验室装配各种精密实验仪器超过150台（套），目前已完成水、电、气、风等十二大系统的安装工作，即将进行实验仪器的安装。

“钻探，是‘梦想’号最重要的能力。”中国地质调查局“梦想”号指挥部主要负责人周昶介绍，“钻探的目的是钻获地球内部的岩心，并获取其中蕴含的地质信息，进而解开地球深部的奥秘。”

钻探科学领域有这样一句话：“一万米钻深的难度堪比登月。”在技术创新和设备集成的支撑下，“梦想”号具备海域1.1万米的钻探能力。“这艘船致力于实现钻透地壳、进入地幔层的目标，这也是命名为‘梦想’号的原因。”周昶说。

“1.1万米的压力，对设备、水、电、液、材料都是一个挑战。”“梦想”号监造组组长殷宪峰介绍，全船涉及主要设备303项、生产图纸8300份、建造工序上万道，共集结了150多家科研单位参与建设，突破10余项关键技术。

行走船上，创新之处让人应接不暇。依托自主研发的船载岩心智能储运系统，岩心在船上就能实现自动转运和存储，如同“虾从海里捞起后马上放到冰柜里”，保证了样品的“新鲜”程度；应用蓄能技术和闭环电网，满载180名船员的情况下，可连续在海上工作120天，续航里程达1.5万海里；120万米的电缆铺设，全面覆盖信息化技术，实现了船岸智能协同。

距离船只建造现场不远处，与“梦想”号配套的钻探保障船、全球最大的海洋地质岩心库、我国首座深水科考码头等均已建成，将为“梦想”号运营提供强大岸基支持。

向海图强，需要科考利器。我国深海探测将以“梦想”号为重要平台，构建深海地质地球物理探测和钻探技术装备体系，为人类认识、保护、开发海洋作出新的更大贡献。

近日，自然资源部中国地质调查局国家地质实验测试中心油气能源地球化学研究室团队对依托于国家重大专项《页岩气资源评价方法与勘查技术攻关》项目自行研发的“页岩气现场综合测试分析平台”进行了首次道路测试和现场实验。

“页岩气现场综合测试分析平台”可搭载数十台（套）精密设备，在野外钻探现场同时测定页岩的含气量及气体组成、岩石学参数、有机地球化学参数、孔渗等物理性质参数、岩石力学性能参数等页岩气测试的重要指标，是目前国内外搭载设备最多、功能最齐全的页岩气现场综合分析移动平台。形成了页岩含气量与成分联测技术方法，可对所有搭载设备进行集约化管理，实现对测试结果的综合分析和图示化表达。

此次野外实验从北京出发，历经丘陵、高山、河流等多种复杂地形，最终安全行驶2500余公里到达四川省叙永县白腊苗族乡黄花村。在钻井现场开展“车载页岩气多参数现场分析系统”试运行，重点针对页岩含气性和岩石热解参数进行了多批次现场跟踪测试，验证了“页岩气现场综合测试分析平台”野外工作的适用性、稳定性和可靠性，获取了实时准确的数据资料，得到油田方面的认可，完全满足现场要求。该平台测试功能全面、高效快捷、灵活机动，可为页岩气井场勘查和路线地质调查提供高效、及时、可靠的现场数据资料。

要给珠峰拍摄一套全景高清立体照片，一定得是一位世界级的摄影师。

图为航空测量队员从飞机上用手机拍摄的珠峰

你可能想，这位摄影师要先来到珠峰脚下，从下往上拍一组广角照片，以显山之高邈；再在攀登途中拍摄一组近景照片，横看成岭侧成峰；最后顶风冒雪冲顶成功，从上往下拍一组俯瞰照片，一览众山小。

现在，就有这么一位“摄影师”，不用爬山也可以胜任这项工作。这就是号称“中国地调空军”、隶属于自然资源部中国地质调查局的“航空地质一号”飞机，它能飞到比珠峰更高的高空，运用三组特殊的“镜头”，从空中拍摄一套单幅可达上亿像素的珠峰全景高清照片。

