构建新时代“透明地球、数字地球、美丽地球”的地勘战略愿景
赵 平
(中国煤炭地质总局，北京 100038)
摘 要： 当前国内外矿业地勘市场格局发生了新的变化，除了国家大宗矿产及战略资源地勘投入相对平稳外，整体地质勘查市场处于萎缩状态。中国煤炭地质总局审时度势，积极响应十九大有关生态文明建设的治国方略，适时提出了构建“透明地球”、“数字地球”和 “美丽地球”新时代地勘发展理念和战略愿景。“透明地球”、“数字地球”和 “美丽地球”三者有机统一、相互关联、互为支撑。建设“三个地球”，将有效促进地勘企业供给侧改革，引领煤炭(田)、化工地质行业乃至地勘行业进一步转型升级，推动地质勘查工作由单一矿产资源勘查向资源、环境、空间、灾害多要素综合调查转变。“三个地球”的战略愿景符合地勘工作未来发展方向，对国家生态建设具有积极意义。构建“三个地球”应发挥总局科技创新优势，积极探索地勘新理论、新技术和新方法，努力在深地空探测技术、环境监测技术、地灾防治技术、生态修复技术、数据处理技术、三维建模技术、地理信息技术、互联网+地质技术等重大发展方向上实现突破。
关键词： 地勘经济；透明地球；数字地球；美丽地球
近年来，全球经济复苏缓慢，矿业市场低迷，地质勘查市场萎缩，国内地勘行业处于产业结构转型升级的关键时期。党的十九大把生态文明建设纳入新时代中国特色社会主义建设的“五位一体”总体布局，国民经济和社会发展对我国地质勘查工作提出了新要求，一是要为实现“两个百年”目标，提供安全、可靠、持续、稳定的能源资源保障；二是要打造美丽中国，为绿色发展和生态文明建设提供基础支撑和全方位服务。为此中国煤炭地质总局提出了“透明地球”、“数字地球”和 “美丽地球”(以下简称“三个地球”)的发展理念和战略愿景，将 “三个地球”建设的战略愿景融入企业深入供给侧改革及地勘企业转型升级，藉此拓展服务领域，完善产业布局，为社会提供高质量、高水平的地质工作服务，最终实现走绿色发展之路。
1 “三个地球”战略愿景提出的背景
新中国成立70年来,地勘队伍形成了“百局千队”的庞大规模，涵盖了黑色冶金、有色矿山、化工和非金属等行业，为我国现代化工业体系奠定了基础。但随着全球经济速度放慢，中国经济也由高速增长进入高质量发展阶段，除了国家大宗型矿产及战略资源地勘投入相对稳定外，整体地质勘查市场处于萎缩状态，地质勘查竞争加剧，地质勘查企业面临以下几个方面挑战与机遇。
清代是词学集大成的年代，“阳羡派”陈维崧的“选词所以存词，其即所以存经存史”体现了诗词同等观。学者吴衡照从苏词的雅正出发来称赞东坡，“苏辛并称，辛之于苏，亦犹诗中山谷之视东坡也。东坡之大，与白石之高，殆不可学而至”［6］2648。
①地勘市场的需求发生转变。相比于2009年的探矿权出让收益与勘查活动指数及2012年的勘查投入，表征地勘形势的统计指数均出现断崖式下降(图1)。
主要包括蕈树(Altingia chinensis)、薄叶红厚壳(Calophyllum membranaceum)、红鳞蒲桃、野含笑、木莲等。此类植物树干通直，分支点较高，观赏效果好，又耐修剪，可以构建良好的街道景观。
至于如何“进入”，那就要读者自己去领悟了。 再看罗扎诺夫关于大小作家的划分。 为什么罗扎诺夫不喜欢托尔斯泰？因为他孤芳自赏。 罗扎诺夫说： 大作家与小作家的区别几乎只有一个： 照镜子和不照镜子。[3]199 所以罗扎诺夫祈祷：“上帝啊，保留我身上作家的一点纯贞吧： 不照镜子。”[35] 所谓“保持纯贞”、“不照镜子”，才能成为真正意义的创作家。 罗扎诺夫说：
图1 我国地质勘查活动指数
Figure 1 National geological exploration activity indices
②地勘企业的发展方向发生转变。在能源和矿产资源领域，大宗矿产需求依旧旺盛，总量仍然很大，战略性新兴矿产需求方兴未艾，处于快速增长阶段。同时民生地质、工程地质、矿山地质、土地修复、地灾治理、地理信息、地质数据服务等领域，以及城市污水处理、废物综合利用、节能减排等“地质+”市场持续增长[1]，是地勘企业做强做优做大的重大机遇。
③地勘行业的资金投向发生转变。从自然资源部发布的《2018年全国地质勘查成果通报》可以看出，在资金投向上，传统的以找矿为主的地质勘查投入持续下滑，服务支撑生态文明建设的地质勘查投入不断上升，如水文地质、环境地质与地质灾害调查、城市地质调查、农业地质等进一步得到加强[2]，地质勘查行业转型升级步伐加快。
