地质信息技术有哪些
❶ 地质信息技术的发展历程
地质信息技术的发展始于20世纪60年代初。最初是物、化探数据处理和模型正、反演的计算机应用,接着是20世纪70年代中期基础地质信息的RS技术和地质图件编绘的CAD技术引进,再接着是80年代初测试数据和描述性数据管理的DBS(数据库)技术引进,以及地质过程计算机模拟理论和技术的兴起,然后是90年代初用于空间数据管理和空间分析的GIS技术引进,随后是90年代后期野外地质测量的GPS技术和GPS、RS、GIS集成化概念的引进,最后是21世纪初用于地质数据分析二维、三维一体化技术及信息共享服务的云计算技术。这里需要着重指出,地球空间信息科学在地质信息科学近期发展中所起的促进作用。所谓地球空间信息科学是一个以系统方式集成所有获取和管理空间数据方法的学科领域,它是地球信息科学中较为成熟的分支学科,其技术体系由“GPS、RS、GIS——3S”及其集成化技术、计算机技术和网络通信技术等组成。地球空间信息科学为地球科学提供空间信息框架、数学基础和信息处理技术。由于地矿勘查对象都带有空间特征,地球空间信息科学从理论、方法和技术等方面深刻地影响着地矿勘查工作。上述3S及其集成技术一出现,便被引进地矿领域。由于地质科学和地质勘查对象及技术的特殊性和复杂性,所引进的各种信息技术成果都经过了改造和再开发,并与原有的技术融合和集成——“多S”集成,才成为今天的地质信息科学技术体系。
因此,地质信息科学的技术体系是在借鉴和引进遥感技术、数据库技术、计算机辅助设计技术和地理信息系统技术的基础上发展起来的。由于地质信息及其处理本身极端复杂,需要有“多S”结合与集成,另外缺乏专门的技术体系和方法论体系研究,因此,至今也没有形成一个如同“GIS”和“3S集成”对于地理信息科学那样完整的技术体系和方法论体系,多数地质信息技术的应用仍然是孤立和分散的。近几年,随着“数字地球”的提出,各国政府和地矿部门纷纷把地矿勘查工作信息化的构想付诸实施,大大促进了地质信息技术的发展。
❷ 地质信息技术专业是文科还是理科 就业方向有哪些
地质信息技术专业,
是理科。
地质信息技术专业面向地质矿产勘查、开发和国土资版源行业权,培养了解地质矿产勘查开发基本知识和地质工作一般的方法,熟练掌握地质信息技术基本原理和基本方法,使学生具备运用地质信息技术进行地矿资源数据处理、储备计算、各类图件编绘、空间数据分析与应用能力。
❸ 城市三位地质信息系统建设内容有哪些
城市地质抄信息系统是地理信息系统(袭GIS)在城市地质中的应用,系通过应用信息技术,采集、存储、管理、分析、可视化城市地质数据的系统。
推进城市地质调查工作及其信息化建设,在全国首创了“1+N”模式,即一个全省通用的城市地质信息系统,各市县在此基础上做定制化开发。这种模式打通了各城市、各部门的“信息壁垒”,让数据即时共享、协同办公成为可能,为海峡西岸城市群地质调查工作打下牢固基础。
❹ 信息技术包括哪些
信息技术包括网络技术、数据库技术、数据仓库、多媒体技术、通信技术和软件技术等。
但是从信息处理的角度来说信息技术包括信息的采集 、存储、传递和处理 等技术。
❺ 地质信息系统技术
一、内容概述
地质信息系统(GIS),产生于 世纪60 年代。它随着人们对自然资源和环境的规划管理工作的需要以及计算机制图技术的应用而诞生,是一种对大批量空间数据采集、存储、管理、检索、处理和综合分析并以多种形式输出结果的计算机系统。1965 年,W.L.Garrison首先提出了“地质信息系统”这一术语,开创了这一新技术的发展史。此后,美国、加拿大、英国、澳大利亚等国均投入了大量人力、物力和财力,并逐步确立了他们在这一领域里的国际领先地位(黄润秋,2001)。
二、应用范围及应用实例
1.GIS技术在地质灾害信息系统中的应用
