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贵州省地质调查院率先建成国内首个省域“玻璃国土”,实现了与自然资源管理“一张图”的无缝对接——让贵州地下更“透明”
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“玻璃地球”是地质矿产科学大数据的最有效载体。贵州省地质调查院围绕贵州“三大战略”行动,形成以平台育人才、以创新促发展的科研思路,率先建立了全国首个省域“玻璃国土”,实现了对地下空间战略评价的支撑及与自然资源管理“一张图”的无缝对接该院在2022年全国地质调查工作会议被评为2021年度优秀省级地质调查院。

探索推进地质工作与大数据融合发展

让地下地质结构像玻璃一样透明对一个国家而言,称为“玻璃国土”,对全球而言叫做“玻璃地球”。这是利用地质信息技术建立的多尺度多要素数字化的透明浅层地壳,是存储于计算机网络上、可供多用户访问和开展决策分析的三维可视化虚拟地壳。这个20世纪90年代初提出的技术概念已受到各国重视,经过近20年的发展,目前已经成为引领地质信息聚合、表达和应用方式的主流。

2016年贵州省获批国家大数据综合试验区,恰如强劲的东风为贵州地矿工作数字化转型注入了新动力。贵州省自然资源厅、贵州省地质矿产勘查开发局充分认识到实现自然资源管理与发展必须深入实施“大数据”战略,推进地质工作与大数据融合发展。

在这一思路指导下,贵州省地质调查院主动适应国家深部探测重要发展战略,立足传统基础地质数据优势,聚焦国家、省发展战略以及自然资源管理需求,探索和学习国内外地质大数据技术应用的成功案例,申报了贵州省地质三维空间战略调查评价项目。

该项目得到了贵州省自然资源厅、贵州省地矿局的全力支持,并获准于2019年5月正式启动。

协作:产学研联合攻关三维地质建模技术

面对全国首个省域“玻璃国土”建设项目国内尚属空白领域的这片“玻璃国土”,只有零星资料借鉴,如何建设,成为摆在贵州省地质调查院的一道难题。

作为探索自然科学的地矿人,从来都是拓荒者,善于从无路处寻找出一条路来。时任贵州省地矿局总工程师、该项目首席专家周琦鼓励大家要敢于创新,勇当先锋。

该院通过与中国地质大学(武汉)及武汉地大坤迪科技有限公司组成百余人的产学研创新联合团队,系统收集并充分利用了全省已有地、物、化、遥数据。针对已有的地表地质数据和对深部地质结构的认知,补充进行了必要的地面调查和物探工作,特别是搜集重要的深部钻探和地震勘探等数据。基于这些海量地质资料和成果数据,通过分析、综合和数字化、矢量化,建立起了用于建模的地层序列和虚拟钻孔,系统识别和标定了全省深部构造-地层格架,同步研发并建立了多层级、多尺度、多要素省域三维可视化地质信息系统。

“‘玻璃国土’不是一个简单的三维地质模型,而是一个三维可视化的地质信息系统,不但要实现地质信息的快速、动态、精细和全息的汇聚和建模,而且能够进行地质信息的三维可视化表达、分析、仿真和决策。”与贵州省地矿局长期合作的中国地质大学(武汉)地矿信息科技研究所所长吴冲龙教授介绍。

据项目技术骨干曾禹人说,他们从前期准备、获取数据到海量数据集成开发,一步步地探索省域“玻璃国土”建设方法体系,形成了一套多尺度三维地质建模技术标准体系,突破一批三维地质建模及信息系统关键技术难题,创建了一套省域多尺度三维地质模型体系,实现了一系列省域多尺度三维地质模型应用。

收获:云上建成三维可视化地质信息系统

历时3年,产学研团队初步建立起了贵州全省域17.8万平方公里、海拔-2500米以浅的1:50万尺度三维可视化地质信息系统,并且实验性地完成了对黔东北和黔西南两个片区近6万平方公里的1:25万尺度,以及其中3幅1:5万尺度的三维可视化地质信息系统建设。目前,已实现与自然资源厅全省自然资源管理“一张图”对接应用,同时进行基于微服务架构的云服务平台建设探索和尝试,为自然资源管理及地质矿产勘查提供数据和技术支撑。

贵州多尺度多层级多要素“玻璃国土”项目的成功实施,成为产学研用联合攻关的典范,可为即将开展的全国三维地质填图提供借鉴和示范,为数字贵州的地上下一体化发展探索了新路,为地质大数据找矿预测与数字勘查推广应用提供可视化载体和信息化平台。

据贵州省地质调查院总工程师研究员蒋开源介绍,省域地质三维模型,打开了本专业领域在省域层面深入地下探索地质空间结构的新视角,形成一系列原创性成果,引起中国地质调查局以及多个省地调院关注。围绕贵州省自然资源厅管理中心工作的需要,在2020-2021年期间,结合矿政管理的需要,通过云上贵州专用域资源实现了“一张图”系统对全省4千余个矿业权三维地质模型的调用。

地质矿产勘查工作本质上就是信息工作。贵州省地矿局首席科学家、自然资源部基岩区矿产资源勘查开发工程技术创新中心主任周琦介绍,在全省域“玻璃国土”建成的基础上,贵州省在地质三维空间评价、地物化遥数据融合及三维地质模型创建方面,已经拥有较成熟的工作团队和技术方法体系,具备了成功创建省域-地州-矿集区-矿区多尺度、多层级多要素三维模型的经验。这些成果和经验,已经在“毕节试验区优势矿产资源大普查项目”中全面推广应用。基于基础地质优势的贵州省地质调查院,依托所建立的贵州省多尺度地质三维空间调查评价平台,将逐步加载、拓展,建立起全省域“自然资源三维立体时空数据管理服务平台和三维时空数据库”。

近期,《国务院关于支持贵州在新时代西部大开发上闯新路的意见》出台,要求推动传统产业全方位、全链条数字化转型”,地质技术与服务支撑将大有作为。在可预期的未来,贵州省域“玻璃国土”将进一步充实、丰富和完善,实施更多区域1:25万-1:5万三维地质建模工作,增加矿山1:5000模型,形成全省地质三维云服务平台,为政府和专业领域提供可视化的地质数据检索、调度、融合、分析的操作和交换平台,为决策层提供矿产资源潜力分析、预测和战略评价。基于系统和平台的高扩展和开放性,地调院将持续探索地质资料信息挖掘,开展地质数据信息服务平台的维护和更新,促进业务生成,持续、科学地为自然管理等政府职能和公共事业领域提供长期技术支撑服务。

(局党委办公室)


一审:叶章青

二审:杨邦英

三审:  

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