这就是大名鼎鼎的“航空地质一号”，擅长高山、高原区的航空物探遥感调查。如果您有航空测绘、航空摄影的需求，可联系我们！照片包您满意！

下面我们就逐一解密这位会飞的摄影师和他的独家摄影镜头。

挑战极限飞行

“航空地质一号”飞机是处于国际领先水平的专业测量平台，由地调局航遥中心完成改装设计，飞行海拔高度可达10500米。它曾在西藏羌塘高原执行过测量任务。

中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心副主任孙承志介绍，此次珠峰航空高程测量，“航空地质一号”主要飞行在平流层与对流层交界处，飞行高度为9800米~10250米之间，接近“航空地质一号”的极限高度。“航空地质一号”飞行员于思明说，在高原飞行最大的难点就是突如其来的侧向风，这里山峰高耸、连绵不绝，山与山之间经常会形成风口，致使吹来的风被突然加速，“看不见的风”成为对飞行员技术的最大考验。

2020珠峰高程测量技术协调组组长、中国测绘科学研究院研究员党亚民参与起草了航空重力测量实施方案。他告诉记者，一开始询问了测绘系统经常做重力测量的飞行员，人家一听说要去这么高的地方飞，直接就拒绝了。“珠峰天气变化太剧烈，飞行还是有一定风险的。”党亚民说，随后他了解到航遥中心的“航空地质一号”飞机为了勘测地下物质，经常要贴近地面飞行，而且是飞得越低越好，对飞行技术的要求也更高。于是难题迎刃而解，“中国地调空军”挑起了空中测量珠峰高程的重担，并且在重力测量的基础上完善了航空遥感实施方案。

中国地质调查局自然资源航空物探遥感中心副总工程师陈斌计算了此次空中测量的“工作量”。其中，航空重力测量的面积达到了1.25万平方公里，预计将用5个架次完成测量，每个架次平均用时6小时。航空遥感摄影至少需要8个架次，特别是中午1点之后，珠峰地区天气会变得非常恶劣，很难进行摄影。所以，和地面测量人员一样，“航空地质一号”也需要抢抓时间窗口，如果天气条件允许，飞行人员每天早上5点就要在拉萨机场做好准备，随时等待起飞。从拉萨机场到珠峰测区大约需要一小时。

镜头一：寻找珠峰的“脚底板”

第一组镜头名叫机载航空重力仪，负责航空重力测量。

划重点，下图是我国自主研发的航空重力仪DGA01。

同时，机上还配备了GT-2A型航空重力仪。两台重力仪的测量数据互为备份，保证每架次测量的成功率。

什么是重力测量呢？简单说，就是测量山峰的海拔零点。就像我们量身高要从脚底量起一样，一座山峰究竟有多高，也要从它的“脚底板”量起。

那么珠峰的脚底板在哪里呢？这就要用到大地水准面的概念。大地水准面是描述地球形状的一个重要物理参考面，也就是海拔高程系统的起算面。精确求出这个水准面，就相当于找到了珠峰的脚底板。

孙承志告诉记者，计算珠峰大地水准面，以前是用水准测量的方法，也就是从青岛的水准原点，应用国家一等水准测量规范，一路测到距离珠峰最近的西藏定日。从定日到珠峰大本营，因地形条件限制，观测次数、视距和时间无法满足一等水准测量规范，只能用二等水准规范进行测量。从大本营再往上，只能应用三等水准规范了，测量的精度也相应降低。

在1975年我国第一次珠峰高程测量中，一名队员在海拔7790米、距珠峰1.9公里处，因戴着手套不便操作，便毅然脱掉右手手套，冒着摄氏零下40度的严寒操作重力仪测得了重力数据，创造了世界重力测量史的奇迹，但同时也付出了4根指头因冻伤坏死的沉重代价。

精度是测绘的生命，现在，地面队员不需要再冒着冻掉手指头的风险去测量重力了。航空重力测量不受地面条件限制，可以完美解决从定日到珠峰峰顶这“最后一公里”的测量难题，把精度一致性延展到峰顶。

“水准测量是沿着一条线测过来，测的是一些点位。航空重力测量则是通过连续测线飞行，可以测出一整个面。”孙承志说，航空重力测量可将大地水准面的测量精度较以往提高近40%。

