面向新一輪找礦突破戰略行動的地質資料服務需求與產品設計研究

齊釩宇，李曉蕾，孔昭煜，商云濤，高學正，張 波

（1. 中國地質調查局發展研究中心，北京 100037；2. 全國地質資料館，北京 100037；3. 中國自然資源航空物探遙感中心，北京 100083）

自2011年實施找礦突破戰略行動以來，在成礦理論研究、找礦預測理論、找礦技術方法等方面取得了顯著的進展[1]。隨著新一輪找礦突破戰略行動的逐步開展，提出了地質找礦工作新模式——讓數據賦能新一輪找礦突破[2]，因此，充分挖掘利用地質資料，盤活海量數據資源，加深數據挖掘、集成研究和共享服務尤為重要[3-4]。

科學挖掘和利用海量地質資料信息資源，可以為實現地質找礦突破起到重要的推動和信息支撐作用[5]。地質資料數據有效組織和深度開發利用是實現找礦突破的有效途徑[6]，同時也是大數據、人工智能等新一代信息技術應用支撐服務我國新一輪找礦突破戰略行動的基礎。本文研究基于新一輪找礦突破戰略行動對地質資料數據的需求以及數據應用場景，提出面向新一輪找礦突破戰略行動的地質資料產品設計，充分發揮海量地質資料數字資源，促進地質信息和找礦突破深度融合，服務新一輪找礦突破戰略行動順利開展。

1 新一輪，新需求

本文研究以新一輪找礦突破戰略行動明確的核心需求為先導，以不同的應用場景為目標，開展各種地質資料數據的挖掘、集成、分析和應用的整個過程相關技術與方法體系。通過調研與分析，凝練總結出其四大核心需求（圖1）。

圖1 新一輪找礦突破戰略行動需求Fig. 1 The demand of new round of prospecting breakthrough strategy

1）數據需求。數據是科技創新的基礎，是礦產勘查各種應用場景的支柱，匯聚最全面的礦產資源數據，掌握不同比例尺、不同類型地質調查工作的工作程度是新一輪找礦突破戰略行動開展的重要基礎。

2）業務需求。隨著新一輪找礦突破戰略行動的開始，礦產勘查業務流程體系也在發生著變化，增加了大量數據業務。需要完善數據業務流程，掌握數據集成與建庫技術，建立標準的數據資源匯聚、集成整合、數據管理、共享與交換、更新與應用的工作流程機制。

3）支撐需求。新一輪找礦突破戰略行動的順利開展，需要地質資料館藏部門給予大力度的技術支撐。尤其是在數據集成技術方面、數據庫建庫技術方面、數據標準化等方面。

4）服務需求。針對新一輪找礦突破戰略行動工作的規劃部署，礦產勘查人員對于標準制圖、資料數據編圖、數據共享方面需要地質資料館藏機構提供專題服務。

2 新一輪找礦突破戰略行動地質資料應用場景

2.1 行動規劃部署應用場景

2.1.1 應用目標

以新一輪找礦突破戰略行動工作部署為導向，依托全國地質工作程度數據庫以及館藏礦產資源資料數據，方便礦產勘查人員更加直觀地了解掌握勘查區內已開展地質工作程度。通過數據挖掘，凝練有用信息，為礦產勘查工作規劃部署提供數據支撐。

2.1.2 應用場景

新一輪找礦突破戰略行動規劃部署是新一輪找礦突破戰略行動開展的基本業務需求，需要掌握全國不同比例尺、不同類型地質工作開展情況，掌握數據資源分布情況以及數據資源基本情況。新一輪找礦突破戰略行動規劃部署應用包括數據查詢服務與可視化、空間分析等應用場景。

1）數據查詢服務與可視化。針對礦產勘查人員對地質工作程度數據需求，利用GIS在線服務方式，全面支撐新一輪找礦戰略行動業務工作規劃部署。

2）空間分析。通過GIS數據進行數據調用、相交分析、空間分析等功能，分析得出成礦帶、基礎調查區、重點調查區、重點勘查區等區域未部署相關地質工作的地區，為地質工作規劃部署提供依據。

