数字时代下地质工作开展的思考与分析报告

数字时代下地质工作开展的思考与分析报

告

一、我国地质行业发展历史及现状

伴随着新中国的成长，我国地质行业已发展70余年。

从"一五"时期开始，老一辈的地质工作者以"找矿兴国"为己任，大力发展

地质行业，在祖国广袤的土地上，无数的地质工作者历尽艰辛，挥洒着青

春与汗水为我国的地质行业带来了勃勃生机。1984年钻探工作量达到了

计划经济时期的历史顶点，我国的地质工作进入了大转变、大发展时期。

自改革开放再到20世纪末，随着国家政策的调整，地质行业同步进入了

改革探索时期，地矿部开展地勘队伍战略性结构调整，各级单位都尝试着

拓宽自己的业务领域，试图在新型的行业中占领一席之地。遗憾的是，在

此过程中，我国地质勘查行业错失了组建大集团、大企业的历史性机会，

成为目前我国地勘队伍"画地为牢、偏安一隅"的根源。

21世纪初，是地质工作从以外延式发展为主转向侧重内涵式发展的重大转

折时期，通过"四个转向"，衍生出新时期地质工作的两大任务：一、以资

源的可持续利用保障和促进经济社会的可持续发展； 二、让国家和社会

更多地感知地质工作的多元化服务及其效用。倡导积极拓展地质工作新领

域的"大地质"概念。

地质行业为国家经济发展做出了突出贡献，也取得了重大技术进步，喜迎

过辉煌，也历经过没落。在地勘行业快速发展中，由于原有的地勘工作体

制机制并没有随着市场经济的发展而调整变化，地勘行业缺乏稳定产业支

撑，地勘队伍过剩迹象开始凸显。具体表现有：

1、改革认识不统一。地质成果商品化问题一直没有得到很好地解决，地

质找矿成果与地勘单位发展之间没有建立良好的联系，成为地勘单位发展

能力薄弱和地勘职工生活贫困的根源。

2、规划目标未落实。国家层面出台的"组织制订和落实促进地质勘查行业

改革和发展的政策措施""引导各类地质勘查企业健康发展和建立知识、技

术、管理等要素按贡献参与勘查开采项目收益分配的新机制"等相关的政策

没有得到落实。

3、行业管理不到位。由于地勘队伍属地化管理，真正扶持地勘单位的优

惠政策难以落地。但是在野外地质作业工资标准、野外工作津贴标准调整、

职工住房及社会保障等方面取得了较好成效。

4、资本市场不健全。国内迄今没有建立地质勘查风险资本市场，地勘单

位融资只能通过境外渠道。

2010年以来，国家经济发展开始转变，产业转型升级，传统产业式微，

低端向高端漂移，制造向研发收缩，随着事业单位改革，地质行业又进入

到了重大转变时期，在这场无硝烟的"竞赛"中，哪家单位能实现自我突破，

科技创新，适应社会主义现代化道路，似乎成了生死攸关的大事。

纵观地质行业，地、物、化、遥数据综合已向大数据、云计算发展，集成

化、智能化正在改变着传统地质调查工作，蜕茧蝶变已见端倪。

二、什么是数字时代

数字时代其实就是电子信息时代的代名词。

人类在第三次产业革命后进入信息社会。但这个信息社会存在一个问题，

即知识和信息共享度不高，跨部门、跨区域、跨国界的合作不足，人们只

是通过因特网访问虚拟空间中存在的云服务（数据库），获取信息和数据

并进行分析。

随着近些年科技发展，我国已经开始摸索通过将网络空间（虚拟空间）和

物理空间（真实空间）高度集成来实现新型信息社会。这个社会是一个产

业系统、技术系统和社会系统高度优化，通过物联网连接所有人和事物，

共享各种知识、信息，从而创造前所未有的新价值来解决这些问题和困难，

以社会效益最大、风险成本最小为特征的可持续高度智能社会。

三、地质行业的数字产物

1、数据库网站

全国地质资料馆（），由中国地质调查局发展研究中心主办的网

站，汇聚全国各省份及国家级地质资料，各种基础资料、不同比例尺调查

及重大项目资料应有尽有，当然有些资料只能查看简单介绍，想看还是得

去借阅，但是可以在线申请。

该网站同时整理出了各种专题服务，没事还能看科普视频及同行事迹，是

个非常强力的数据库网站。

在我工作中常用的就是区调工作程度查询，以及在线地质图，可以在电子

地图上圈出位置然后覆盖上各种地质、水工环的不同比例尺图层，而且还

有配套的柱状图、图例、剖面图甚至说明书。

