中国地质调查局发展研究中心2021年着重推进现代地质工作体系构建研究、关键带监测网建设、AI技术在地质填图工作中的应用、矿产勘查技术发展路径分析等——
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●推动自然资源调查监测的体系化和系统化，对地质—土地—水文—生态过程进行系统研究。
●研究地球关键带的复杂过程和相互作用，被公认为是解决当前全球资源环境生态问题的“钥匙”。
●AI将是推动区调地质工作变革和创新的一种行之有效的方法。
●国内已构建“星—空—地—井—海”多空间平台立体探测技术体系，但物探、遥感、钻探技术水平仍与国外差距明显。
中国地质调查局发展研究中心近日举行2021年成果交流会，展示中心各研究团队在地质发展战略及技术研究、国际矿业研究、党史学习教育等方面的重要成果。一个个精彩的报告，全面介绍了“新一轮找矿突破战略行动纲要编制”“中国矿业50指数研究”“构建矿产勘查市场新机制”“2021年度全球矿业投资环境变化新特点”等研究成果，而每个专题报告之后，特邀专家围绕进一步提升研究水平、深化成果应用提出的一系列建议，则更加发人深省，具有重要的指导意义。
面向地球系统科学，重构现代地质工作体系
中国地质调查局发展研究中心的职责之一是承担地质调查发展战略研究工作。为持续推动地质调查实现三大转变（即：服务方向由支撑服务矿产资源管理为主向支撑服务整个自然资源管理转变；指导理论由传统的地质科学向地球系统科学转变；发展动力由主要依靠承担项目向主要依靠科技创新和信息化建设转变），发展研究中心组织开展了针对新时代地质工作转型发展的战略研究。
近年来，世界范围的生态文明体系逐渐接替工业文明体系，社会经济体系正在发生重大变革，推动地质调查工作服务领域极大拓展。同时，地球系统科学迅速发展，更加注重圈层相互作用、地球系统过程和整体行为的研究，更加注重人类活动与地球系统之间的相互作用和相互影响的研究。
在此背景下，新时代地质工作的转型势不可挡。
会上，发展中心地球系统科学研究室副主任杨宗喜介绍了研究团队的相关研究成果，在对发达国家地调机构转型发展分析研究的基础上，提出了我国构建现代地质工作体系的初步设想。
具体而言，就是推动自然资源调查监测的体系化和系统化，构建现代化的数据获取和数据管理方法，开展地质—土地—水文—生态过程系统研究，加强决策支持工具和预警系统的开发，支撑服务新时代自然资源综合管理。
中国矿业联合会会长彭齐鸣等专家对新时代地质工作转型战略研究的成果，尤其是现代地质工作体系的构建表示赞赏，但同时也强调，地质工作转型一定要立足中国国情及当前的发展阶段。而且，地质工作不管怎么转型，都要基于地质调查，突出地质特色，才能更好地服务经济社会发展的方方面面。
推进地球关键带监测，服务自然资源综合管理
地球关键带是国际地球系统科学领域的一项研究热点，也是中国地质调查工作转型发展的着力点之一。
当前，中国地质调查局也正积极推进地球关键带监测研究工作，即：通过开展以土壤、包气带、含水层为重点的地球关键带的综合调查监测，建立三维地质模型，为资源开发、环境保护、生态改善、灾害防治提供科学依据。
会上，发展中心地球系统科学研究室助理研究员刘江涛介绍了研究团队对推进建设我国地球关键带监测网的思考。
“地球关键带在时空上聚焦当前全球性紧迫问题。”他说，地球关键带承载了人类活动带来的强烈扰动和改造，使人类社会与地球系统紧密相连，对人类的可持续发展至关重要。研究地球关键带的复杂过程和相互作用，并对相关数据进行收集、管理、集成、分析，以促进对复杂地球系统的综合描述和认识，已被公认为是解决当前全球资源环境生态问题的“钥匙”。
他系统介绍了美国等国家和地区在地球关键带监测研究方面的站网布局和科学目标。如美国，2020年已将地球关键带列为地球科学十年愿景报告中优先发展的12个关键领域之一，正积极建设监测站网。就我国而言，加快构建地球关键带监测网，不仅有利于破解新时期自然资源领域中“系统、整体”性核心难题，而且可以为地质调查工作转型提供盘活存量、扩大增量的着力点，更好地服务自然资源综合管理。
“目前我国初步构建的流域地球关键带调查理论方法体系，有效突破了传统地球关键带研究局限于小流域、环境变量梯度和生态环境问题相对单一的桎梏。”报告中，刘江涛介绍了多个站点的成果，并围绕总体布局、实施步骤、组织架构、实践应用、信息化建设等问题提出了具体建议。
中国科学院院士邓军等专家在评议时指出，有关地球关键带跨专业、跨学科的综合调查监测非常重要，应该注意避免同一目标下科学资源的分散和重复浪费，建议全国通盘考虑，由自然资源部来牵头组织、统筹推进。
AI技术获得突破，推动地质工作数字化变革