④地勘企业的产业结构发生转变。我国大部分国有地勘单位产业结构相对单一，主要为传统地质勘查、地质灾害调查防治、工程勘察施工、测绘及土地调查等，同质竞争较为严重。而十九大报告中提出的“加快生态文明体制改革，建设美丽中国”目标，则为新时代地勘企业提供了新的方向——着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，为国家生态安全建设提供地质技术支撑(图2)。
“蘑菇，你听过那些关于我的传闻？”当手术结束，年仅10岁的男孩被推出手术室时，我脱下橡胶手套，反复清洗双手用力甩干问身旁的实习医生蘑菇，通常实习医生是医学院的在校学生。我为男孩刮除那颗在他颈椎上蓬勃生长的骨样骨瘤，这颗超过2cm的肿瘤使他进行性加重疼痛，侧弯畸形，侵犯他的脊柱。清理缝合伤口，术前的深夜里，我在荧光灯下静静端详男孩的CT片，他的骨骼和他的生命同样稚嫩纯真，还沾着清晨的朝露，而由硬化的骨质围成的巢盘踞着，肿瘤肆无忌惮地蔓延至椎弓根，周边出现软组织肿块。
图2 地勘企业产业结构发生转变
Figure 2 Geological exploration enterprise industrial structure transformations
针对地勘企业现状与新时代地质勘查工作发展不适应问题，中国煤炭地质总局提出了地勘企业在新时代生态文明重大发展机遇期新的发展理念，即构建新时代“透明地球”、“数字地球”和“美丽地球”的地勘战略愿景，旨在“以地质勘查技术为依托，全面加强地下空间探测，投身‘透明地球’建设；以地灾治理、环境修复技术为依托，做生态文明建设的先行者，奉献‘美丽地球’建设；以地理信息技术为依托，全面打造地质信息化产业平台，参与‘数字地球’建设。”[2]
2 “三个地球” 战略愿景
2.1 内涵
①“透明地球”侧重于地球孕育规律性研究。直接目标是以系统论、自组织理论、突变论、协同论等多理论为基础，寻找地球多圈层的关系机理，了解地球系统形成、演化、内在关联的机制规律；借助重力法、电法、地震法、电磁法、放射法等先进的勘查技术手段，以大数据和信息技术实现地球内部结构的可视化，有利于解决由于地质体、地质结构和地质过程的极端复杂性、不可见性和数据采集的抽样方式不同导致的“结构信息不全、关系信息不全、参数信息不全、演化信息不全”等问题。
②“数字地球”侧重在空间数据采集、信息挖掘与虚拟表达。它的直接目标是透过空间技术、信息技术、大数据分析技术等构建虚拟地球，使地球的理论研究及勘探成果叠积为可观的地球信息库，通过运用虚拟现实技术(或增强现实技术)、网络技术、AI技术、大数据技术等集成地球数据系统，通过地理坐标的形式表达出来，形成一个虚拟的地球信息系统。
③“美丽地球”侧重地球的保护、防治和修复，实现人地关系的协调发展。它的直接任务是治理污染、环境保护、灾害预测防治，它的根本目标是营建、守护适合人类生存与可持续发展的家园；它的对象是地球本身，是地球的美、生态的平衡；它借助绿色勘探技术、生态修复技术、灾害监测与防治技术，以确保“美丽地球”成为我们共享的家园。
2.2 “三个地球”的辩证关系
地勘行业的“三个地球”思想可以说是集成了人类对地球认识与探索最新成果。
“三个地球”理念的对象是地球，但却有不同的工作方向、目标和方式方法，同时，又相互支撑与影响，形成一个相互勾连、蕴意丰满的指导思想布局(图3)。
图3 “三个地球”的辩证关系
Figure 3 Dialectical relationships in “triple earth”
“数字地球”就地球研究与实践而言，更多带有工具、框架的性质，它的信息数据依赖“透明地球”的研究、勘探才能获得、积累与验证。“透明地球”的研究与勘探工作借助“数字地球”工具，则能够收到事半功倍的效果，巧妙运用“数字地球”，将使地球更加“透明”。“透明地球”与“数字地球”是相互支撑、相互影响的关系，“透明地球”+“数字地球”则使双方相得益彰。
“美丽地球”的建设离不开“透明地球”、“数字地球”的科学理论、技术、数字框架，“美丽地球”建设的成效和方向甚至问题都受到后两者的影响；而“透明地球”、“数字地球”都以“美丽地球”为根本目标和基本的价值判据。“透明地球”+“美丽地球”，激活了地勘行业的新方向和产业活力，使其担当了生态文明建设的历史使命，而“美丽地球”也由此扎实其科技基础，摆脱先前匍匐自然之下的奴役地位，远离狂乱破坏生态的危险境地。“数字地球”+“美丽地球”，使得虚拟地球这个现代工具发挥更大的作用，而“美丽地球”又规范着“数字地球”，使其能够真正落地，“虚拟”而不假、“数字”而不空。
2.3 “三个地球”的战略意义