随着人口的急剧增长,经济的迅速发展和自然资源的大量消耗,不仅生态环境恶化,而且导致自然灾害(包括地质灾害)频繁发生。美国、印度等国是世界上地质灾害较为严重的国家,地质灾害具有类型多、分布广和成灾强度高的特点。这些地质灾害大部分发生在承灾能力较低的地区,给当地的经济和社会稳定构成了严重的威胁。地质灾害是地质环境质量低劣的表现,它的频发不仅反映了自然地质环境的脆弱性,而且反映了人类工程经济活动与地质环境间矛盾的激化。要使人类工程经济活动与地质环境之间保持较为协调的关系,就必须对地质环境进行评价,以了解不同经济发展过程中区域地质环境的基本态势和变化趋势,为环境管理和城市规划等提供依据,但传统技术手段已不能完全应付迅速反应的地质灾害。地质信息系统作为当前高科技发展的产物,集图形、图像与属性数据管理、处理、分析、输入输出等功能为一体,应是当前地质环境评价与地质灾害预测的强有力工具(赵金平等,2004)。
GIS 技术的产生是计算机技术和信息化发展的共同产物。是管理和研究空间数据的技术系统。可以迅速地获取满足应用需要的信息,能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果(曹修定等,2007)。国外尤其是发达国家在GIS应用与地质灾害研究方面已做了很多工作。从20世纪60年代至今,GIS技术的应用也从数据管理、多源数据集数字化输入和绘图输出,到DEM或DTM模型的使用,到GIS结合灾害评价模型的扩展分析,到GIS与决策支持系统(DSS)的集成,到网络GIS,逐步发展深入应用(黄润秋,2001)。
印度Roorkee大学地球科学系的R.P.Gupta和B.C.Joshi(1990)用GIS方法对喜马拉雅山麓的Ramganga Catchment地区进行滑坡灾害危险性分带。该项研究基于多源数据集,如航空像片、MSS磁带数据、MSS图像、假彩色合成图像及各种野外数据,包括地质、构造、地形、土地利用及滑坡分布。以上数据需要进行数字、图像等处理,然后解译绘制出专题平面图,包括地质图(岩性与构造)、滑坡分布图、土地利用图等。这些图件经数字化及有关数据都存储在GIS系统中,找出与滑坡灾害评价相关的因素,如滑坡活动与岩性的关系,滑坡活动与土地利用的关系,不同斜坡类型的滑坡分布情况,滑坡分布与主要断裂带的距离关系。经过统计及经验分析,引入一个滑坡危险系数(LNRF)。LNRF值越大,表示该地滑坡灾害发生的危险性越高。并且对LNRF的3个危险级别分别赋予0、1、2三个权重。考虑到滑坡的发生是多个因素综合作用的结果,故调用GIS的叠加分类模型,将各因素的权重叠加,得到综合图件,图上反映的是每个地区的权重总和。根据给定标准,即可在这张图上勾绘出滑坡灾害危险性分区图。
荷兰ITC的C.J.Van Westen和哥伦比亚IGAC的J.B.Alzate Bonilla(1990)基于GIS对山区地质灾害进行分析。他们在数据采集、整理方面做了大量工作,建立了一套完整的数据库。在此基础上,开发出了分析评价模型,如斜坡稳定性分析模型,其主要功能是计算斜坡稳定的安全系数。另外,两位学者还利用GIS所生成的数字高程模型(DEM),开发出了一部山区落石滚落速率计算模型,并据此绘出了研究区内落石速率分区图(黄润秋,2001)。
美国科罗拉多州立大学Mario Mejia-Navarro和Ellen E.Wohl(1994)在哥伦比亚的麦德林地区,用GIS进行地质灾害和风险评估(姜作勤,2008)。利用GIS对麦德林地区地质灾害进行了分析和研究,重点考虑了基岩和地表地质条件、构造地质条件、气候、地形、地貌单元及其形成作用、土地利用和水文条件等因素。根据各因素的组成成分和灾害之间的对应关系,把每一种因素细分为不同范畴等级,借助于GIS软件(GRASS)的空间信息存储、缓冲区分析、DEM模型及叠加分析等功能,对有关滑坡、洪水和河岸侵蚀等灾害倾向地区进行了灾害分析,并对某一具体事件各构成因素的脆弱性进行评价。
同样是美国科罗拉多州立大学Mario Mejia-Navarro博士后等人(1996)将GIS技术与决策支持系统(DSS)结合,利用GIS(主要是地质资源分析系统GRASS软件)及工程数学模型建立了自然灾害及风险评估的决策支持系统并应用在科罗拉多州的Glenwood Springs地区(姜作勤等,2001)。应用GIS建立指标数据库,并建立基于GIS的多个控制变量的权重关系式。对泥石流、洪水、地面沉降、由风引起的火灾等灾种进行了灾害敏感性分析、脆弱性分析及风险评估,辅助政府部门做出决策。