另外常用的就是"全国重要地质钻孔数据库服务"。也是在线地图检索，钻

孔资料都是柱状图的形式呈现，不需要特殊权限。

该网站还推出了一个APP，功能肯定是有些缩水，但是地质图、地形图、

一些重要数据图层功能还是有，重点是能手机定位，拿着手机站在一个位

置，从手机上就能看基本的地质、水工环条件。

所以对于我们这些野外工作经验少，地质条件不能熟记于心的同事们，接

手一个项目不了解情况，不用慌，这一个网站搜一搜就有数了，省外项目

也不愁。

地下水资源与环境信息网（groundwater），

地质云系列又一大数据库网站，

顾名思义，以地下水资料为主，包含水资源、水动态、地热、水污染、水

环境等数据成果，同时也推出了野外数据采集app。遗憾的是以前该网站

好多监测信息能以图表的方式呈现，现在好像找不到入口了。

地质云系列还有海洋地质、物化遥、地质科学研究等数据库，资料非常齐

全，同时也推出了一系列数据采集app和近百个专业软件，最主要的是这

些软件代表着地质行业顶层部门的认可，比自己用其他类似软件最后再去

衔接方便得多。

地理空间数据云（），

包含地面高程、影像、植被、地面温度等

数据，以前以国外高空数据加工为主，现在加入了我国的高分数据。这里

面的数据比91卫图、奥维等软件的数据精度更高一些，需要注册但不用

交费，配合Global Mapper和DEM软件能生成地形等高线和地面三维模

型。对于精度要求不高的地方就不用手工去描等高线了，此外地面三维效

果图又很高大上，在很多区域性项目中可以增添一分亮点。

全国地理信息资源目录服务系统（/），

可能有些人并不会算图幅

号，即便算了图幅号可能也不知道叫什么名，那么这个数据库可以解决，

同样以地图框选的方式可以查询各种比例尺地形图信息及控制点信息，包

含涉密和非涉密，80和2000，1：100万至1：1万，以及图幅的介绍，

应有尽有。同时提供了矢量化和图片版的在线购买，不用再像以前要辗转

几个地方去购买，当然要填报必要的手续和流程。

国家气象科学数据中心（. /），

以气象资料为主，重点包含气候、

月值、地面、气压、气温、降水、风等常年监测数据，大多数已更新至2010

年，也有个别数据更新比较及时，同样是在线查询和购买方式。

土壤科学数据库（），

这个网站主要信息为土壤种类和各种物质含

量，同样可以进行地图浏览形式，并且推出了"国家土壤信息"app，涉及

到土壤的项目非常好用，可以野外定位套合各类图层，还有拍照识别功能。

再也不怕区分不开壤土和褐土了。

类似的数据库还有很多，在很多地质工作中都可以用到，算是较为方便的

数据来源，在这里就不再过多赘述。

2、管理系统

受益于其他行业的科技进步，地质行业也"鸟枪换炮"，配备了各种各样的

监测、传输、终端、管理于一体的系统。

科技管矿系统，由设置在各个矿山的传感设备，香辣芥菜丝 通过网络传输至国土部门

的终端系统，实现实时监控、数据统计分析、全面监管的一套管理系统。

做到了实时性、目的性、便捷性、互通性，而整套系统的三个核心就是：

前端—传输—终端。

国土版影像系统，该系统的数据来源一滑蛋牛肉 是高分卫星影像，二是无人机测摄，

而更新频率也非常快，主要目的是通过影像图斑的变化来监管土地占用、

变化以及露天开挖采矿等活动，为管理工作提供了质的变化。

地下水监测管理系统，由中国地质调查局环境监测院组织实施，各省（区、

市）自然资源主管部门和地质环境监测机构配合完成的地下水监测工程建

设，大幅提升了地下水监测的专业化和自动化水平。实现了地下水监测数

据自动采集、实时传输和多源解析，利用云平台和大数据技术，研发了监

测信息应用服务系统和三维地下水云计算实时模拟系统，建立了异地联合

建模的工作模式，实现了监测数据管理、动态分析、水质水量综合评价与

信息发布。

地质环境监测管理系统，类似于地下水监测管理系统，也是由传感器、数

据采集装置、信号传输装置、机房及计算机管理系统组成，其中前端装置

包括表面变形监测、内部位移监测、TDR监测、雨量监测、地下水位监测、

地下水质监测、流量监测、等的全面自动化监测。为地质灾害及矿山地质

