透視山東:數(shù)字技術與地質(zhì)工作深度融合,賦能高質(zhì)量發(fā)展

近年來,山東省在基礎性、公益性地質(zhì)調(diào)查、重要礦產(chǎn)資源勘查、地質(zhì)災害防治與監(jiān)測、地學科技創(chuàng)新與成果應用等方面取得了長足發(fā)展,為促進經(jīng)濟社會持續(xù)健康發(fā)展做出了重大貢獻,但面對地質(zhì)工作轉(zhuǎn)型升級、高質(zhì)量發(fā)展的新要求,仍存在地質(zhì)信息化短板,長期以來形成的海量成果資料缺乏系統(tǒng)全面的集成整理、綜合分析研究和深層次開發(fā)利用。隨著數(shù)字經(jīng)濟時代到來,數(shù)字化轉(zhuǎn)型成為順應發(fā)展之變的重要任務,經(jīng)濟社會發(fā)展對城市地下空間開發(fā)利用需求越來越高,生態(tài)文明建設、自然資源開發(fā)利用與保護、城市規(guī)劃建設與運行管理、大型工程活動等對地質(zhì)信息的完備性、準確性、可實時獲取性的需求越來越旺盛,堅持科技引領、實現(xiàn)地質(zhì)數(shù)字賦能成為山東省地質(zhì)工作面臨的迫切需求。

為貫徹落實黨中央戰(zhàn)略部署,落實自然資源部關于“信息化建設”和山東省政府關于“數(shù)字山東”建設的工作要求,加快推進地質(zhì)成果信息集成與綜合利用,山東省自然資源廳于2020年啟動“透視山東—地質(zhì)信息集成與綜合利用”項目建設。

山東省地質(zhì)調(diào)查院副院長朱恒華

透視山東——賦能自然資源中心工作

2023年7月,“透視山東”經(jīng)過三年多的建設,完成了階段性成果驗收,得到了中國工程院院士武強、中國科學院院士王焰新、中國科學院院士鄧軍等專家的充分肯定。專家一致認為該項目成果豐富、技術先進、創(chuàng)新性強,在全國地質(zhì)信息集成與綜合利用方面發(fā)揮了示范引領作用。“透視山東”的特色究竟是什么?有哪些建設經(jīng)驗可以分享?

開始時沒有成功經(jīng)驗可以借鑒,但本著逢山開路、遇水搭橋的精神,項目組堅持不懈,結合實際需求深入開展了多項研究工作,探索了以“數(shù)據(jù)+模型+平臺”為引擎的地質(zhì)數(shù)字賦能模式:一是首次建立了山東省地質(zhì)大數(shù)據(jù)庫,實現(xiàn)了館藏地質(zhì)成果的全要素數(shù)據(jù)管理;二是在全國率先構建了全省域-1000米以淺巖性級三維地質(zhì)模型,初步實現(xiàn)了全省地下地質(zhì)結構三維可視化;三是搭建了基于三維數(shù)據(jù)底座的地質(zhì)信息綜合利用管理平臺,研發(fā)了地質(zhì)勘查信息化管理、礦產(chǎn)資源三維立體化管理等9大應用場景及找礦預測等32個功能模塊,為自然資源主管部門等提供了地質(zhì)大數(shù)據(jù)集成管理、數(shù)據(jù)挖掘分析及資源共享發(fā)布的二三維一體化地質(zhì)在線服務平臺;四是建立了山東省地質(zhì)信息化建設技術體系,制定了《地質(zhì)信息集成數(shù)據(jù)庫結構》《三維地質(zhì)建模分層劃分標準》《三維地質(zhì)模型接入規(guī)范》等8項技術規(guī)范,支撐了存量地質(zhì)成果數(shù)字化標準化入庫和地質(zhì)工作數(shù)據(jù)的標準化生產(chǎn)。

