地质信息化

• 大数据时代地质调查现代化建设的思考

  王斌;李景朝;施俊法;宋国玺;高振记;

  大数据、人工智能等新一代信息技术的快速发展，正在加速改变以往的工作模式，引发科学研究范式变革。大数据作为新基建、新要素，为地质调查现代化建设提供了新的机遇和实现的技术支持。本文在系统分析大数据时代信息技术发展特点的基础上，厘定地质调查现代化建设基本内涵，提出地质调查现代化发展的必然趋势是实现调查数字化、监测自动化、预测定量化、评价智能化、服务智慧化。以对地观测为主要技术的气象行业为典型案例，总结研究气象行业依托卫星遥感和数字分析模拟等推进气象现代化建设的做法；结合地质调查工作实际，提出推进我国地质调查现代化建设的对策建议，包括地质调查监测基础设施条件建设、业务信息化支撑能力建设、地质信息产品研发、地质信息化标准制定、基础理论与装备技术研究等，以此推进我国地质调查现代化建设。

  2025年03期 v.32 223-230页 [查看摘要][在线阅读][下载 635K]
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• 基于元数据和语义建模的地质调查业务管理统一数据模型研究

  文敏;月一;刘荣梅;任伟;张怀东;王想红;施艳;赵明明;余海龙;

  地质项目、野外安全、地质资料、经费预算等地质调查业务管理信息系统的常态化运行，产生了海量数据，来源于不同系统的数据在结构、语义等方面存在巨大差异，导致数据冗余、口径不一等诸多现象。构建统一数据模型、建立统一数据视图，是实现多源异构数据有效集成辅助决策的基本问题。本文基于元数据解析和语义建模研究，提出元数据解析—语义分析—分层构建—评价演进的建模方法，建立基于统一主数据与资源标识的映射关联规则；并利用统一建模语言，构建地质调查业务管理统一数据模型，在地质调查业务管理数据中心建设中得以验证应用。研究表明，本文方法不但有效解决了多源异构地质调查业务管理数据模型融合问题，实现了跨系统、跨部门多源数据的统一描述和一体化组织，还可为包含时空数据在内的多源异构数据的模型差异问题的解决提供技术方案。

  2025年03期 v.32 231-244页 [查看摘要][在线阅读][下载 3049K]
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• 数字地表基质调查系统设计与实现

  刘园园;李丰丹;张金龙;刘畅;吕霞;

  地表基质调查作为自然资源调查监测的新领域，地表基质调查相关的信息化研发工作同步推进，虽然已有研究为地表基质调查信息化建设奠定了基础，但目前尚缺乏规范化、一体化的信息化系统，以支撑项目管理、室内研究、野外调查、数据汇聚、成图建库、三维建模和成果服务整个业务过程数字化与数据全生命周期的生产管理及服务。本文基于地质调查智能空间平台，研发公共底图数据在线服务和基于混合数据库的大数据存储等关键技术，研究设计一体化混合数据库存储模型，形成面向地表地质调查的“云+端”数字化软件技术框架，研发数字地表基质调查系统，以“一云+三端”应用系统共同构建覆盖地表地质调查全过程的软件体系，支撑实现地表地质调查主流程的数字化。研发成果已在地表基质调查项目中得到验证和推广，提高了工作质量和效率，为全国统一的地表基质调查成果数据库构建和服务奠定了基础。

  2025年03期 v.32 245-256页 [查看摘要][在线阅读][下载 2343K]
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• 艰险地区地质调查多模态数据协同云服务关键技术与应用

  李丰丹;吕霞;陶留锋;温兴平;高博;刘园园;刘畅;

  遥感数据在地质调查工作发挥的作用已从研究试验型逐步转向业务化应用，数据服务的范围和深度日益提升，在艰险地区开展地质调查，尤其是偏远、复杂地形的高原地区，如何精准地为用户提供地质数据服务，已成为制约地质信息服务发展的瓶颈。本文运用云计算、大数据、人工智能等技术，基于笔者团队建设的地质调查智能空间，构建多模态、多尺度、多专业的“遥感+地质”的数据存储模型，研发基于深度学习的高分辨率遥感影像线性构造自动提取方法、支持多终端操作的地质调查影像底图服务发布方法、天空地一体化地质调查位置感知知识发现与多源信息主动服务等技术，形成多模态地质调查数据协同云服务技术体系，创建艰险地区地质调查智能空间“云+端”服务模式。研究成果已在青海、西藏等艰险地区的第四系地质调查、造山带蛇绿岩体地质调查等400多个区域地质调查和地质矿产调查项目中得到了成功应用，满足了艰险地区地质调查工作的应用需求。