建设“透明地球”、“数字地球”和“美丽地球”是新时代地勘企业践行“创新、协调、绿色、开放、共享”新发展理念、贯彻落实中国特色社会主义事业“五位一体”总体布局、主动适应中国经济由高速增长转为高质量发展和适应供给侧结构性改革的必然要求；是新时代地勘企业积极投身建设新时代中国特色社会主义事业的历史使命与责任担当、是实现产业转型升级的重大战略机遇，是参与“为世界谋大同”中国方案的实际践行，意义重大，使命光荣。
①践行“创新、协调、绿色、开放和共享”新发展理念的必然要求。新时代地勘企业通过践行新发展理念，从而找到了全新的发展方向与发展路径。践行创新发展理念解决企业自身发展动力问题；践行协调发展理念解决企业发展不平衡问题；践行绿色发展解决人与自然和谐共生问题；践行开放发展解决发展内外联动问题；践行共享理念解决职工共享企业改革发展成果问题。
屋顶部分，浊漳河两岸的民居多用悬山顶，山墙面屋顶木构架裸露，屋顶敷小青瓦。虹霓河、宑底河由于海拔较高，交通不便，建筑材料短缺，民居屋顶会使用石板。有部分民居，同一建筑屋顶会混合铺砌石板和青瓦，并运用石板叠涩出际山墙。立面上的门窗洞口采用石质或木质过梁，规模较大的商贾大院，门窗过梁上都有精美的木雕，二层开的券窗上会有精美的砖雕；山区民居建筑屋顶多铺石板，出山墙面不做或略作悬挑。由于山区温度较低，建筑立面门窗洞口都比较小，其式样也较为简洁，且山墙面和后檐墙面一般都不开门窗。结合建筑高度及结构类型，依据墙体及屋顶的建造材料可将民居正立面及山墙面归纳为如图12、13所示的几种类型。
②贯彻落实生态文明建设的必然要求。在新时代，地勘单位精准对接经济社会发展和生态文明建设对行业的需求，由单一矿产资源型勘查向地、矿、海、水、林、草多门类自然资源的综合型勘查转变，以地灾治理、环境修复技术为依托，研究解决重大生态与环境问题，做生态文明建设的先行者[2]，建设“美丽地球”，也是贯彻落实“五位一体”总体布局的必然要求。
③适应供给侧改革实现转型升级的必然要求。中国煤炭地质总局成立60多年来，先后完成了四次全国煤炭资源预测；两次全国化工矿产资源潜力评价；勘探了我国急需的煤炭、磷、硫、硼、钾、铁等20多种矿产资源，为国家能源和粮食安全等提供了地质保障，为国家经济腾飞做出了重要贡献。十八大以来，我国经济进入高质量发展阶段，作为供给侧结构性改革“三去一降一补”高能耗高污染的煤炭，其上游传统地勘行业受到严重冲击，传统地勘市场规模急剧萎缩，但高质量发展也使地勘工作发生了新的变化，催生了诸如新能源资源勘查、民生地质、工程地质、矿山地质、土地修复、地灾治理、地理信息、地质数据服务、城市污水处理、废物综合利用、节能减排、“地质+”市场等新的地勘工作。构建“透明地球”、“数字地球”和“美丽地球”体系，可以满足地勘市场新需求，是新时代地勘企业实现产业转型升级，实现高质量发展、做优做强做大的重大机遇。
④是参与“为世界谋大同”的中国方案的实际践行。习近平总书记共建“一带一路”倡议正在成为中国参与全球开放合作、改善全球经济治理体系、促进全球共同发展繁荣、推动构建人类命运共同体的中国方案。积极参与“一带一路”，建设“透明地球”、“数字地球”和“美丽地球”，服务沿线国家经济建设和生态文明建设，是新时代地勘企业参与“为世界谋大同”的中国方案的实际践行。
3 “三个地球”的研究现状及主要技术
3.1 “透明地球”
式中：r—避雷针的保护半径（m）；h(—避雷针的高度（m）；h1—被保护物体的高度（m）；p)—高度系数（避雷针高度太高，保护半径不按正比例增大，当h(＞30m时，p)=1，也就是说当避雷针的高度大于30m时，避雷针保护的效果将大大降低）。
1999年澳大利亚的Carr博士在“悉尼矿产勘查研究组覆盖层之下勘查讨论会”上，第一次提出了“玻璃地球”的概念[3]，澳大利亚政府随之于2001年正式启动了“玻璃地球”计划，目标是使澳大利亚大陆地表以下、深度1000m以内的地质状况变得透明。其他国家也纷纷对此做出响应。加拿大制定了详细的岩石圈探测计划，通过地震发射技术，深入探测了地球内部的地质情况。该计划不仅在基础地质研究上有了重大的突破，解释了北美大陆岩石圈的演化过程，还在纽芬兰省西部海岸发现了石油资源[4]。
“美丽地球”目前的目标是最大限度地减少对生态的负面影响，实现找矿和环保的双赢，共同建设清洁、美丽的地球家园。主要包括如下技术。