“數(shù)據(jù)管理、分析的最終目的是使用,真正用到自然資源管理中才能體現(xiàn)其價值。在‘透視山東’的建設過程中,我們搭建了幾大應用場景。”朱恒華介紹道,“一是應用于地質(zhì)勘查信息化管理,實現(xiàn)了在建地勘項目的實時管理和輔助立項決策服務;二是服務于地質(zhì)找礦,實現(xiàn)了全省礦產(chǎn)地質(zhì)勘查資料信息、探礦權及采礦權等兩權數(shù)據(jù)、礦區(qū)精細化模型等的匯聚與綜合分析,成為支撐服務我國新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動的地質(zhì)大數(shù)據(jù)重要組成部分;三是支撐服務地下空間開發(fā)利用,結合山東省16個地市的城市地質(zhì)調(diào)查成果,提供在線地下空間開發(fā)利用適宜性評價服務,為地下空間的開發(fā)利用提供全面的地學建議;四是服務于重大工程選址,平臺可以為省內(nèi)任意地區(qū)、任意規(guī)模擬建工程提供高效便捷的地質(zhì)資料分析,比如濟南市軌道交通建設工程需要擬建線路的地質(zhì)剖面圖、地質(zhì)災害信息以及其他有關地質(zhì)資料信息等的綜合疊加分析等,都可以在‘透視山東’平臺實現(xiàn);五是智慧黃河建設,可以為黃河流域生態(tài)文明建設提供水文地質(zhì)信息、水文地質(zhì)模型和水資源量計算等服務,支撐黃河流域高質(zhì)量發(fā)展;六是特色地質(zhì)服務,包括地熱地質(zhì)、旅游地質(zhì)、農(nóng)業(yè)地質(zhì)等地質(zhì)信息服務,支撐鄉(xiāng)村振興和清潔能源的開發(fā);七是海洋地質(zhì)服務,平臺提供各類海洋地質(zhì)的研究成果,包括海島資源、海砂資源、海岸帶變遷、海洋牧場等數(shù)據(jù)的疊加分析。”

工程選址分析

當然,對于這種大規(guī)模建設項目,精準有效的管理也是非常重要的。山東省自然資源廳高度重視項目建設,建立了“透視山東”建設綜合協(xié)調(diào)機制,成立了項目建設辦公室。“透視山東”項目建設由山東省地調(diào)院總牽頭、總負責,與山東省國土空間數(shù)據(jù)和遙感技術研究院、山東省自然資源資料檔案館共同承擔,山東省自然資源廳“數(shù)字賦能”專班全程參與指導、配合。30余家地勘隊伍、科研院所和軟件公司參與了項目建設,參與人員600余人。

透視山東-地質(zhì)信息綜合利用管理平臺功能

透視山東——賦能戰(zhàn)略找礦突破行動

山東省礦產(chǎn)資源豐富,已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)148種,查明資源儲量的礦種93種,有74種居全國前10位,其中包含石油、金、鐵、稀土等14種戰(zhàn)略性礦產(chǎn)。中國科學院翟明國院士曾表示,山東在找礦方面有很大的優(yōu)勢。而這其中,“透視山東”在新一輪戰(zhàn)略找礦戰(zhàn)略中發(fā)揮的重要作用,已經(jīng)彰顯。

朱恒華介紹道:“我們已經(jīng)完成了焦家-三山島等典型成礦帶的模型建設,集成了2232個鉆孔、380條勘查線剖面、520平方千米地球化學和地球物理等多源異構數(shù)據(jù),精細化表達了區(qū)域地質(zhì)體、蝕變帶、構造等控礦要素,實現(xiàn)了焦家—三山島金成礦帶地下三維可視。同時全省還選取了475個礦產(chǎn)地進行了三維模型建設,建??偯娣e為2688.09平方千米,建模深度范圍-50米~-3800米??傮w上第一是資料上的支撐,所有的地質(zhì)成果資料都可以實現(xiàn)一張圖查詢。找礦時只要輸入相應的區(qū)域范圍,可以查到這個范圍內(nèi)的所有信息,比如礦產(chǎn)地質(zhì)圖、鉆孔資料、物探資料、測試資料、找礦預測信息等等;第二是通過三維地質(zhì)模型可以看清每一個礦體的空間展布情況和品位信息,將原來只能憑借想象的部分直觀化、可視化,加深了對礦體分布規(guī)律的認識,可為礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)與保護提供直觀快速的可視化支撐,輔助對礦床外圍及深部成礦進行有效的預測。像煤礦,完全可以借助煤氣地層分布情況找出來,而金礦、鐵礦這種成礦規(guī)律不好的,也可以作為一個重要的可視化工具,讓技術人員在找這種礦產(chǎn)時更為便捷。”