美国地质调查局(USGS)已把加强城市地质灾害研究列为21世纪初的重要工作,借助GIS编制美国主要城市地区多种灾害的数字化图件,这种做法与西欧国家的城市地质工作的总趋势一致。其中,美国科罗拉多州格伦伍德斯普林市的城市地质灾害评价项目最具代表性。由于该市位于山区河谷地区,崩滑流地质灾害制约着城市的发展,为此,城市规划部门委托科罗拉多州立大学,开展了GIS地质灾害易损性和风险评价编图研究,最终按14种土地利用适宜性等级,对评价区进行了土地利用区划,圈出了未来城市发展的适宜地段和高风险区,在此基础上建立了城市整体化决策支持系统。
综上所述,可以看出,国外尤其是发达国家将 GIS 应用于地质灾害研究起步较早(表1),研究程度已远远超过我们,此方面的应用也随着GIS技术的自身发展而深入(黄润秋,2001)。
2.GIS在地质矿产勘查中的应用
地质信息系统与现代地球及其相关科学日益增长的需求相适应,以处理地球上任何具有空间方位的海量信息为特征,具定量、定时、定位等优点,近10年来已在地质矿产勘查中得到广泛应用。一个区域各种地质资料(图形、图像、文字、逻辑、数值)的GIS分析实际上代表该区域现阶段较为客观的总认识。目前,野外收集资料、数据建库、GIS分析等尚存在规范化、标准化等问题,GIS本身解决诸多专业性较强地质问题的能力亦不足。但GIS的进一步发展与完善必将使地质矿产勘查进入一个数字化的新时期(周军等,2002)。
GIS因解决地质问题而产生,其雏形可以追溯到20 世纪60 年代。加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先于1963年提出地质信息系统这一术语,建成世界上第一个GIS即加拿大GIS(CGIS)一并应用于资源管理与规划。1970~1976年间美国联邦地质调查局建成50多个信息系统并进行综合地质研究,德国在1986 年建成DASCH系统,瑞典、日本等国也陆续建有自己的GIS。GIS的发展与计算机科学的高速发展并行,主要发生在过去的20年中,而近10年来发展更快(周军等,2002)。
表1 国外GIS在地质环境与地质灾害研究中的应用
GIS因解决地质问题而产生,其雏形可以追溯到20 世纪60 年代。加拿大测量学家R.F.Tomlinson首先于1963年提出地质信息系统这一术语,建成世界上第一个GIS即加拿大GIS(CGIS)一并应用于资源管理与规划。1970~1976年间美国联邦地质调查局建成50多个信息系统并进行综合地质研究,德国在1986 年建成DASCH系统,瑞典、日本等国也陆续建有自己的GIS。GIS的发展与计算机科学的高速发展并行,主要发生在过去的20年中,而近10年来发展更快(周军等,2002)。
ArcInfo与ArcView GIS是当前最流行的两个软件包,为美国ESRI(Environmental Systems Research Institute,Inc.)的重要产品,被许多国家官方确定为国土资源、地质、环境等管理、研究的主要地质信息系统。ESRI始建于1969年,由Jack Dansermond和Laura Dangermond用自己平时积蓄的1100美元起步,经过20世纪70年代的艰苦奋斗,1981年推出新型ArcInfo,1986年微机版的PC ArcInfo投入市场,1991 年又一力作ArcView GIS问世。1981年ESRI在其Redlands总部召开首次用户会议,仅18人到场,而1998年的用户大会有来自90个国家的8000多位代表。
ESRI的发展史反映了GIS从无到有、从弱到强、迅速成长壮大的发展历程,也从一个侧面显示出GIS巨大的市场潜力和难以估量的应用价值。
据悉,1995年市场上有报价的GIS 软件已达上千种,但主要占据市场的不过10 余种。除上述提到的ArcInfo与ArcView GIS外,国外的GIS代表作还有MapInfo、ErMapper、Idrisi Endas、Erdas、Genamap、Spans、Tigris等。