环境提供监测管理。

这些系统目前在各个职能部门都已陆陆续续上线，但是存在实际操作的问

题，系统种类多，操作性比较前沿，致使很多功能都没有被充分启用，有

的处于半闲置或闲置状态。

四、地勘单位数据库建设

说到省队，从成立以来至今可以说凡是建国后所属地区的地质资料，几乎

全有，而且比前边提到的数据库更加详细、更加基础为自己喝彩 、更加有实用性。但

是很多单位空有资料，却并没有充分利用，随着一代代老前辈退休，可能

在资料室某个角落的资料早已被遗忘。在现今，市场竞争激烈，每个地勘

单位的资料积累算得上是核心竞争力之一，所以我认为数据库建设非常有

必要。

1、对于技术人员。现今大多数青年技术人员各在各部门、岗位，所接触

的项目仅仅只是冰山一角，对于整个单位几十年来积累的认识是狭隘的、

片面的，当缺乏基础资料时，东拼西凑，并不一定能找到整个单位最优的

那一份。所以这种状态不仅降低了工作效率和工作质量，同时对于技能提

升也是昏头式前进。

2、对于实体部门。如今每个部门都在市场上打拼，力争取得更好的效益，

大多数时间都是忙忙碌碌，每个人每台电脑上新的旧的、对的不对的、不

同版本的、零零散散的资料一大堆，没有整合，没有筛选，今日某个项目

拼一幅图，明日某个项目又拼一幅图，重复性工作非常多。再看每个成果

报告，同一个位置，气象水文、地形地貌、甚至地层岩性都不一致，可谓

是屡见不鲜。项目质量低、产出效率也低。

3、对于单位。一个单位几十年的积累是一笔宝贵的财富，良好的数据库

建设有利于提高单位竞争力，也是单位转型升级、创新突破的根基。通过

数据库融合基础资料，就像一束束神经连线成大脑核心，可以衍生甜酒的功效与作用 出很多

新的成果，是立项、做好地质服务的有效途径之一。

五、模块式成果报告编写

成果报告编写目前来说是各个地勘单位的大头工作，而且其中小型市场、

地方财政项目占据比例越来越高。

每个部门都有自己拿手的几类项目类型，虽然项目不一样，但大多数都有

互通的格式，例如前言→交通位置→自然地理→气象水文→地质条件→水

工环条件→项目核心内容等。

近年来现代化办公的理念被提出，各类自动、联动软件也相继面世，我们

从事的领域，显然还没有自动化的条件，但半自动化办公总还是能实现的。

首先，基础资料、固定内容、固定报告格式模板、固定图件和设计图等，

通过以部门为单位融合整理后，剔除老旧、过期内容，然后嵌入单机版的

数据库软件，或是再简单些直接建立目录嵌入ACCESS和EXCEL，录入关

键词。（不足部分依靠单位大数据库补充）。

然后，成果报告中的固定内容可以从资料库提取出来，通过裁图、整理或

是直接可用于报告章节。这些内容是要符合实际的，相对固定不变的，并

不需要花费大量精力去思考研究。

最后，报告核心内容由主要编写人负责研究编制，其余内容可以安排一般

人员编写，通过office或其他软件的共享办公功能，可实现报告联合编制。

这样类似于流水线式的模块拼接成果，大多可以满足"小项目"要求，同时

可提高效率和互检率，而且通过数据库的统一，成果可做到"模样基本统一

"。

总之模块式生产就是从客观上改善提升项目效率和项目周期的方式，以技

术人员独立或协作都可以，节省出人力和精力才能更好地施展拳脚去转型

升级。

六、对"数字地质"的展望

纵观我国社会经济发展需求，相信在不久的将来，地质行业会发生重大转

变，各类现代化产品和服务也会相应而生。

1、科普产品

人类对自然的探索精神与探索欲望是亘古不变的，这里不得不佩服以欧洲

为首的西方国家，制作了非常多的自然类纪录片和杂志，而我国目前被人

们广泛认知的可能只有央视的"地理中国"纪录片。

适合科普的传媒种类非常多，例如影视、短视频、杂志、文章等，利用这

些媒介对大众进行科普知识的同时也能获得一定的报酬。

对于地勘行业我觉得是最不被群众认知的行业之一，因为我们处于产业链

前端甚至脱钩状态。在如今各类媒体信息横飞的时代下，不妨也尝试加入

这个大军，做一些制作优良的地质科普纪录片和文章总比那些毫无价值、

粗制滥造的网络视频强太多。也可以横向发展，通过媒体、app引流到"