我国自2006年在“玻璃地球”建设方面开展了诸多探索性研究。包括大陆地壳、含油气盆地等综合研究。2009年6月10日，中国科学院发布了《创新2050：科学技术与中国的未来》系列报告。该报告提出了“中国地下4000m透明计划”，力争到2040年，我国主要区域的地下4000m地质信息变的“透明”，为寻找深部矿产资源提供基础的研究资料[5]。2014年4月16日，在香山开展了以“中国‘玻璃地球’建设和核心技术及发展战略”为主题的科学会议学术讨论会。该会议认为“玻璃地球”概念虽然已经成为目前的研究重点，但相关理论与方法均不成熟。
（1）对两组患者手术后血肿清除情况、症状改善情况进行观察。（2）分别在术前、术后7 d、术后14 d采用酶联免疫吸附法对两组患者血清IL-6、TNF-α指标水平进行检测，试剂盒有北京东亚生物有限公司提供，操作严格按照说明书进行。（3）分别在术前、术后14 d采用NIHSS对两组患者神经功能缺损情况进行评价，评分范围0～42分，分数越低说明患者神经功能越好。
3.1.2 主要技术
此后，经福建鼎力司法鉴定中心鉴定，林运娘所占用林地面积达6.1亩，造成林木蓄积量损失23.424立方米，且该处林种为水源涵养林（国家生态公益林）。水源涵养林属于防护林，按照法律规定，非法占用并毁坏5亩以上即构成非法占用农用地罪。
3.1.1 现状
世界各国的“玻璃地球”建设计划的实施，都采取以三维区域地质填图为主导与深部探测计划相结合的方式，建立三维地质框架模型，并融入了多源信息，甚至建立了多尺度、多分辨率的分类或分级地层框架模型[6]。主要的技术包括地球物理勘探及其数据反演、三维地质建模与可视化。
①地球物理勘探 ( 简称物探)。按其信息获取的途径，可以分航空物探、地面物探、地下物探。如果按研究岩( 矿) 石的物性特征可分为重磁勘探方法、地震勘探方法、激发极化法、电磁感应方法、放射性方法等[7]。
②地球物理勘探的数据反演。地球物理反演就是利用地表(或地下) 观测到的物理数据推测地表以下介质物性结构特征(几何大小、物性参数等)，为下一步地质解释提供依据。地质解释主要依据测定的岩石类型和物理性质之间的关系或者数理统计规律，来推测地下不同岩石的分布区域，由此导出有关地质构造、动力和演化的佐证，或者得出有关矿产生成、储存和聚集的结论[7]。
③三维地质建模与可视化。借助三维地质建模软件，技术人员可以将二维抽象的地质信息以三维可视化的图形效果直观形象地展示出来，建立逼真的空间立体地质模型，借助三维建模软件强大的互交式空间数据处理和分析工具，对地质体进行三维交互信息查询和分析处理，提取各种控矿地质因素，展示各种地质现象间的拓扑关系，增强了地质分析的直接性和准确性[7]。
3.2 “数字地球”
3.2.1 现状
数字地球这个概念最初提出是美国副总统戈尔在1998年的“The Digital Earth: Understanding our planet in the 21st Century”演讲中首次提到将各种与地球相关的信息集成起来，可以实现对地球的数字化、可视化表达，以及多尺度、多分辨率动态交互。
在1998年到1999年两年期间，美国国家航空航天局和地质调查局等联合举办了四次数字地球研讨会。中国在这个时期也积极推进着数字地球的相关进程。中国科学院遥感所向中国科学院提交数字地球项目书面建议，中国学者提交数字地球的技术集成框架和原型研究的课题申请书，并在1999年在北京举办了首届“数字地球国际会议”。
3.2.2 主要技术
传统数字地球是以遥感技术、全球定位系统、地理信息系统技术、数据库技术、高速计算机网络技术和虚拟技术为核心的信息技术系统。数字地球在全球范围内建立一个以空间位置为主线, 将信息组织起来的复杂系统。其按照地理坐标整理并构造一个全球的信息模型，描述地球上每一点的全部信息, 按地理位置组织存储起来，并提供有效、方便、直观的检索手段和显示手段，使每一个人都可以快速、准确、充分和完整地了解及利用地球各方面的信息[8]。
随着大数据、物联网、云计算、人工智能等信息技术的不断发展，带动数字地球的不断革新。利用海量、多分辨率、多时相、多类型对地观测数据，运用智能信息方法技术研究数字地球积累的地球大数据，将数字地球升级到信息地球，是未来地球科学发展的重大机遇与重要的研究领域。将人工智能运用到数字地球是未来的一个重要发展趋势 。
①遥感。利用微波遥感、可见光遥感和热红外遥感可以实现矿产资源和能源的探测。
②全球定位系统。实现准确的近地表空间地理位置、位移速度及时间信息。
③地理信息系统。依靠计算技术，对整个或部分地球表层(包括大气层)空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统[9]。如 “数字矿山”，已通过地理信息技术实现了矿山数字化管理。