这款镜头拍出的照片是这样式的：

图为某地航空重力异常图

镜头二：亿万像素大写真

航空遥感测量分别要拍摄两组“照片”。一是利用先进的机载航空相机获得高分辨率的影像数据，二是使用先进的机载激光雷达仪获取高精度的三维地形点云数据。两数据融合形成高分辨率、高精度的三维地形数据，能够逼真、直观地反映测区的地形、地貌特征，这是名副其实的珠峰大写真！

那么，机载航空相机长啥样？

这就是目前世界上最新一代的数字航空摄影测量系统：ADS100推扫式数字航摄仪。它具有效率高、数据信息丰富、性能稳定高、集成度高等一系列优势，同时投影变形小、影像拼接量小。

孙承志介绍，飞机上专门为高空作业改装了摄影窗口，遥感设备需要光学玻璃，要在飞机上开窗，技术要求比较苛刻。相比普通的光学照相，使用这台相机拍出来的照片畸变小，并且可以测定成像位置的坐标。

那么，这样一张可以用来测绘的照片，像素能达到多少？据说单幅不少于4亿像素！拍摄出来的图像色彩均匀、定位精度高、图像分辨率高。

数字影像 数字地形

机载激光雷达仪的外观更炫酷：

这是目前行业内体积最小的大幅面激光测量系统，有最高级别的点密度和采集率，也是目前国际上广泛用于多种测量平台的激光雷达测量系统。

它拍出来的照片是这样的：

地表三维模型

机载激光雷达仪在飞机上发射激光波束，通过地面回波测定从飞机到地面的距离，得到精密的地面数字模型。孙承志说，以前都是靠立体测绘，在两个位置拍摄两张照片，用立体交会的方法绘制一个模型，再在模型上间接采点。飞机则可以用激光直接在地面采点，用来再现地面的三维地形。

党亚民告诉记者，遥感摄影测量将在自然资源监测方面发挥重要作用，留下第一手的精细资料。“很多人想用无人机完成遥感摄影，但七八级大风在珠峰是家常便饭，无人机根本不可能飞行。”党亚民说，针对珠峰一般会使用卫星遥感影像，但像“航空地质一号”这么近距离地获取精细遥感资料，所获数据将是弥足珍贵的。

唐颜师古曰：“志，记也。积记其事也。”我们所熟知的，古有三国志，今有各地方志，无一不是存史宝库，为我们传承历史、了解社会提供了很好的参考。

中国地大物博，既有高耸入云的大山，也有大小不等的盆地，既有起伏不平的高原、丘陵，也有坦荡肥沃的平原。这样一个幅员辽阔、地形复杂的国土，似是一个构造精密的人体，需要我们一点点去探索，一步步去摸清。

何其幸哉！在中国区域地质志项目组的努力之下，我们慢慢摸清了祖国母亲的脉络。福建、海南、湖南、河北、宁夏、贵州、江西、陕西、辽宁、天津10个省（区、市）正式出版的地质志书和地质图件（含数据库）日前已公诸于世，当代参考之，后代传承之。

所谓十年磨一剑。这样一个阶段性的成果，耗费了以中国科学院院士李廷栋为首的项目组人员近十年的功力。在“中国区域地质志”成果发布会上，中国地质调查局党组成员、副局长李金发很激动，他说，地质志的编撰是国家地质调查史上具有里程碑意义的大事、喜事。

这样一件大喜事，有着怎样的来龙去脉呢？为此，中国矿业报记者采访了中国区域地质志项目负责人、中国科学院院士李廷栋，为大家一探究竟。

《中国矿业报》：大家都知道，我们第一代《区域地质志》出版于上世纪80年代~90年代。既然我们已经有了一部区域地质志，为何会考虑再编撰一部呢？

李廷栋：在出版了第一代《区域地质志》之后，我国地质事业又迎来了蓬勃发展，获得了海量的基础地质资料，取得了丰硕的调查研究成果。根据中央提出的“创新驱动”和“加强基础研究”的发展战略，我们反思，地质基础研究和地质理论创新薄弱，地质综合研究和成果集成不够等一系列问题，严重阻碍了地质工作健康发展，滞后国家战略需求。同时，《国务院关于加强地质工作的决定》和《全国地质勘查规划》（2005-2020）要求，提高基础地质调查（研究）程度，建立地质图文更新机制，开展全国基础地质资料综合研究和成果集成工作，编制新一代全国系列基础地质图件。为此，2008年中国地质调查局下达了重编中国区域地质志的任务。