礦區(qū)精細化管理

透視山東——賦能黃河重大國家戰(zhàn)略

黃河被稱為中國的母親河,習近平總書記曾多次強調(diào)“黃河流域各省區(qū)要堅持把保護黃河流域生態(tài)作為謀劃發(fā)展、推動高質(zhì)量發(fā)展的基準線。”山東省位于黃河下游,保護黃河的責任重大,而“透視山東”項目中關于黃河流域尺度的模型建設,則有更多的深遠意義。

“黃河流域山東段的平原區(qū)淺層地下水水質(zhì)不佳且易遭受污染;中層主要為咸水層;深層的淡水開采由于有引發(fā)地面沉降的風險多成為限采區(qū)、禁采區(qū),以上綜合原因?qū)е铝唆斘鞅逼皆Y源緊缺,主要靠黃河客水來滿足用水需求,所以建設黃河流域水文地質(zhì)模型非常重要。在地質(zhì)模型基礎上,通過找出含水層的水文地質(zhì)信息,再附以專題信息,最終基于99條地質(zhì)剖面、63條水文地質(zhì)剖面和2500個水文地質(zhì)鉆孔等基礎數(shù)據(jù),搭建了黃河流域(山東段)8.37萬平方千米水文地質(zhì)模型,重點反映了含水層的空間展布以及平原區(qū)淺層淡水、中層咸水、深層淡水的空間分布特征和水文地質(zhì)參數(shù),可輔助分析流域內(nèi)任意區(qū)域含水層的分布、富水性、水質(zhì)、水量等信息,同時可以按照行政區(qū)劃,計算區(qū)域內(nèi)地下水資源量,輔助黃河流域水資源可持續(xù)利用,助力黃河流域生態(tài)保護和高質(zhì)量發(fā)展。”朱恒華介紹了“透視山東”中獨具特色的建設內(nèi)容——服務黃河流域生態(tài)發(fā)展。

地質(zhì)信息服務黃河流域生態(tài)發(fā)展

透視山東——應用服務創(chuàng)新持續(xù)推進

目前,“透視山東”已經(jīng)完成了階段性成果驗收,在取得突出成果的同時,項目組也開始部署下一階段的工作計劃。朱恒華介紹道:“第一,要繼續(xù)開展平臺功能優(yōu)化和數(shù)據(jù)的更新維護;第二,要建設地質(zhì)勘查項目從立項、設計、野外工作實施、成果驗收及匯交全流程的工作標準,即不同專業(yè)從項目立項開始,形成的原始資料要統(tǒng)一表格化,形成的所有成果資料也要求統(tǒng)一格式;第三,要建立地質(zhì)資料匯交機制,制定全省尤其是自然資源系統(tǒng)的地質(zhì)資料匯交制度,推進地質(zhì)資料的信息共享。第四,要探索推進與住建、水利等部門的地質(zhì)數(shù)據(jù)共享;第五,要研究、實現(xiàn)動態(tài)新生成的實時數(shù)據(jù)的錄入,實現(xiàn)地調(diào)資源、地下水、地質(zhì)災害等監(jiān)測數(shù)據(jù)的實時錄入,以及一些地勘項目安全生產(chǎn)的動態(tài)數(shù)據(jù)的錄入。同時,館藏資料還要繼續(xù)整理,16個地市的城市地質(zhì)數(shù)據(jù)也要陸續(xù)對接到平臺中。2024年,還將探索地熱地質(zhì)模型的建設,摸清全省地熱資源空間分布,熱儲層深度、溫度、儲量等信息;繼續(xù)配合新一輪戰(zhàn)略找礦,發(fā)揮‘透視山東’平臺作用,做好地質(zhì)資料的信息化支撐。此外,平臺的信息化服務也會從內(nèi)網(wǎng)向外網(wǎng)拓展,屆時,‘透視山東’的成果將服務公眾,全面提升全省地質(zhì)資料社會化、數(shù)字化服務的能力和水平。”

透視山東—地質(zhì)信息集成與綜合利用項目成果驗收會

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