GIS已在地质矿产勘查中得到广泛应用,并取得许多瞩目成果。美国、加拿大、澳大利亚早在1985~1989年就将其应用于地质矿产调查和填图。目前,澳大利亚开始利用笔记本电脑以数字形式采集野外地质数据,建立有关数据库,借助ArcInfo与ArcViewGIS编制第二代地质图件。
三、资料来源
曹修定,阮俊等.2007.GIS技术在地质灾害信息系统中的应用.中国地质灾害与防治学报,18(3):112~115
黄润秋.2001.面向21世纪地质环境管理及地质灾害评价的信息技术.国土资源科技管理,18:30~34
姜作勤.2008.国内外区域地质调查全过程信息化的现状与特点.地质通报,27(7):956~964
姜作勤,张明华.2001.野外地质数据采集信息化所涉及的主要技术及其进展.中国地质,28(2):36~42
赵金平,焦述强.2004.基于GIS的地质环境评价在国外的研究现状.南通工学院学报(自然科学版),3(2):46~50
周军,梁云.2002.地理信息系统及其在地质矿产勘查中的应用.西安工程学院学报,24(2):47~50
❻ 什么是地质信息技术
地质信息技术指在各类地质调查、矿产资源勘查和工程地质勘察领域应用的信息技术原理、版方法权与应用,其中包括地质信息科学与信息系统的基本概念,地矿勘查的数据管理、空间分析、信息处理、地质信息三维可视化、地质过程计算机模拟等方面的基本原理、设计知识与应用技能。
❼ 地质科技及地质资料与信息化 都包括哪些
一、区域地质调查资料,包括:各种比例尺的区域地质调查地质资料。
二、矿产地质资料,包括:矿产勘查和矿山开发勘探及关闭矿井地质资料。
三、石油、天然气、煤层气地质资料,包括:石油、天然气、煤层气资源评价、地质勘查以及开发阶段的地质资料。
四、海洋地质资料,包括:海洋(含远洋)地质矿产调查、地形地貌调查、海底地质调查、水文地质、工程地质、环境地质调查、地球物理、地球化学调查及海洋钻井(完井)地质资料。
五、水文地质、工程地质资料,包括:
(一)区域的或者国土整治、国土规划区的水文地质、工程地质调查地质资料和地下水资源评价、地下水动态监测的地质资料。
(二)大中型城市、重要能源和工业基地、县(旗)以上农田(牧区)的重要供水水源地的地质勘察资料。
(三)地质情况复杂的铁路干线,大中型水库、水坝,大型水电站、火电站、核电站、抽水蓄能电站,重点工程的地下储库、洞(硐)室,主要江河的铁路、公路特大桥,地下铁道、6公里以上的长隧道,大中型港口码头、通航建筑物工程等国家重要工程建设项目的水文地质、工程地质勘察地质资料。
(四)单独编写的矿区水文地质、工程地质资料,地下热水、矿泉水等专门性水文地质资料以及岩溶地质资料。
(五)重要的小型水文地质、工程地质勘察资料。
六、环境地质、灾害地质资料,包括:
(一)地下水污染区域、地下水人工补给、地下水环境背景值、地方病区等水文地质调查资料。
(二)地面沉降、地面塌陷、地面开裂及滑坡崩塌、泥石流等地质灾害调查资料。
(三)建设工程引起的地质环境变化的专题调查资料,重大工程和经济区的环境地质调查评价资料等。
(四)地质环境监测资料。
(五)地质灾害防治工程勘查资料。
七、地震地质资料,包括:自然地震地质调查、宏观地震考察、地震烈度考察地质资料。
八、物探、化探和遥感地质资料,包括:区域物探、区域化探地质资料;物探、化探普查、详查地质资料;遥感地质资料及与重要经济建设区、重点工程项目和与大中城市的水文、工程、环境地质工作有关的物探、化探地质资料。
九、地质、矿产科学研究成果及综合分析资料,包括:
(一)经国家和省一级成果登记的各类地质、矿产科研成果资料及各种区域性图件。
(二)矿产产地资料汇编、矿产储量表、成矿远景区划、矿产资源总量预测、矿产资源分析以及地质志、矿产志等综合资料。
十、专项研究地质资料,包括:旅游地质、农业地质、天体地质、深部地质、火山地质、第四纪地质、新构造运动、冰川地质、黄土地质、冻土地质以及土壤、沼泽调查、极地地质等地质资料。
❽ 信息技术包括哪些
信息技术是指有关信息的收集、识别、提取、变换、存贮、传递、处理、检索、检测、分析和利用等的技版术。凡涉及到这些过权程和技术的工作部门都可称作信息部门。信息技术能够延长或扩展人的信息功能。信息技术可能是机械的