  2025年03期 v.32 257-265页 [查看摘要][在线阅读][下载 1323K]
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• 一种基于文本要素的栅格地质图文本提取与图文检索研究

  张星怡;张雅欣;陈璐;徐世光;王鑫瑞;郑坤;赵飞;

  近年来，地质领域积累了大量以栅格形式存储的地质图件，属于非结构化数据，难以实现大规模的高效检索与有效利用。为此，本文从大数据与深度学习、自然语言处理相结合的角度，探讨基于文本要素的栅格地质图文本提取与图文检索研究。首先，构建基于HBase与分布式文件系统（Hadoop distributed file system,HDFS）的分布式存储体系；其次，基于BERT-CRF模型对地质报告中的关键信息进行自动抽取，增强其语义表达能力；最后，通过TF-IDF等文本匹配算法，实现图文间的语义关联与高效检索，提出栅格地质图文本提取与图文检索实现方法。结果表明：实际可用文本利用率，由光学字符阅读器的51.7%提高到本文方法的82.3%；相较于已有TextRank方法，单篇报告平均耗时从14.2 s降低到2.7 s，效率提升了426%；能够处理大规模地质数据，适应不同规模的数据集，支持实时存储与检索。

  2025年03期 v.32 266-275页 [查看摘要][在线阅读][下载 1428K]
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• 基于SBAS-InSAR的秦州区大型滑坡监测

  王红玲;胡祥祥;石亚亚;吴成永;

  滑坡是黄河上游生态功能区面临的主要地质灾害之一，甘肃省天水市秦州区因地形起伏大、地质构造复杂、降水时空分布不均，滑坡灾害频发，严重威胁区域生态安全与基础设施运行。针对该区域缺乏长时序、高精度滑坡监测与多因子机制分析的现状，本文基于2021年6月～2024年6月获取的50幅Sentinel-1A卫星降轨影像，采用SBAS-InSAR获取秦州区地表形变信息，识别17处典型大型滑坡体，并结合地理探测器，从高程、坡度、地形起伏度、坡向、年降水量、土壤湿度、距地震带距离与人类活动八类因子出发，系统分析其对滑坡分布的主导性与交互作用机制。结果表明：(1)区域内形变速率整体呈现明显的空间分异性，包括高速活动型滑坡、中低速型滑坡和稳定型滑坡三种类型。(2)滑坡主要分布于中等高程（1300～1750 m）、适中坡度（10°～15°）和年降水量为535～550 mm的区域；高程、降水量和土壤湿度为主要控制因子；多个因子之间呈现显著的非线性交互增强效应，降水与起伏度、高程与人类活动等组合显著提升了空间解释力。

  2025年03期 v.32 276-287页 [查看摘要][在线阅读][下载 7350K]
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时空感知

• 基于SAR影像的维多利亚湖水域面积变化动态监测

  朱雨甜;徐佳;葛莹;王鸿燕;赵秉琨;

  维多利亚湖是非洲最大的淡水湖，其水域动态监测对尼罗河流域水资源管理与生态保护具有重要意义。目前相关研究主要依赖光学遥感影像，易受气象条件影响导致数据缺失，而利用SAR影像进行时序监测的相关研究尚缺乏。本文基于时序SAR影像，选取最优特征指数，结合四分位数确定阈值，利用Edge-Otsu方法，提取维多利亚湖泊水域面积，构建2017～2023年空间分辨率为10 m的月份变化数据集，并分析其时空演变特征。结果表明：(1)本方法水体提取总体精度达98.95%；构建的10 m月份水体面积数据集具有高时空分辨率，与水位序列的相关性分别明显优于JRC GSW、Dynamic World数据集的结果。(2)水域面积时间序列准确刻画湖泊时空动态变化，2017～2022年呈扩张趋势，2022～2023年略有减小；长雨季（3～5月）快速增长，通常于6月达到峰值，旱季（7～9月）逐步减少；东北、南方向变化较为显著。

  2025年03期 v.32 288-298页 [查看摘要][在线阅读][下载 1889K]
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• 一种地图配准中特征点智能提取方法

  韦远标;任福;杜清运;