地质研学旅游"，让广大人民多认识妇联工作总结 多了解美丽中国，这其间又能衍生出多

个环节。

这里要提一下北京桔灯地球物理勘探，看名字都知道这家公司是做物探

的，其实该公司除了做物探、也卖仪器，同时在多个平台的地质科普自媒

体账号也运营地也非常好，粉丝几乎都在400W万以上，也就是说，该公

司的自媒体部门，每年产出比要比绝大多数地勘单位部门要高得多。

前段时间看过一篇报道，里面提及了贵州地矿局以土壤地质调查、地热调

查、旅游地质调查等成果为基础，协助政府划定了一批地质文化示范村、

地热温泉示范村、富硒富锌农业种植示范村名录，目前来看可能全国各省

地勘单位多多少少都有参与这些横向延展式地质服务，配合美丽乡村（现

在还有一个数字乡村概念）建设，都是一些很好的方向，但拿当下现实来

说，地质特色村庄如何宣传如何吸引游客是一系列比较繁琐的程序，限制

条件太多，资金缺口大，还需要走很长的路。

如果是多媒体推荐+电商引流+美丽乡村+富微量元素农产品和矿泉水的

组合，对于村庄发展，应该是比较好的模式之一。

2、浅层地温能融合模式探索

近两年个别省份出台了被动式超低能耗建筑建设标准和技术要求、被动式

超低能耗建筑等优惠政策与管理规定，从施工建设到支持推广都指明了方

向，地热和浅层地温能也是实现被动式低能耗的重要方式之一。

例如江苏省地矿地热能有限公司，是江苏省地质工程勘察院兼并整合了原

江苏省地质工程勘察院凿井分院、江苏省宏誉绿色能源开发有限公司、江

苏省地质工程有限公司山水节能公司而成立的企业，近年来业务发展较

好。

地热与浅层地温能是一个热门方向，但是参与竞争的地勘队伍也很多，与

其挣勘查项目的"单兵作战"不如向与上下游领域公司跨学科进行协调合作

的方向去转变。记得2017年王贵玲院士来我单位讲课时提过，他的几个

学生与绿色能源开发公司合作在江淮一带做了很多别墅区、村庄的浅层地

温能供冷（热）项目，利润很可观。

"取热不取水，大范围高能效地热供应"，可能是更高的层面该攻克的问题，

对于省地勘单位，面向主体应该是小范围民宅、别墅、小区、公共建筑及

农业种植。主动加强钻探技术、地热勘查、地下空间与设备安装调试运维、

建筑设计多领域融汇合作，在"表层"交流合作的基础上，加强团队互通，

加强资金投入，共同进行试验研究，优化创新工艺，使浅层地温能领域成

品高度契合，应该是很好的发展方式，只有做到降低成本，提高能效比和

寿命，降低故障率才能显著提升竞争力。当然资金运作模式+品牌推广也

是重要途径。

3、实时动态三维地质模型

三维地质建模的概念最早是由加拿大的SimonWHoulding 于1993年提

出的，在我国也已经发展了快二十年。最常见的就是城市地质调查的三维

地质成果以及各类预测模型，但最大的问题是新的理念有了，可是地质系

统的运作机制还是老一套，所以许多搞生产的人对于三维地质模型的印象

是：好看，但不中用。

国家近年提出智慧城市建设，好多一线城市已开始全面接入BIM（建筑信

息模型）和各类传感设施，通过核心系统来接收、分析、调配野性的呼唤读后感 着城市每一

处。

在此，我设想，三维地质模型是否也可以纳入智慧城市运行范围，形成一

个地下和地面以三维地质模型，地上以BIM模型，天上以北斗空天系统的

集成模拟系统，通过计算机或三维投影展示出来，作为大脑核心支撑着智

慧城市运作，就像"女巫的水晶球"，城市管理也可以有"上帝视角"。

暂且称为实时动态三维地质模型（Dynamic three-dimensional

geological modeling），简称DGM：