⑥地质大数据。地质大数据来源于地球物理、地球化学、钻探测井、遥感遥测、传感监测等活动中产生的多维海量数据。这些数据集合只有通过建立大数据共享平台，集成机器学习、深度学习方法，以实现地质数据挖掘，深化对地球系统的认识和理解。
⑤增强现实技术。该技术将原本在现实世界一定时间空间范围内很难体验到的实体信息(视觉信息、声音、味道、触觉等)通过计算技术，模拟仿真后再叠加，使虚拟的信息应用到真实世界，从而达到超越现实的感官体验[11]。虚拟现实和增强现实技术是对传统数字地球技术的革新，也必将促进“透明地球”的建设。
④虚拟现实。利用计算机生成高度逼真的虚拟环境，通过多种传感设备使人产生身临其境的感觉，并可实现人与该环境的自然交互的计算机技术[10]。以 “数字矿山” 为例，通过相关技术实现 矿山数字化信息系统和矿山的虚拟表达。
⑦物联网。物联网是通过先进的技术手段对需要监控、连接、互动的物体或过程采集其声、光、热、电、力学、化学、生物、位置等信息，通过各类网络接入，实现物与物、物与人的泛在连接，实现对物品和过程的智能化感知、识别和管理。
以上方法都有各自的应用范围,当电机静止时转子位置的准确检测有利于确保电机无迟滞起动,是电机全速度范围无位置传感器运行的基础,因此初始位置检测一直是无位置传感器技术中需要解决的关键问题。
⑧云计算。通过网络“云”将海量数据处理程序分解成无数个小程序，分配给多部服务器组成的系统进行处理，然后将得到的结果返回给用户。
⑨人工智能(AI)。用于模拟、延伸和扩展人智能的理论、方法、技术，在地质领域的人工智能主要包括专家系统，智能计算和智能设备等。
3.3 “美丽地球”
3.3.1 现状
①绿色勘查技术。勘查位于矿业行业最前端，传统地质勘查会给生态环境带来一系列影响，包括对植被和地表的扰动或破坏，对地表水、地下水的影响，油污污染、废弃物、扬尘等。实行绿色勘查可以从源头上保护生态环境。绿色勘查重在绿色发展理念，旨在以科学的管理方法，运用先进的方法、技术、设备和工艺，实施勘查全过程环境影响最小化，最大限度地减少对生态环境的扰动，并对受扰动生态环境进行修复的勘查方式。
习近平总书记在吉安考察时首次提出“绿水青山就是金山银山”，科学界定了环境与发展、生态与经济的关系；党的十八首次提出了“美丽中国”执政理念；十八届五中全会又把“美丽中国”纳入“十三五”规划。2019年4月28日，国家主席习近平在北京世界园艺博览会开幕式首次提出了“美丽地球”的理念。中国煤炭地质局提出在地勘领域开展 “美丽地球” 建设工作，这一工作思想是对习近平总书记 “美丽地球”理念的贯彻落实与行业实践。现“美丽地球”的理念已融入国家发展的各个方面，在地勘领域“美丽地球”的理论基础、评测体系等方面也都在进一步研究中。
围绕国家经济结构调整以及“京津冀协同发展”“西部大开发”“一带一路”等国家战略推进实施带来的能源、矿产资源需求结构变化，促进了勘查产业的转变；①推动传统资源勘查主业向国家急需的新能源、新材料和战略性矿产资源领域转变；②推动传统地质技术服务向矿山全生命周期地质技术服务、绿色矿山建设地质技术服务等领域转变；③在资源勘查区域格局上，重点向西部、深部以及海洋地质等方向转移。
3.3.2 主要技术
2001年，美国国家科学基金会、美国地质调查局和美国国家航空与航天局联合发起了一项名为 “地球透镜” 的计划[5]。主要目的是探索北美大陆的构造与演化、并揭示地震及火山喷发的秘密。此外，还有瑞士地壳探测计划、意大利地壳探测计划、德国大陆反射地震计划、俄罗斯深度地壳探测计划等。
“美丽地球”最初就是人类在认知和探索过程中对地球的审美认知以及对生存环境的一种美好愿景，其作为专业概念是新近才出现的。上世纪中叶，西方发达国家相继发生一系列环境事件，促使人们反思人与自然的关系，警惕工业化、城市化、现代化过程中地球环境破坏的危险。
②环境监测技术。对地质勘查和矿山开采等造成的扰动或污染，运用的化学、物理、生物及生态等监测技术，实现从现场应急快速监测到自动连续在线监测，以及生态环境遥感监测。
③生态修复技术。针对矿山开采、地质灾害等造成的扰动或产生的污染，在生态学原理指导下，以生物修复为基础，结合各种物理修复、化学修复以及工程技术措施的一种综合的修复污染环境的方法。
4 “三个地球” 建设的重点发展方向
