数字地质调查系统

1.基本情况

在新一轮国土资源大调查等专项中，国土资源部、中国地质调查局设置了多个与数字地质调查技术研究、系统研发及推广应用相关的项目，包括计算机辅助区域地质调查系统、区域地质调查新技术新方法示范、矿产资源调查野外数据采集系统、数字填图过程、多源数据整合及成果表达方式研究、数字填图野外示范、地质调查野外数据采集系统推广与技术支持、矿产资源调查数据处理与综合分析子系统、危机矿山勘查项目成果报告编制GIS系统研究、战略性矿产远景调查成果资料数据库系统建设、数字地质图空间数据库标准、固体矿产勘查地质资料综合整理、综合研究数据库、1：25或1：5万区域地质调查以及固体矿产资源评价项目和危机矿山接替资源勘查项目等。

基于上述项目的实施，开发了具有独立自主知识产权的数字地质调查系统，包括区域地质调查数字填图系统、固体矿产数据采集与资源量估算系统，率先在区域地质和矿产地质调查领域初步实现了全过程的信息化，改变了长期以来外业调查、内业整理的传统方式，实现了野外观测数据从采集、描述、建库、处理、表达和服务的全过程数字化，实现了传统地质调查技术体系向数字化地质调查技术体系的转变，为全面实现地质调查全过程信息化奠定了技术基础。

于北斗卫星（定位、通讯、遥感）、GMSS技术、IP卫星技术、网络技术和网格技术，开发了基于北斗与IP卫星技术应用的野外地质调查管理服务与安全保障系统，实现了数字地质调查系统与北斗卫星技术的应用集成(见下图所示)，建立了现代化野外地质工作管理与服务系统。在野外调查人员的安全保障和野外工作的质量监控、检查、管理和服务各个环节中，提供野外地质调查、应急保障等多种信息数据的采集、传输、分享、处理、反馈和决策现代化的管理工具，为全国野外地质调查人员和管理人员提供现代地质调查工作管理与服务的新模式，全面提升公益性工作综合管理能力和水平。

主要完成人员：李超岭、杨东来、于庆文、李丰丹、刘畅、张克信、葛梦春、朱云海、张颜杰、邱丽华、陈飞翔、吕霞、龙宝林、张生辉、张振芳、孙玉建、徐开峰、吕志成、李详能、李景朝等。

2.主要成果及创新点

（1）创建了PRB（地质点POINT、路线地质观察ROUTE与地质界线BOUNDARY是数字填图理论的核心要素，简称PRB）数字地质调查基本理论与方法，解决了国际上30多年以来在地质调查中难以实现计算机野外数据采集全程化和难以满足不同学科地学者对野外数据采集的需求问题，建立了地质填图全过程的数字模式，见下图所示。

（2）突破了多项集成技术，开发了适合多比例尺的数字地质调查软件，涵盖地质调查、固体矿产勘查、矿体模拟、品位估计、资源量估算、矿山开采系统优化等内容，实现了地质填图、固体矿产勘查的全过程数字化。

集成建立了数字地质调查硬件体系，包括掌上机、GPS+数字化罗盘、便携式计算机、数码像机、摄像机、语音录音笔等，为地质学家提供了具有智能化的野外数据采集器；基于集GPS+ECOMPASS、RS、GIS一体技术,创建了嵌入式GIS空间数据模型、索引、压缩/解压缩以及影像数据的快速可视化等功能的解决方案,实现了地质调查数据与遥感、地球物理、地球化学等多源数据整合；基于构件、中间件、数据建模与数据库、工作流等综合技术,开发了野外掌上机地质数据采集系统和数字填图桌面系统(地质路线和地质剖面),实现了不同平台间的无缝连接，解决了地质记录更新(批注)一致性(保证实测部分三级的一致性)，提供了综合数据处理和数字填图技术流程与传统填图流程一致性（认识-提高-认识-再提高）的关键技术与方法（工具），为不同阶段地质填图产品制作提供了平台；创建了PRB数据流“栈”与不同阶段数据模型继承和传递技术，建立了野外路线数据库、野外总图数据库、实际材料图数据库、剖面数据库及不同阶段数据库的互通，创建了地质图空间数据库模式，开发了空间数据库辅助检查工具。

（3）创新性地开发和集成了与野外数据采集系统一体化的世界上首个地质GPS数字罗盘，实现了地质产状测量与定位的数字化与自动化。获得外观设计专利1项，国家发明专利1项。创建了数字地质填图技术流程，编制了数字区域地质调查技术规范。

（4）基于北斗与IP卫星技术应用的野外地质调查管理服务与安全保障系统研究取得了重大突破。首次构建了基于北斗与IP卫星技术应用的野外地质调查管理服务与安全保障体系总体体系与框架；建立了适合地质调查作业的多级静动态北斗组网技术，研发野外地质调查实用的北斗通讯定位终端；实现了基于多S技术与北斗技术集成的数字地质调查系统平台；初步形成了基于IP卫星技术的多点单边会商野外地质调查场景流媒体管理与服务系统框架；实现了基于多S技术、中国地质调查信息网格平台的野外地质调查管理服务与安全保障系统，用户可在任何可上网的地方进行野外地质调查管理、服务、生产指挥与安全保障处置。

3.成果应用及其效益

（1）数字地质调查软件系统在信息技术集成应用方面实现了创新，大大推动了信息技术在我国地质领域的应用。目前已被广泛应用于全国区域地质调查和战略性矿产远景调查、矿产资源调查评价、危机矿山接替资源调查等工作，同时煤炭、冶金、有色、武警黄金、化工、建材等行业部门和高校科研部门在地质调查工作中也广泛应用，应用范围涉及基础地质调查、地质矿产调查、资源储量估算和矿山三维建模等。该系统已经被国土资源部列为地质勘查资质认定可选软件系统之一。系统推广应用5000多套。

（2）数字地质调查软件系统系列成果获2005年度国土资源科学技术奖一等奖1项、2010年国土资源科学技术奖二等奖1项；获得国家发明专利4项、计算机软件著作权4项等。

（3）该成果已走出国门，在丹麦地质调查局格陵兰数字填图计划中进行了推广应用。并为非洲、拉丁美洲国家、东盟约40个国家举办数字填图技术讲座多次。

（4）在全国培养了一支数字地质调查技术队伍，举办数字地质调查学习班已超过70期，培训人员超过6000多人次，开通了专门的数字地质调查系统技术支持网站提供在线服务；数字填图技术与方法已纳入了多个地质院校大学本科生课程。