2.2 資料數據匯聚與共享應用場景

2.2.1 應用目標

新一輪找礦突破戰略行動關聯資料數據匯聚應用場景旨在聯合全國地質資料館藏機構以及其他地質資料數據保管單位，結合礦產勘查不同應用場景的業務邏輯，推動關聯地質資料數據匯聚、集成與安全共享。

2.2.2 應用場景

數據是科技創新的基礎。新一輪找礦突破戰略行動中的“新”將匯聚最全面的地質數據資源，利用數據開展數據分析、工作規劃部署、勘查區塊優選等業務工作。新一輪找礦突破戰略行動數據匯聚與共享應用包括數據業務體系構建、數據匯聚、數據集成建庫、目錄檢索、資料數據包服務、數據共享等應用場景。

1）數據業務體系構建。基于全國地質資料館多年數據工作經驗，協助新一輪找礦突破戰略行動構建數據業務體系，形成數據匯聚、管理、共享服務等數據業務流程標準。

2）數據匯聚。一是新一輪找礦突破戰略行動產生數據匯聚。在構建完善數據業務體系基礎上，匯聚新一輪找礦突破戰略行動各個項目所產生的數據資源。二是其他數據匯聚。在相關機構協調下，匯集國情調查成果、儲量管理成果、礦權管理成果、行業委托保管單位成果等，形成我國最全面的礦產資源數據體系。

3）數據集成建庫。深入挖掘館藏資料數據以及匯聚礦產資源數據，更新維護國家地質數據庫與國家礦產資源數據庫。同時基于新一輪找礦突破戰略行動的需求，開展新專題數據庫的數據集成與建庫工作，提供更加全面的礦產資源數據服務。

4）資料目錄檢索。建立完善的館藏資源目錄體系，互聯互查省級館藏機構目錄以及上一輪找礦突破戰略行動成果目錄，為礦產勘查人員提供目錄檢索服務。

5）資料數據包服務。根據新一輪找礦突破行動部署的基礎調查區、重點調查區、重點勘查區和重要礦山等，形成專題資料數據包，提供不同人員使用。

6）數據共享服務。構建面向新一輪找礦突破戰略行動的地質資料共享應用服務平臺，促進礦產勘查階段性成果及時提供應用服務。

2.3 專題圖件編制應用場景

2.3.1 應用目標

新一輪找礦突破戰略行動專題圖件編制應用場景旨在開發與利用館藏數據資源，結合戰略性礦產資源潛力分析，形成戰略性礦產專題性圖件，滿足礦產勘查人員需求。

2.3.2 應用場景

新一輪找礦突破戰略行動專題圖件編制應充分利用全國地質資料館館藏數字資源以及制圖技術，能夠快速通過不同專題圖層的組織以及底圖需求，實現不同尺度礦產勘查區以及不同專題圖件的快速制圖功能。具體應用場景包括統一底圖服務、標準制圖服務和三維建模等。

1）統一底圖服務。利用全國地質資料館制作的不同比例尺的地理以及地質底圖，實現底圖調用、信息疊加等功能，支撐礦產勘查業務人員快速實現制圖工作。

2）標準制圖服務?；诮y一底圖服務，針對新一輪找礦突破戰略行動部署的基礎調查區、重點調查區和重點勘查區，利用不同比例尺的地質底圖數據，疊加專題圖層，形成標準化的圖件。

3）三維建模構建。充分利用礦產勘查數據中地質圖、剖面圖與鉆孔數據，形成典型礦床三維立體模型。同時，聚焦重要成礦區帶，以1∶5萬礦產地質調查數據為基礎，結合中比例尺地質調查成果數據，疊加地質剖面圖、鉆孔、柱狀圖等縱向數據，形成重要成礦區帶三維模型和圖件。

2.4 智能找礦預測應用場景

2.4.1 應用目標

“地質資料大數據+找礦預測模型”智能找礦預測旨在以地質資料大數據作為智能找礦預測的基礎，以找礦預測模型為理論指導，依托GIS平臺和大數據分析，為智能找礦預測等層面的應用有效服務，助力數字驅動找礦落地。