与此同时，我们还考虑到通过编志，把海量地质、地球物理、地球化学、遥感等调查研究资料进行综合研究和集成，以志书和系列地质图件的形式，使之系统化、规律化、理论化，使之成为在国家经济社会发展中被广泛应用并具有宏观影响的大成果，奠定中国地质调查第二个百年的地质基础。

中国区域地质志项目负责人、中国科学院院士李廷栋

《中国矿业报》：根据需求，《区域地质志》编撰有着怎样的规划？

李廷栋：新一代区域地质志编撰按照统一标准、总体规划、分阶段实施的思路，分省级、区级和全国3个层次编纂。整套系列成果将包括32个省（区、市）地质志，16个重要构造单元、成矿区带或经济区地质志和全国性专业地质志书，全部编纂工作计划于2021年完成。

整套志书包括地质志六七十部，约1.2亿字，系列地质图件300余幅和新的全国1∶50万地质图数据库。目前，我们已完成26套，出版10套。以江西省为例，各个省级、区级地质志都包括一套志书、一套地质图件和一个数据库，其中图件包括：地质图、地质构造图、岩浆岩图、第四纪地质地貌图、航磁异常图和重力异常图。部分省区还编制了变质地质图、岩相古地理图、基岩地质图、海底地貌图等。

《中国矿业报》：与以往相比，这部中国区域地质志的编撰，在哪些方面取得了比较突出的成效？

李廷栋：通过海量资料的综合研究和重大地质问题的攻关，我们在地质科技创新上取得了诸多新发现、新认识，为地质理论创新奠定了基础，提供了支撑。

首先，我们提出了洋板块地质学的学术思想，为认识中国大陆构造演化提供了新理论基础。我国存在大面积各个时代、各种类型的造山带，洋板块地质学的研究是破解造山带诸多地质难题的钥匙。

我们针对洋板块地质学的核心问题进行了研究探索：一是在造山带研究中加强了洋板块地层系统的研究。从俯冲增生杂岩研究入手，来识别洋板块地层组合，包括海山、洋底高原、洋内弧、深海-半深海等不同构造环境形成的沉积地层，再造了造山带中洋板块从洋中脊形成到海沟消亡的全过程。二是根据蛇绿岩类型划分进行了造山带构造环境及其演化的研究。从板块裂离到聚合的各个阶段产生了不同类型的蛇绿岩，已发现60多条蛇绿岩带。我们强调，要建立不同类型蛇绿岩的鉴别标志，厘定蛇绿岩类型，重建这些蛇绿岩带所代表的洋盆构造性质，再造造山带洋盆构造系统。从洋盆演变、洋陆转换角度研究蛇绿岩，开辟了蛇绿岩研究的新思路。三是进行了洋陆转换过程的研究。重点研究了洋陆转化过程中沟-弧系统内沉积岩的物质来源、俯冲带岛弧岩浆岩的形成机制。前弧玄武岩、玻尼岩、埃达克岩、富铌玄武岩及高镁安山岩组合，是洋陆转化形成大陆初生弧的代表，是洋盆向大陆转化的标志性岩石组合，我们给予了重点关注。

其次，在地层古生物的研究中获得众多新成果。一是按照地质发展历史进行了分阶段动态地层区划。地质志的编写涉及不同的地质时代，在不同地质历史时期，地层的分布发育特点随着时间迁移不断发展变化，因此，在地质志编写过程中，根据地质发展特点编制了不同地质阶段动态地层区划图。在“地质志工作指南”中我们分六个阶段进行了详细的地层区划。二是提出了我国中-新元古界划分的新方案。通过地质调查研究成果的总结对比，特别是在青白口系下马岭组及相当地层中获得1360Ma左右高精度年龄数据，提出中-新元古界新的划分方案和在蓟县系与青白口系之间建立两个待建系的建议，获全国地层委员会批准，并被纳入2014年新颁布的《中国地层表》。三是古生物的研究获得众多新成果。在全国地层古生物的调查研究中，获得许多重大的新发现、新认识和古生物的新属、新种。

