“基于3S技术的野外地质工作管理与服务关键技术研究与应用”项目成果通过验收

 2014年元月，国土资源部科技与国际合作司组织专家对国土资源公益性行业科研专项项目“基于3S技术的野外地质工作管理与服务关键技术研究与应用”进行验收。经过项目汇报、系统演示、专家质疑和财务验收等环节，以王家耀院士为组长的专家组一致认为项目成果丰富，资料齐全，示范效果显著，多项科研成果具有创新性，通过验收。
        “基于3S技术的野外地质工作管理与服务关键技术研究与应用”（2010-2012）是国土资源公益性行业科研经费支撑项目，其目标为针对无人、无通讯信号、高原与艰险地区地质调查的特点和智能与智慧地质调查发展趋势，采用新一代信息技术，在网格GIS的核心技术，在网格环境下分布式海量异构空间数据、软件和计算等资源的协同与共享基础上，强化3S技术与新一代信息技术的集成，形成我国天地野外地质调查工作现场管理调度、野外现场技术指导与专家会诊、艰苦地区安全保障服务一体化新模式，全面提升公益性工作综合管理能力和水平。
        经过3年的研究，项目针对在无人、无通讯信号高原与艰险地区地质调查的特点和智能地质调查发展趋势，提出与实现以北斗卫星为主的多通讯技术与网格技术的协同集成方案，建立了我国野外地质调查工作+管理+安全保障服务的天地空一体化服务体系框架与软件体系，首次形成了天地多环野外地质调查数据服务及工作现场管理指导和调度模式、天地空分布式野外地质调查野外现场技术指导与专家会诊模式、天地空多级同步的艰苦地区安全保障服务模式。通过三种工作模式的综合应用，建立了以地调局为中心的静动态可扩展的4级核心组网架构，实现了工作区域管理网（水平）和单位隶属（垂直）网并行运行模式，建立了野外地质调查安全保障服务主动服务模式和智慧地质调查技术模式；有效增强了野外工作管理能力并拓展了信息服务范围。同时根据应用示范，结合三大模式应用模式部署、运行、维护等内容编制了编制了基于新一代信息技术的野外地质工作管理与服务技术指南，为全面推广应用奠定基础。
        面向天地一体化野外地质调查工作新模式的软件体系8大模块是支撑“天地一体化模式”基础。该模块包括基于北斗系统的数字地质调查系统、基于多种通信技术的信息服务系统和地质调查工作管理与安全保障服务系统等内容。其主要特点是在中国地质调查信息网格平台中，扩展了网格资源的种类，实现了多通讯资源与网络资源的协同与共享。其特点是使野外地质调查工作+管理+安全保障+生产指挥平台的资源，在任何可上网的地方进行的使用，而不需再特定的环境下使用，构建了可实际运行的服务综合平台。其次是面向野外地质调查需求，开展了多通讯资源与网络资源的协同与共享，实现了北斗与手机、电子信箱的双向组合应用，扩展了应用范围，在无人区野外工作环境，也能随时与上级部门和家人实时双向通信，同时大大降低了成本,提高了应用效能。另一特点是北斗系统技术融入数字地质调查系统。北斗系统的软件与硬件集成与数字地质调查工作流程深度融合,使数字地质调查系统软件本身就可构成独立的野外地质填图工作、技术管理、质量管理和安全保障服务体系。北斗系统与数字地质调查系统相结合，是我国卫星技术在野外地质调查领域的典型应用。解放军总装部在2012年夏季专门到东昆仑填图组拍摄了北斗在地质领域应用的专题片。
        在本项目研究中，面向野外工作实际需求，首次研究提出了符合野外地质调查要求的北斗终端技术的特色指标，创新性地集成开发了蓝牙组合吞吐式北斗通讯定位终端，具有体积小、重量轻、待机时间长、通讯简便和抗干扰等特点，并可与数字地质调查系统配套使用，有效节省了推广成本，推动了北斗系统在相关领域的应用。同时针对应用可操作性，提出流媒体直播管理技术,野外可多点,不需两边都设小站，实现了声音双向,视频单向,野外地质调查多点单边会商。在野外地质调查工作管理及专家会诊等应用场景，专家组(可分布各地)可同时通过地质调查信息网格平台就可以观看现场工作组汇报，实时了解野外地质工作情况,进行会诊。
在成果的推广应用方面，项目首批示范重点部署了覆盖西南西北东北地区的青藏高原和大兴安岭等艰险地区的27个野外工作项目，涉及3个大区中心、7个省级地质调查院和2个重点示范区，在1：5万,25万地质填图、1：5万矿调,遥感地质调查,地质灾害预警示范等项目中，针对野外应用特点开展了全方位的示范与应用。在示范应用中，近500人次参加总数为14次各种培训班,已培养约230名比较熟悉北斗技术应用的地质人员。 与北斗指挥机的联合部署的中国地质调查信息网格已超过10个结点。已培养30人以上比较熟悉地质调查北斗组网技术的团队。
        项目成功的实施与应用，充分发挥了多S等信息技术的优势，为现代化野外地质工作各个环节提供了全方位技术支撑，创新了野外地质工作、管理和安全保障服务模式，培养了一批跨学科的技术人才。通过示范，推动了以北斗为主的国产卫星技术与地质调查工作的深度融合，充分挖掘出国产卫星技术行业应用潜力，促进了相关产业链的完善，提出的蓝牙组合存储式北斗通讯定位终端技术指标和应用模式，已被多家生产产家采纳并投入生产，并在市面发布和销售,部分系统已预装在北斗通讯定位设备上。本成果推进了地质调查信息化与业务工作高度的融合，为新一代天地一体化现代地质调查信息化顶层框架奠定基础。野外地质调查信息服务主动服务模式，在大数据时代及技术的支撑下,为地质调查从数字化走向智能化和智慧化，开创新模式奠定基础。为完善了我国完整数字地质调查技术体系奠定了基础。（信息工程室 吕 霞供稿）

 图1 项目验收专家组组长王家耀院士主持会议。
       图2 天地野外地质调查工作一体化3种新模式现场演示