❾ 地质信息集成技术
一、内容概述
进入21世纪以来,信息服务行业的集群化产业化发展趋势已成为共识。地质资料作为信息服务的一个分支,传统的服务模式和服务方式已不能适应新时代的要求,经济社会的发展对地质资料信息产品和服务提出了更高的要求,迫切需要地质资料信息服务实现质的飞跃。为了适应国民经济与社会发展的发展需求,更好地促进地质工作为国民经济和社会发展服务,构建地质资料信息服务的新机制,地质资料信息服务集群化产业化建设已成为新时期地质资料信息服务面临的重要任务(王永生,2011)。
地质信息集成化,其原则和出发点是:使各部分有机地组成一个整体,每个元素都要服从整体,追求整体最优,而不是每个元素最优;各个信息处理环节相互衔接,数据在其间流转顺畅,能够充分共享。系统有了这样的整体性,即使在系统中每个元素并不十分完善,通过综合与协调,仍然能使整体系统达到较完美的程度。
从地质信息系统实现的逻辑结构看,系统集成的内容包括:技术集成、网络集成、数据集成和应用集成。系统技术集成是指将系统建设中使用的多种技术或技术系统有机地结合起来,共同实现某项功能要求。系统网络集成是指通过现代化的网络技术(包括硬件和软件),将地质上呈分布状态的各子系统或功能模块连接起来,达到信息共享和增强系统功能的目的。系统数据集成则指通过一定的技术方法,将系统的各类数据或信息连接起来进行提取和处理。系统应用集成是指将各子系统或功能模块通过先进的技术方法连接组合或相互作用,实现系统的功能集成和操作集成。分布式地质点源信息系统的研发,是上述四方面集成的结果(吴冲龙等,2005)。
二、应用范围及应用实例
当前,世界上约有40 多个国家都制定了致力于本国国家空间数据基础设施(NSDI)建设的相关计划。NSDI 是将全国范围的地质空间数据汇集在一起为各类用户提供服务的一种手段(也是集群化的表现形式之一),从而促进空间数据的生产、管理和使用,以确保本国地质空间信息、资源的建设和共享。其发展水平直接关系国家安全和未来空间信息产业的国际竞争力。近年国内空间信息产业也呈加速发展态势,北京等地方政府陆续开展了空间信息产业发展战略及相关政策研究。地质资料信息作为空间信息的重要组成部分,理应在空间信息集群化产业化方面发挥先导作用(王永生,2011)。
20世纪初,英国地质调查局首先运用 GIS 技术开发并应用了一套数字地图系统。这个系统能够从一个包含有空间信息及其相关信息的地质数据库中生产出多种产品(Jennifer Walsby,2004)。“空间资料基础机构”(spatial data infrastructure,简称SDI)这个概念也是在这个时期诞生的(王永生,2011)。
美国地质调查局开发了一个统一的产品分发系统(the Uniform Proct Distribution System),可以公平地完成网络服务功能(Tim Ahern,2004);日本地质调查局(GSJ)在2006 年开发了一个数字地质数据库和一个地质信息索引(Koji Wakita,2007);Yoon-Seop Chang et al.(2004)研发了一个管理钻孔地质资料的网络地图服务信息系统;Aryee et al.(2006)研究了加纳矿业部地质资料信息管理系统(名叫 IMS)的规划与运行;Pierce et al.(2005)研究分析了地质空间信息系统维护中要注意到一个特殊问题是编辑入侵;Moon et al.(1990)运用案例互证的方法构建明显的信任功能以弥补地质资料集成中部分数据不可靠问题;Lunetta et al.(1991)研究构建了远距离辨识与地质信息系统资料集成技术用于解决错误的资料辨别问题。Jenson et al.(1988)从数字海拔资料中提取地形结构进行地质信息系统分析;Rafferty(2005)研究了一个在线地质信息系统(GSHP系统)公众服务指南。