2.4.2 應用場景

基于大數據深度學習與挖掘，利用全面的礦產資源數據體系，在重點成礦帶開展全面的地質數據信息綜合預測，構建綜合信息找礦預測模型，優選找礦遠景區，為靶區優選提供參考。智能找礦預測應用包括數據組織模型、礦產資源數據匯聚與有效組織、找礦預測等應用場景。

1）數據組織模型。面向地質資料數據支撐找礦預測分析，通過整合和統籌相關地質資料數據，依托大數據分析技術，構建支撐找礦預測的地質資料數據組織模型，實現找礦預測分析數據全方位獲取、全館藏匯聚、全維度整合。

2）礦產資源數據匯聚與有效組織。礦產資源數據匯聚與有效組織旨在匯集找礦預測所需礦產資源數據，實現全國礦產資源數據匯聚、整理、目錄采集及數據可視化展示。針對找礦預測所需相關地質資料數據進行數據標準化和全生命周期化管理，為我國找礦預測大數據分析應用提供統一數據支撐，構建我國礦產資源數據體系，對外提供數據交換共享、數據應用、大數據分析等服務。

3）找礦預測分析技術。利用匯集的礦產資源數據，基于大數據深度學習與挖掘等技術，提出不同尺度上的優選找礦遠景區，為找礦預測提供參考。

3 面向新一輪找礦突破行動地質資料產品設計

3.1 專題制圖產品

3.1.1 專題底圖產品

專題底圖產品是開展編圖工作的重要基礎。我國地質調查積累了海量地質數據，是開展編圖工作的重要基礎[7]。經過多年的建設，全國地質資料館已形成了具有審圖號的、不同尺度的標準地圖產品，包括全國1∶500萬地理底圖、全國六大區分區地理底圖、全國分省地理底圖等。同時，利用館藏資源數字資源，制作了不同尺度的地質底圖產品，包括全國1∶500萬地質底圖、1∶400萬大地構造底圖等，并形成了豐富的專題底圖產品體系并提供服務。

3.1.2 專題制圖產品

專題制圖產品基于館藏地質資料數字資源，結合戰略性礦產資源潛力分析與找礦需求，編制各類制圖產品（圖2）。同時，基于新一輪找礦突破戰略行動部署的基礎調查區、重點調查區和重點勘查區，利用館藏地質資料數據編制地質底圖、物探異常圖、化探異常圖和區域遙感圖等基礎性圖件。結合館藏大量的地質礦產圖、成礦預測圖、礦產勘查部署圖等系列圖件，編制緊缺戰略性礦產潛力評價、重點成礦區域戰略性礦產等系列圖件。

圖2 專題制圖產品制作流程Fig. 2 Production process of thematic drawing products

3.2 專題數據庫產品

長期以來，館藏機構開展了大量的專題數據庫建設[8-9]。專題數據庫產品設計針對新一輪找礦突破戰略行動數據匯聚與共享應用場景，基于地質資料館藏機構多年地質資料數據管理與開發利用經驗，致力于對新一輪找礦突破戰略行動進行礦產數據匯聚與集成建庫。

3.2.1 礦產資源數據庫產品體系

圍繞全國地質資料館藏機構，協同其他地質資料數據保管單位，共同開展礦產資源數據庫建設。包括全國礦產地數據庫等點源數據庫的深入挖掘與更新，全國礦點礦化點等找礦線索數據庫建設，地質剖面、地層、巖漿巖、巖石組分分析測試等專題數據庫建設，礦產勘查地質報告文獻數據庫建設等。

3.2.2 全國地質資料目錄數據庫產品

實現全國各級館藏機構地質資料信息目錄互聯互查，一站式服務。依托全國地質資料館館藏目錄體系、省級館藏機構目錄以及分散在其他保管單位的資料數據，匯聚形成我國最全面的礦產資源數據體系目錄數據庫產品，并為新一輪找礦突破戰略行動提供全國地質資料數據一站式服務[10-13]。