以地质填图、地形、地下空间数据三维处理作为模型基础，用钻孔、物探

等探勘工程校正数据。

以水文地质、地表水、气象、高分影像、大规模开采开挖活动、土地利用

数据构建动态系统。首先通过试验获取各区各层各类参数，通过软件拟合，

参数反算调整，虚拟反映静态实际，构架中心系统。再将各类地下、地面

传感设备实时反馈的信息或影像等接入中心系统，通过程序调整、引擎优

化，最终实现自动运算，虚拟反映动态实际，建成DGM。

DGM可以实现对地下、地面放量变化进行实时监测和推演，并以直观可

视的形态展示出来，例如水文条件变化、地质灾害大幅度演变、地下波和

震动、植被生长、动物繁衍与迁徙、土地利用变化等。为自然资源开发利

用与保护、国土空间规划、地下地面工程、自然灾害预防、生态环境变迁

提供支持。

在5G工业互联网、北斗卫星、软件物理引擎的加持下，在集成市面上现

有的各类管理系统基础上，相信DGM是可以实现的。而其优点就是全面

性，一个代替多个，可以通过签署保密协议委托运行的模式或其他可行模

式，充分发挥其功能作用。

4、模拟游戏/软件

在这里我要提及几款游戏：《模拟人生》、《我的世界》、《施工模拟》、

《家园》、《PREPAR3D》，《坦克世界》类似的还有很多，这些游戏大

多是基于真实情况制作的引擎。模拟怎么做人，模拟盖房子，模拟开坦克

开飞机，模拟去太空开宇宙飞船，最疯狂的当属《我的世界》，听说很多

国家首都都已经被完美还原了，玩家们真是无聊得很。

那么有没有真实模拟“挖掘地球”的游戏呢，目前真没有。脑洞有多大，

游戏就能做多大，可以在依据实际的基础上适当增加一些趣味性，也可以

融合各类自然学科的真实场景和一些虚拟方式，相信一定会有喜欢模拟的

玩家挖穿地球。

除了模拟游戏，配套开发一些场景模拟软件也可以，配合三维影像和地质

建模，绿色矿山、地质环境恢复治理、矿产开采都可以建模，现状一个模

型，终了一个模型，方量和储量也可以算出来，一清二白。目前有类似的

软件，但要么是推广不到位，要么就是功能不是太全面，操作繁琐，不能

得到很好地应用。

总之很期待这样的软件大厂出现，在国外单边主义的形势下，国产代替必

将快进程，但地质人员只能以辅助方式去参与开发。

5、报告审查互联设备

地勘行业有一个特点，每次审查报告都是报告图纸一大堆，半抱半抗拖到

了会场，审完之后就全部作废了，还有很多行业都有这种现象，这些报告

从打印到胶装费用可真是不低，成为了成本支出一大项。

我认为在某些情景下，报告审查可以用电子设备代替，对于大的图纸，可

以做几个展板，数量不多，成本较低；对于小的图纸和文本，可以用大尺

寸pad审阅，例如采用noteablilty软件，配合ipenci假期小报 l可以实现在pad

上标注、批改，可以快速定位翻页、切换、放大，软件左侧是小尺寸图示

目录，右侧是大尺寸展示，操作方式非常人性化。安卓和微软也有类似的

功能。

配合一款会议软件（钉钉应该就可以，当然如果软件自身有交互功能就更

好了，待寻找），每个专家在提问时候屏幕可以投屏到汇报人的电脑及投

影仪上，不必说哪张图哪一页，自己看就是了。

这种应用在现有条件下就可以实现，但是考虑专家的偏好和对软件操作的

应用程度，推广起来也是一个问题，还是期待能早日实现。

结语

地质行业近年来的服务对象（这里指资金来源对象）从多类企业+政府部

门慢慢地又偏向了以政府部门为主，无奈的是矿山企业也越来越少了，我

觉得如何转化创新成果，提高受众群体，是关键，未来的发展还是得靠千

千万万的同行们共同探索、共同努力。