欧美等西方国家也在致力于地质数据的共享,如欧盟国家的 eEarth 计划、INSPIRE计划,美国的地质调查局的信息服务项目等(朱卫红等,2010)。eEarth是electronic access to the Earth through boreholes的缩写,是欧盟内不同语言的地质资料的商业服务实施的信息共享项目。目前有英国、德国、荷兰、波兰、捷克、斯洛维亚、立陶宛、意大利等国参加,采用欧洲数据库标准统合原有的各国地质数据库。服务方式有互联网服务、邮寄服务,收费有预付和按量计费多种标准。INSPIRE是Infrastructure for Spatial InfoRmation in Europe的缩写,是欧盟为了提高空间环境数据的相互共享性和利用效率而开发的指令管理方法。
美国地质调查局(USGS)于2006年12月在其网站上发布了《美国地质调查局信息技术战略计划:2007~2011财年》。该计划是在美国地质调查局的信息技术面临一系列挑战的情况下,依据美国《内政部(DOI)信息技术战略计划:2007 ~2012 年》制定的。在分析现状和存在问题的基础上,该计划提出了4项战略目标及相应的年度任务,战略目标的核心是建立集成信息环境(姜作勤等,2006)。
对自然科学数据、信息和知识的采集、管理、交换和保管是 USGS 的基本职能。USGS的科学家们获取、保存和交换原始科学数据,对其进行解释和分析并提供各种科学产品。美国地调局的管理者汇总和分析管理信息和相关业务的信息,以便制定项目预算和规划,评估项目和编写相关报告。
信息专家以各种数据库、档案、图书以及其他数字和非数字信息资源的形式,管理各种不断增加的、不可替代的、海量的科学信息和知识。信息是USGS的主要流通物。这些信息从 USGS 流向科学家、管理者、合作伙伴和其他各类用户,如地方、州和联邦政府、私营机构和个人。
支持这类信息流的是这样一种基础设施,它由计算机系统、远程通信设备、软件、数字和非数字的信息资源、技术专家,以及信息政策和相关规定构成。
多年来,该基础设施不断发展,产生了满足各种计划和项目特定要求的独立开发的工具和技术。由于基础设施各部分是独立开发的,其设计一般不考虑数据和信息的跨计划、跨学科交流,不考虑信息资源或专家的共享,也不考虑是否将其结合到全局内或更广的范围来构建信息基础设施。
USGS正在建立一个集成信息环境,以增强其完成科学任务和满足客户现在及将来需求的能力。集成信息环境既包括由硬件、软件、标准、规定、能力组成的基础设施,也包括分发有价值的工具、提供服务的过程,还包括部分可预见的、成本-效益合理的和可调整的能力。它将符合并支持内政部的IT战略。
三、资料来源
姜作勤,郭佳.2006.美国地质调查局信息技术战略计划:2007~2011财年
王永生.2011.地质资料信息服务集群化产业化政策研究.中国地质大学(北京)博士学位论文
吴冲龙,刘刚等.2005.地矿勘查工作信息化的理论与方法问题.地球科学:中国地质大学学报,30(3):359~365
朱卫红,丁辉等.2010.国外地质资料信息服务的经验及其启示.科技情报开发与经济,20(28):122~124
❿ 国际地质信息技术的发展方向
计算机技术、数据库技术、网络技术、虚拟技术等现代化技术深入应用到了地学众多专业领域,已经由解决某一方面的问题发展到解决从数据采集、数据管理、分析处理、成果表示直至信息服务的全过程信息化问题,为资源勘查、气候变化、环境保护、灾害预警等与人类活动息息相关的各项科学研究与应用带来了革命性的进步,让大气圈、生物圈、水圈、岩石圈信息的交叉融合研究成为了可能。同时,地学信息产品服务打造的信息产品由分散的、专题性的数据扩展到了多专业、多领域、多维次、多形式的集成产品,使数字化知识的开发、整合与应用成为信息技术服务于人类与环境变化的焦点。归结起来,目前国际地学信息研究的热门领域主要有以下四个方面。
(1)“OneGeology计划”推动全球地学数据共享