十九大报告提出：“加快生态文明体制改革，建设美丽中国”“中国经济发展进入高质量发展阶段”等对我国地质勘查工作提出了新的要求。为此地勘企业应从美丽中国、乡村振兴、生态保护、地灾治理等方面入手，充分发挥地勘行业特色优势，转型升级融入“大地质”，大力开展环境地质、农业地质、水土环境修复、矿山地质环境动态监测、城市地下水动态监测、基础地质矿产调查、土地质量调查评价、海岸带地质调查、地质灾害治理等生态安全地质保障工作，据此确定地勘行业在“三个地球”理念下的重点发展方向(图4)。
图4 “三个地球”建设的重点发展方向
Figure 4 Key development orientation of “triple earth” construction
4.1 “透明地球”重点发展方向
4.1.1 资源勘查产业转型
化工技能型人才培养模式研究与实践…………………………………………周西臣，马 勇，蒋秀燕，徐 鸣，于颖敏（2.71）
地铁工程在建设过程中，主要有两种类型：①排水型；②全封闭型。为此，进行地铁防水施工过程中，要将防作为重点工作，与此同时，还要将工程的实际情况和结构进行有机地结合，将防水的措施进行确定。如果地铁在施工中使用钢筋混凝土作为围构，需要结构的自身来控制其防水，确保地下水防水施工的质量，让地铁施工质量得到保障，防止出现渗水。
4.1.2 注重市场需求，加强新能源资源开发
随着我国经济社会进入工业化中后期阶段，煤炭的能源占比不断降低，能源与矿产资源需求结构发生重大变化，清洁低碳能源成为主要发展方向，油气、页岩气、天然气水合物、铀、地热等清洁能源勘查日益受到重视。随着中央供给侧结构性改革持续推进，以智能制造为主导的第四次工业革命使战略性新兴产业所需的锂、钴、稀土等矿产资源逐渐成为需求重点，新能源需求不断扩大。在保持国家规划矿区、空白区优质煤炭资源勘查工作的同时，立足优势，拓展领域，以煤层气、页岩气、非常规天然气、地温能、地热、干热岩为重点，加大对洁净能源的研究、勘查与开发，密切关注我国油气开采体制改革，积极推进油页岩、油沙等的开发利用，适时进入油气勘查开采市场；以砂岩型铀矿、石墨、“三稀”以及铜、铅、锌、锰、金、银、锂、镍等为重点，不断加大对国家战略性新兴矿产和紧缺矿产的研究、勘查与开发；以钾盐、萤石等化工矿产资源为重点，加大对非能源领域矿产资源的勘查与开发。积极推进国家战略性矿产资源的开发、加工及矿产品销售，拓展多元化服务领域，加快传统资源型地质地勘业务转型升级。
4.1.3 发展地下工程建设产业
跟踪国家加大城市地下管廊建设的新机遇，开展地下空间地质调查、地质监测、地下空间勘查施工等。加强城市地下管网的普查、探测、管线系统管理软件市场开发力度，不断推动由地下管线探测向管线检测、管线基础应用、智慧物联应用等的转变。
大力发展岩土工程勘察、城市地质；地基与基础工程、地下综合管廊、地下综合体、海绵城市；道路病害探测与防治、城市塌陷探测与治理等业务，积极拓展交通、隧道、水利、工业与民用建筑、市政工程、特色小镇建设等领域与地质相关的地下工程建设业务[1]。
4.1.4 发展城市地质，融入智慧城市建设
把城市“透明地球”建设与“智慧城市”建设结合起来，围绕城市地质-地下工程-城市地表一体化管理与预警，探索利用物联网、云技术、超算平台和数据融合技术，开展面向“智能城市”的新型“透明地球”建设，开展面向智慧城市的地质时空大数据应用技术体系构建，形成城市地质工作融入智慧城市的整体解决方案[12]。
4.2 “数字地球”重点发展方向
4.2.1 提升空间数据获取及处理能力
大力发展高分辨率高空卫星遥感、中空航空摄影测绘、低空无人机航空数据获取能力，丰富地面及室内光学、雷达、激光等多种影像数据获取方式，以“3S” 加快相关专业技术设备引进，加强数据处理能力，强化测绘遥感数据在国土、农业、林业、水利、气象、海洋、环境、减灾、统计、交通等领域和城乡区域规划管理以及重大工程建设中的应用，创新服务模式，拓展测绘遥感数据应用服务产业链。
4.2.2 加快地理信息系统软件研发与应用
别呦呦没被子怎么睡觉，我不知道，但我晚上盖了三床被子，仍冷得要命，早上醒来，肚脐眼上积了薄薄一层霜。我害怕自己成为一条冬蛰的虫子，生气没绝，身子却动不了。等人发现，已成一具冰尸。
促进地理信息软件技术与数据库、网格技术、云计算、物联网等通用信息技术融合，重点发展基于互联网、移动互联网等，适应云计算技术、时空技术、三维技术的地理信息系统软件产品；重点研发地理信息技术在国土、农业、规划、公安、应急、生态、统计等领域应用系统，促进地理信息与导航定位融合发展。结合国家重大战略实施，创新地理信息技术在环境监测、资源调查、信息化建设等方面的服务模式，形成从需求、设计、建设到运营全过程的地理信息应用服务体系。