3.3 專題資料數據包產品

資料數據包是地質資料館藏機構提供服務的重要方式之一，是針對具體數據需求，挖掘并組織館藏關聯數據，形成資料數據包產品。多年來，館藏機構已形成了標準化的資料數據包制作流程，同時制作了大量的整裝勘查區、扶貧區、打井找水區等重要區域的資料數據包產品并提供服務[14-15]。根據新一輪找礦突破行動部署的基礎調查區、重點調查區、重點勘查區和重要礦山等四區部署，形成專題資料數據包，提供給不同礦產勘查業務人員使用。

3.4 數據共享服務平臺產品

數據共享服務平臺產品需要利用館藏機構數據公開化處理技術，最大程度上確保數據可以在線共享利用[16]。同時，利用地質科學數據出版平臺以及DOI文獻數字對象識別號，從知識產權保護的角度確保礦產資源數據開放共享[17-19]。

數據共享服務平臺匯集找礦預測所需地質資料數據，實現全國礦產資源數據匯聚、整理、目錄采集及數據可視化展示。針對找礦預測領導相關地質資料數據進行數據標準化和全生命周期化管理，為我國找礦預測大數據分析應用提供統一數據支撐，構建我國礦產資源數據體系，對外提供數據交換共享、數據應用、大數據分析等服務。

4 結論與建議

地質資料部門是新一輪找礦突破戰略行動重要的支撐環節，是行動順利開展的基石。館藏機構需要打破以往地質資料僅提供數據服務的觀念，向智庫方向轉型升級，可以根據應用場景提供更加深入的數據分析、戰略研究等服務。全國地質資料館保存著我國百年來地質調查工作歷史與成果，秉承向“智庫”轉型升級的理念，以“積淀地調成果、薈萃智庫思想、數據聯系需求、輔助有關決策”為宗旨，堅持開放、共建、共享，為新一輪找礦突破戰略行動順利開展貢獻知識力量。

4.1 構建新一輪找礦突破戰略行動資料數據業務流程

1）引導新一輪找礦突破戰略行動構建資料數據業務流程。基于地質資料館藏機構多年的資料數據業務管理經驗，引導新一輪找礦突破戰略行動構建資料數據業務流程，提高階段性成果、原始資料數據、最終成果的匯聚、管理與服務質量和水平。

2）護航新一輪找礦突破戰略行動數據成果質量。利用全國地質資料館資料匯交與接收驗收標準流程，確保新一輪找礦突破戰略行動成果數據匯交全面、質量可靠。努力夯實數據質量基礎，通過建立新一輪找礦突破戰略行動數據質量管控辦法，從源頭管控數據質量，為新一輪找礦突破戰略行動數據成果質量保駕護航。

3）賦能新一輪找礦突破戰略行動日常數據管理。數據賦能，提升新一輪找礦突破戰略行動日常數據管理。構筑新一輪找礦突破戰略行動成果數據的信息組織，堅持做好日常數據管理工作，實現數據多維備份，支撐做好數據安全與保密安全工作。

4）支撐新一輪找礦突破戰略行動業務工作部署。通過提供全國最全面的地質調查工作程度數據，提供礦產勘查人員更加直觀地了解掌握勘查區內已開展地質工作程度。通過GIS相關技術，配合礦產勘查需求，為礦產勘查工作規劃部署提供數據支撐。

5）構建新一輪找礦突破戰略行動地質資料數據服務系統。以需求為導向，構建新一輪找礦突破戰略行動地質資料數據服務系統。統籌協調省級館藏機構，為新一輪找礦戰略突破行動提供一站式服務。