  数学基础是地图的重要要素，地图配准是恢复地图数学基础的主要方式，目前地图图像配准方法多关注于图像特征的提取与匹配，未能有效利用图像特征点所对应的地理坐标信息。本文提出一种基于深度学习的特征点检测模型与非线性变换模型结合的地图图像配准方法，训练并使用YOLOv8-pose模型高效提取图像中易于视觉识别且地理坐标明确的特征点，利用其图像坐标和地理坐标代入加权最小二乘法求解非线性变换参数，实现无坐标地图图像的数学基础恢复。结果表明，本文方法在面对多样化制图方式（如不同投影、比例尺、符号系统等）和复杂成像条件（如旋转、透视畸变、噪声干扰等）影响下的地图图像，均能高效、精准地恢复其坐标系，配准精确率和召回率都超过90%，为地图图像融合其他含有坐标系的矢量与栅格数据，进行精确的空间知识理解、分析提供了新的技术思路。

  2025年03期 v.32 299-306页 [查看摘要][在线阅读][下载 1651K]
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• 基于文本挖掘绘制全国自然灾害公众响应地图

  曲正;王卷乐;赵杰;

  针对灾害事件，人们越来越多地倾向于用社交媒体发文分享突发情况；利用自然语言处理等信息技术能够有效地获取灾害事件下公众社交媒体活动信息，但尚缺乏大尺度时空信息方面的挖掘。因此，本文基于文本挖掘绘制全国自然灾害公众响应地图。以地震、台风和寒潮三类灾害为研究对象，依据自然语言处理技术，提取微博文本中灾情信息；通过地名实体抽取方法，获取不同灾害影响地区的灾情词频，形成公众灾害响应空间分布，进而揭示不同灾害影响的空间差异性特征；并实现2018～2022年我国主要地震、台风和寒潮的微博公众响应灾害制图。结果表明：四川是地震灾害响应集中分布地区；台风影响占比较高的为广东、浙江、福建、山东等沿海省份，其中，广东台风影响占比最大；寒潮于每年1～3月在我国中部及南部地区占比较大，11～12月内蒙古及北京等北方地区较大。这与官方统计信息相符合，表明社交媒体数据在灾害大数据挖掘中具有实用性。

  2025年03期 v.32 307-318页 [查看摘要][在线阅读][下载 3032K]
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时空认知

• 基于地表温度反演的埃及地表水资源分布探究

  罗景秋;冯莉;葛莹;王鸿燕;李勇;

  埃及地处热带沙漠地区，主要依赖尼罗河流域供水，地表温度变化对其地表水资源分布具有重要影响；当前对热带沙漠地区典型代表埃及的地表温度遥感反演的研究尚不足，尤其地表温度与水资源分布的相关性定量分析还不多见。本文以埃及典型沙漠区域为研究对象，利用改进单一的归一化植被指数阈值组合，以提高地表温度的反演精度，并通过单通道算法反演地表温度；利用景观形状指数获取典型区域的地表水形态特征，通过构建地表温度与地表水资源分布之间的反比例权重函数模型，分析地表温度对地表水资源分布的影响，实现地表水资源变化监测。结果表明：因考虑了沙漠地区不同地表水资源分布组合，对于地表水资源分布较大的区域，拟合效果良好，R2可达0.97，且地表温度的影响随着距离的增大而急剧减少。

  2025年03期 v.32 319-329页 [查看摘要][在线阅读][下载 1590K]
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• 成渝地区双城经济圈人口流动网络结构特征及演化研究

  曹炜威;陈逍涵;楚蒙滔;景崇毅;

  科学认识成渝地区双城经济圈人口流动规律特征，对编制城镇化发展和土地利用等各类空间规划、优化基础设施布局与运输资源配置具有重要意义。本文基于高德迁徙大数据，采用复杂网络，分析成渝地区双城经济圈城际人口流动的时空特征及演化；为了更全面了解研究区的人口流动特征，对比分析基于高德和铁路数据构建的人口流动网络的差异。结果表明：区域内不同城市人口流动量差异显著，城际人口流动呈现以成都为单中心的模式，而非典型的“成渝双核”驱动格局；人口流动网络具有明显的空间近邻性和层级性，成都–德阳、成都–眉山、成都–绵阳等组成人口流动的主体路径；区域内人口流动网络形成三个凝聚子群，分别为以成都为中心的西部组团、以重庆为中心的东部组团和川南组团，组团内的人口流量占城际人口总流量的70%左右；相较于铁路数据构建的网络，基于高德数据的人口流动网络中核心城市具有更强的集散与辐射功能。

  2025年03期 v.32 330-340页 [查看摘要][在线阅读][下载 2873K]
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