同时，重建了重要造山带岩浆岩的年代格架。依据5000多个锆石年龄数据，厘定出多期重大岩浆事件，重建了阿尔泰、准噶尔、天山-北山、秦岭-大别、柴北缘、昆仑、兴蒙、喜马拉雅等中国主要造山带和全国岩浆岩时空格架，探索了岩浆活动的构造背景及其与成矿作用的关系，为中国大陆物质组成和演化提供了新的证据。

此外，提出中国大陆板块构造启动于新太古代的新认识。应用洋板块地质学的新思维，对华北克拉通早前寒武纪地质的研究成果进行了系统梳理和专题研究；在内蒙古新太古代色尔腾山群发现了代表洋板片俯冲熔融产生的富Nb玄武岩、高镁安山岩两类岩石组合；在辽吉构造带及其它地区相当岩层，也识别出代表洋盆地层系统的混杂岩组合，证明中国大陆板块构造体制始于新太古代。

最后，强调了第四纪地质研究的环境意义。本次志书的编写，把第四纪地质作为单独的篇章进行论述并编制了相关的地质图件。通过河北省泥河湾盆地的专题研究，建立了华北地区第一个完整的新生代地层层序，确定了第四系与新近系界线位置，提出其生态环境演变过程。同时，还建立了我国华北全新世地层层序，并依据沉积特征及气候演变的阶段性，确定了全新统底界以新仙女木事件结束（年代为11700cal aBP）为标志，并以全新世气候适宜期起止时间为界划分了全新世内部各阶段划分方案。

《中国矿业报》：全国城市地质工作会议召开以后，各地对城市地质的关注度与日俱增。请问《区域地质志》是否对城市地质工作有所帮助？

李廷栋：我们这套《区域地质志》对城市地质工作的开展大有裨益。

首先，我们在部分省（区）进行了城市地质调查研究，重点查明了城市地质条件、存在的地质问题与地质资源等，主要包括：地质结构、物质组成、地质过程及其与人类生产实践活动的相互影响等，补充了与城市规划、建设与管理等相关的地质工作内容，引导城市地质资源合理利用，规避城市地质安全风险，全面支撑城市规划、建设和管理，促进城市人地和谐。

其次，我们在北京、上海、天津、重庆等地质志中增加了城市地质篇章，充分收集论述了基岩地质、深部地质、水文地质、工程地质、环境地质、第四纪地质与新构造活动等的调查研究成果，编制了相关地质图件，系统建立了城市地下三维结构和三维可视化城市地质信息管理决策平台以及面向公众的城市地质信息服务系统。

《中国矿业报》：请问《区域地质志》的编撰对搭建协同攻关和人才培养具有什么意义？

李廷栋：一是发展了地质调查与科学研究相结合的模式。地质志书的编纂工作在中国地质调查局和中国地质科学院的领导下，由地质研究所牵头，联合6个大区地调中心、广州海洋地质调查局和青岛海洋地质研究所、31个省（区、市）国土资源厅或地勘局及所属地调院、所，以及各有关地质院校，共同完成三个层次志书的编纂工作，形成了“1+6+33+n”地质调查与科学研究相结合的模式，开创了产、学、研联合攻关的新局面。密切了中央与地方、地调部门与科研院所、科研单位与地质院校之间的关系。

二是搭建了科技人才培训的桥梁。通过9次成果交流会、30多次现场考察研讨和50多次协商、咨询会议，各学科专家和基层地质工作者互教互学，取长补短，使年轻的地质学家充实了基础知识，提高了地质鉴别能力，形成了40几个约800人组成的高素质综合研究与地质编图的科研群体。

三是工作指南发挥了引领作用。为使地质志编纂工作有序、高效进行，我们编写了《中国区域地质志工作指南》，同时正在编制海洋地质志的工作指南。“指南”根据国内、国际有关规范、规定和地质新理论、新技术方法，结合我国地质构造研究程度，进行了地层、构造区划和岩浆岩分类分期，对地理底图、地层、岩浆岩、构造、第四纪地质、地球物理、地球化学、地质编图、地质数据库等应反映的内容、精度要求、工作方法等，都做了明确规定，提出了严格要求。“指南”不仅对编志工作“统一思想、统一标准、统一要求”发挥了指导作用，而且对地质行业开展地质综合研究与编图也提供了参考，发挥了引领作用。