4.2.3 积极研发与地理信息相关的智能化产品
大力推进地理信息在数字城市、智慧城市、智慧矿山建设中的应用；充分利用虚拟现实技术、多媒体技术等，推动数字地图、多媒体地图、三维立体地图、网络地图、城市街景地图等现代地图出版，为国民经济建设和社会发展提供高质量、多元化的数字产品。
4.2.4 提高地质大数据分析、应用能力
在基础地质、矿产地质、水文地质、工程地质、环境地质、灾害地质的调查勘查和相应的地质科学研究过程中，在能源、矿产的开发利用和环境、地灾的监测、防治过程中，以及航空、航天对地遥感观测活动中产生了大量海量、多维的数据。地质大数据获得的途径包括地球物理、地球化学、钻探测井、遥感遥测、传感监测[13]。提升地质大数据在成矿预测、能源开发、地灾防治中的应用能力。
本文以乡村性(rurality)的高低来指示村落的不同发展阶段。参考张荣天等人对乡村性划分的方法[10],根据乡村类型划分乡村性高低:以农业为主的村落乡村性高,以工业和服务业为主的村落乡村性低。对乡村类型的划分通过查阅统计年鉴及调查走访相结合的方式。
4.3 “美丽地球”重点发展方向
4.3.1 发展生态与环境产业
加快构建以矿山水文地质勘查、矿山水害精细勘探以及区域环境地质调查与评价、矿山环境调查评价与恢复治理、地质灾害调查评价与治理、环境修复治理、污水处理以及固废危废处理、垃圾资源化处理、煤炭清洁化利用等为核心的勘查评价技术体系[1]。加大水文物探高端装备的投入和科技研发，大力拓展地质灾害、矿山环境恢复治理、采煤沉陷区治理、矿山防治水、矿山应急救援、地质公园建设；水环境修复治理、污水处理、固废和危废处理；垃圾资源化处理、煤炭清洁化利用；资源与环境承载力评价等业务[1]，着力推进生态与环境产业科技创新，以科技研发推动产业发展。
4.3.2 加快发展现代农业地质技术服务产业
加快构建以土地质量地质调查、土壤地球化学调查评价、土地整治、土壤及地下水污染调查评价与修复治理等与土地工程相关的技术体系[1]。融合目前已有的饲料、化肥和地理信息等领域的技术优势，构建以测土配方精准施肥、生物饲料、生物肥料、智慧农业、田园综合体、农业生态产业园规划为核心的生态农业技术体系，拓展延伸现代农业地质技术服务领域，打造生态农业产业链，为现代农业和美丽乡村建设提供技术支撑。
4.3.3 推进生态修复和全域治理
以矿山修复、地灾治理为契机，秉着生态修复和利用并重的原则，按照山水林田湖草系统治理的理念，进行全域规划、全域整治，探索矿山修复、地灾治理与旅游、康养、地产、工业开发等结合的生态修复模式。
5 结语
引入“三个地球”的理念，是地勘行业的创新，地勘企业通过实施“透明地球”“美丽地球”工程，进而实现“数字地球”。三者相互支撑、相合融合，相互促进，最终实现地质数据的采集、归纳、汇总、集成等，这不仅包括大数据的一体化存储、组织、管理，更为重要的是后期的数据挖掘和分析能力的提升，支撑更大区域精细化、定量化的地球三维模型构建，将为后续开展地质、资源和环境决策分析，以及科学研究提供良好的条件。
通过构建“三个地球”建设体系，将指导和引领煤炭(田)、化工地质行业乃至地勘行业进一步转型升级，拓展服务领域，推动地质勘查工作由矿产资源勘查向地、矿、山、水、林、田、湖、草等自然资源综合评价与保护转变，由单要素调查向资源、环境、空间、灾害多要素综合调查转变，为社会提供高质量、高水平的地质工作服务，最终实现走绿色发展之路。
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Aspiration to Structure a “Transparent Earth ,Digital Earth and Beautiful Earth ”Geological Exploration Strategy in New Era
Zhao Ping
(China National Administration of Coal Geology, Beijing 100038)