英国地质调查局于2006年发起了“OneGeology 计划”,其目标是创建一个动态的全球电子地质数据库,为各国提供并开放已有的不同电子格式地质数据,通过开发并使用网络标记语言GeoSciML,促进国际地学数据互联互通。该计划由众多国家和国际组织合作开展。全球参与的国家中有60个国家提供数据服务,通过门户网站可以访问提供服务的数据目录。今后,如何在全球倡导地学数据共享理念、获得相关政府的支持与合作,推动地学数据的全球化无偿共享,达到百万比例尺地质图数据的浏览,进而实现更大比例尺、更多专业内容数据的浏览、下载等服务,将是“OneGeology计划”需要尽快解决的问题。
(2)各国都在重视地学空间数据基础设施建设与应用
无论是发达国家还是发展中国家,地学空间信息成为社会公众和政府决策的重要支撑数据,在资源环境、地质灾害、气候变化等方面有着巨大的社会需求和应用潜力,地学数据积累、共享、分发和应用已成为各国地调机构的基本职责和常态化工作。各国非常重视基础地学数据的积累、分布式数据集成与共享、数据资源开发应用和网络数据应用服务。欧盟与美国以立法的方式保障地学空间数据基础设施建设与应用的可持续发展。目前,发达国家基本完成了地学空间数据的原始积累,各国地学空间数据库基础设施向着数据产品多元化、应用服务便捷化、操作简单化、共享全球化的方向发展。特别是基于网络、云计算等新技术在分布式数据共享、服务平台建设、多学科信息融合等方面,引领了国际地学空间基础设施建设与应用的方向。
发展中国家地学空间数据基础设施建设,相对集中于海量数据资源积累与数据资源开发应用系统建设,在数据采集、大型数据库综合管理、数据共享与交换、网络服务、分析应用等方面,为公众提供公益性服务。
(3)三维地学信息产品日益增加,推动了地学知识的全面普及
3D技术在地学领域的应用是近些年的热点,主要集中在三维模型构建、三维可视化表达、三维地质填图等技术方法的研究、软件工具开发与应用。3D模型极大地扩展了2D地质图的信息含量,可以清晰展示地下结构构造,地质体360 °全景显示,可以让用户无需进行复杂的培训就能直观地看到地下的地质情况;模拟的地下模型有助于对地下地质和环境的关系进行判别,为决策者制定规划提供更清晰的依据。
当前,澳大利亚发布了三维高光谱矿物系列图——ASTER地图,这是世界上首次发布的大洲级别的地表矿物填图成果,可以在线浏览和下载。英国地质调查局则在国际地学领域三维IE技术的应用中引领了潮流,从3D模型浏览显示深入到了3D模型的分析,进而将用户由专业人员普及到普通大众,移动终端的iGeology 3D智能系统的推广更是让三维地质延伸到了普通公众的日常生活。德国GiGainfosystems UG利用WebGL技术实现了基于网络的3D模型可视化表达与交互式操作,多个用户可同时对模型的不同部分进行编辑。
(4)物联网、大数据等高新技术正逐步融入地质领域
进入21世纪,信息技术创新步伐仍未减慢,并且向高速、大容量、网络化、综合集成化方向发展的势头更加迅猛。同时,通信、光学、微机械、认知科学、传感技术等多学科相互交叉,涌现出物联网、云计算、大数据等新技术、新理念,正孕育着新的重大突破。信息技术的迅猛发展正深刻地改变着信息化发展的技术环境与条件。
1999年物联网这个概念一经提出,在传感器产业、RFID产业、通信产业等的标准化、数据存储、数据处理、智能分析及预警等多方面取得了显著进步与成果,大部分技术趋于成熟或基本成熟,相关产品已应用到智能交通、物流、军事、灾害防治等领域。美国、英国等早已开始使用具有物联网特性的地质测量、矿产开采监测、地震监测、地质灾害监测等设备,并已逐步向规模化、产业化发展。以2011年日本福岛地震预警为例,日本通过对各类地震传感器采集数据的分析,提前数十秒预警了福岛7.0级地震,避免了巨大的损失。
在物联网(Internet of Things)、云计算(Cloud Computing)、移动互联网等技术进步的推动下,数据发生了“大爆炸”,其规模呈几何级数上升,已跨入以ZB为基本计算单位(1ZB=1024 EB=1024×1024 PB=1024×1024×1024TB)的大数据(Big Data)时代。“开采”大数据以挖掘其内部蕴藏的“富矿”成为研究焦点。各国均非常重视大数据技术的发展,科技界、学术界、政府把它看成是一座可能挖掘出巨大财富的“金矿”“富矿”,均在寻找面向大数据的有效技术分析手段(如大数据分析、大数据集聚类分析、海云数据分析等)。