科技进步和信息技术革命正在推动地质工作现代化进程。一方面，天—空对地观测和地面传感器技术正在进行一场革命，将使人们获得范围不断扩大的海量数据，并以前所未有的时空分辨率提供关于地球系统的重要信息；另一方面，以深度学习为代表的数据驱动技术正在重新激活和增强传统学科解决新问题的能力，大数据技术可能会从根本上改变地球科学研究的方向。
当前，中国地质调查局持续推进AI、大数据、地质云“三位一体”建设，其中智能填图技术方法研究是落实“数字中国”战略、推进信息化建设及技术方法创新的重要举措，为推进区调改革、加强预研究提供了重要的技术支撑，充分反映了大数据时代地质填图技术变革的必然趋势。
会上，发展中心信息工程研究室主任李丰丹介绍了AI技术在地质填图中的应用研究。一是基本形成了地质路线PRB知识标签的技术体系和多模态融合深度学习的方法架构；二是构建了一套满足构造、岩性、岩性组合等不同地质填图对象识别的基于地质路线（PRB）的深度学习地质填图（成图）建模模型；三是推进了岩石地层单位（岩石）识别模型研究，初步构建了覆盖三大岩类和全国75%区域主要地层剖面的手标本分类超5.7万种的岩石样本库，有力推动了面向岩石地层单位（岩石）识别的端到端组合模型框架的深入研究；四是形成了一套与填图工作同步的AI应用流程，高效支撑样本数据的收集、处理、组织与建模；五是初步搭建了示范性的AI应用软件平台。
据李丰丹介绍，地质调查主流程科研团队在三大岩类及造山带地质填图项目进行的技术方法示范和验证，效果令人振奋：证明该方法可以准确地反映测区的地质格架和空间分布形态，同时在填图单位细粒度精确识别、地质界线与接触关系识别、火山机构识别及浅覆盖揭露等方面具有很强的能力，把地质填图对象识别与分类提升到逼近实测地质图的水平；其预测成果的空间表达有利于新问题、新信息的发现，对于野外地质问题的加深认识和分析具有很强的指示意义。
李丰丹表示，AI将是推动区调地质工作变革和创新的一种行之有效的方法，其技术途径可以尝试从地质填图拓展到矿产地质调查、环境地质调查等领域。
有色金属矿产地质调查中心主任王寿成认为，AI必然为地调工作体系带来根本性的巨大变革，他建议国家投入更多的资金推进地质调查工作的智能化，加快AI技术进步和应用的步伐。彭齐鸣对此表示赞同，他说，AI应用是地质调查的发展方向，但目前的工作还比较初步。他提示，所有智能技术的应用本质上都是基本地质技能的拓展。人对地质体的认知水平至关重要，很多由人完成的专业技术工作还是无法替代的，“千万不要因为AI的应用而降低了对技术人员基础地质工作技能的要求”。
科技赋能矿产勘查，关注“核心关键技术”短板
与AI技术共同推动地质工作高科技引领、高质量发展的还有矿产勘查技术和装备的快速进步。发展中心勘查指导处处长颜廷杰以《矿产勘查技术现状、问题及建议》为题，着重分析了中国当下矿产勘查技术的优势和不足。
“总体来看，国内勘查技术专业门类齐全，已经构建起‘星—空—地—井—海’多空间平台立体探测技术体系。但是，除化探技术处于国际领先水平以外，物探、遥感、钻探技术水平仍处于跟跑地位，与国外差距明显。”
颜廷杰告诉大家，目前我国矿产勘查仪器装备仍存在诸多问题：一是直升机航空电磁系统（大地电磁）、地面重力仪器、地面质子磁力仪等大多数找矿常用的国产地球物理仪器的技术指标落后于国外先进水平；二是部分国产仪器技术指标与国外先进水平相近，但实用性有差距；三是一些关键核心技术还存在“卡脖子”现象；四是国外对高端仪器实施技术封锁；五是航空物探、地面电磁、地面重力等领域的大型技术装备多数依赖进口；六是自动化智能化技术与国外水平存在差距；七是软件研发方面，国内仍存在软件“碎片化”、系统集成度不高等问题，相较而言，国外大型综合软件商业化好，功能持续完善。
团队通过广泛的调查研究，对我国仪器装备研发的一些共性问题进行了分析和总结，并围绕“坚持需求导向，聚焦重点”，提出了具体的建议：针对快速评价需求，升级完善航空物探技术，力争实现航空磁测全面取代地面磁测，让时间域航空电磁技术成为区域调查的主要手段，推动传统地球物理探矿范式变革。针对矿体精细化探测需求，研发分布式三维勘探技术，开发人工智能综合解释技术，达到定性准确、定量可靠。针对覆盖区找矿难题，发展地球化学测量等技术，针对不同类型矿床，研究有效方法，集成技术组合。
“我们建议，着眼当前，改进升级已有技术装备，推进工程化、产业化；瞄准长远，攻关核心关键技术，补齐短板。现阶段，以改进升级为主。”颜廷杰说。
对此，国家开发银行高级专家沈良军和邓军、王寿成等专家纷纷表示，解决科技创新及成果转化的问题，关键在于落实研发主体、激发创新活力，而做好这一点，首要的是顶层设计，从体制上、机制上予以推动，“这样才能更清晰、更有效”。
（2022.3.17 中国自然资源报 周飞飞 ）