Abstract ：At present, new changes of the mine industry geological exploration market pattern have taken place in both home and abroad. Besides geological exploration inputs of national large and medium sized mineral and strategic resources are relatively smooth and steady, overall exploration market is under atrophic condition. Considered the situation, the China National Administration of Coal Geology has positively responded the 19th CPC National Congress strategy of governing the country, put forward to structure a “transparent earth, digital earth and beautiful earth” new era geological exploration idea and strategic aspiration timely. The three are organically unified, mutually associated and supported each other. To construct the “triple earth” will promote geological exploration enterprises supply side reform effectively; lead coal (coalfield) geology, chemical geology industries and even geological exploration industry further transformation and upgrade; push forward geological exploration work transform from single mineral resources into resources, environment, space, hazard multiple elements comprehensive survey. The “triple earth” strategic aspiration is accorded with geological exploration work future development orientation with positive significance to national ecological construction. To structure “triple earth” should bring into play the administration’s scientific and technological innovation advantages; actively explore geological exploration new theories, technologies and methods; make great efforts on deep earth and space survey, environment monitoring, geological hazard prevention and governance, ecological restoration, data processing, 3D modeling, geographical information and internet + geology etc major development orientations to realize technological breakthrough.
Keywords ：geological exploration economy; transparent earth; digital earth; beautiful
doi: 10.3969/j.issn.1674-1803.2019.09.01
文章编号： 1674-1803(2019)09-0001-07
中图分类号： F621
文献标识码： A
作者简介： 赵平(1962—)，男，工商管理硕士，工学博士，高级工程师，现任中国煤炭地质总局党委书记、局长。
收稿日期： 2019-08-20
责任编辑： 孙常长
标签：地勘经济论文; 透明地球论文; 数字地球论文; 美丽地球论文; 中国煤炭地质总局论文;