4.2 連同省館，共同建庫，協同服務

新一輪找了突破戰略行動需要最“全”的地質資料數據支撐，因此連同省級館藏機構，打造國家地質資料數據中心，提供全國最為全面的地質資料數據服務尤為重要。

1）連同省館，打通融通。遵循“開放共享、互聯互通”的原則，對接全國省級館藏機構，促進全國地質資料數據的開放共享，為匯聚最為全面的礦產資源數據奠定基礎。

2）統一標準，共同建庫。按照“標準統一、基礎共用、數據共享、業務協同”的原則，全國地質資料館引領全國地質資料館藏機構開展國家級重要數據庫建設。全國地質資料館負責統一標準，研究技術方法，指導省級館藏機構開展全國礦點礦化點數據庫等國家級重要礦產勘查數據庫的建設，滿足新一輪找礦突破戰略行動的需求。

3）實現全國地質資料一站式服務。建立完善的館藏機構一站式服務體系，形成高效、實用、專業的服務標準。整合全國地質資料館藏機構資源，形成優質的服務產品，提升地質資料服務質量和深度。

4.3 強化地質調查制圖隊伍建設，組建地質資料數據制圖中心

地質制圖技術是地質調查成果展現的基本功，是地質調查認知的畫筆，是相關技術人員必須掌握的基本技能。要獲得高質量的地質調查圖件成果，應多措并舉加制圖技術研究與培訓力度。

1）要強化地質調查制圖隊伍建設，提升成果圖件制圖質量，為大數據智能分析奠定基礎?；谥茍D技術的發展現狀與變化，建立與之相適應的學習培訓機制，加大教育力度，強化學習培訓的積極性，提高自身綜合素質。高質量的地質調查圖件成果是智能找礦預測的基礎，因此要始終抓住地質調查制圖隊伍建設發展上的薄弱點，不斷加強建設與發展。

2）要組建地質資料數據制圖中心，滿足社會各界對地質圖件的多元化需求。地質資料數據制圖中心，應以全國地質資料館館藏地質調查成果資料數據為主要數據源，通過先進、成熟的制圖工藝，利用國內外先進GIS制圖軟件，根據用戶需求生產各類專題地質資料產品，提供基礎、定制、應急等多種制圖服務，包括ArcGIS、MapGIS等主流GIS格式，同時提供autoCAD、CorelDRAW、PDF等多種格式[20]。服務方式分為到館服務和在線服務兩種，最終實現任意范圍、任意比例尺地質資料圖件的快速制作、輸出的目標。地質資料數據制圖中心不僅可以為新一輪找礦突破戰略行動提供重點勘查區、重點調查區、基礎調查區等三區提供制圖定制服務，還可以為地震、滑坡、泥石流等地質災害提供保障服務，進而支撐政府部門的決策管理。

4.4 “館藏機構+高等院校+科研院所”產學研協同創新，構建地質資料數據應用實驗室

地質資料數據應用實驗室應以地質數據科學研究及應用為主要科研方向、以數據科學應用人才培養和資料數據創新應用為主要目標，協同省級館藏機構形成“館藏機構+高等院校+科研院所”創新研究與應用團隊。地質資料數據應用實驗室應當堅持以館藏機構數據團隊提供社會化服務為理念，與高等院校、科研院所密切合作，并提供地質資料數據服務場所與應用，為提升地質資料數據利用水平，提高地質資料數據的便利性和實用性，讓數據挖掘、數據分享和數據應用實現一條龍協同創新。

1）建立健全面向地質資料數據分析應用的研究體系。要進一步加強現有地質資料數據共享服務平臺的數據配置，提升館藏機構與高等院校、科研院所的對接、合作與聯動水平，組建形成“館藏機構+高等院校+科研院所”創新研究與應用團隊。

2）加強館藏機構數據服務支撐。定期向聯動高等院校、科研機構發布公開版數據和數據庫目錄清單，鼓勵一線科研人員在實際數據分析過程中通過論文、內參、報告等形式反饋使用意見，并以此促進下一步數據挖掘和數據庫框架優化，打通“數據供應”與“數據需求”，避免“閉門造車”并積累前期成果。

3）繼續推進地質資料創新應用大賽。完善數據“創新應用+研究課題”的大賽機制，引導科研團隊的合理組建，促進高等院校+科研院所充分利用地質資料大數據創新應用于研究，實現“數據挖掘-數據整理-數據分析-理論解讀-應用實踐”的認識深化。