近20年，隨著區(qū)塊鏈、大數據、人工智能、云計算、5G、工業(yè)物聯網、物聯網技術(被概括為“5iABCD”)的應用，地質工作正在經歷著一輪全方位的革新，包括工作模式的革新，工作內容的拓展，產品成果、技術方法的創(chuàng)新等，從業(yè)務驅動轉向數據驅動，以地質找礦為核心，以服務國家經濟建設為目標。

2021年5月10日，自然資源部出臺《關于促進地質勘查行業(yè)高質量發(fā)展的指導意見》，要求提升科技創(chuàng)新能力、裝備研發(fā)能力和信息化智能化水平，實現地質勘查行業(yè)的高質量發(fā)展;2022年1月27日，中國地質調查局印發(fā)《全國地質調查『十四五』規(guī)劃》，明確了“十四五”時期我國地質調查的主要目標和任務;2022年3月21日，自然資源部中國地質調查局印發(fā)《地質調查技術標準體系》，標志著我國完成地質調查技術標準體系構建。2023年7月11日國務院新聞辦舉行“權威部門話開局”系列主題新聞發(fā)布會，自然資源部部長、國家自然資源總督察王廣華強調了資源能源和地理信息數據安全的重要性，并指出已開始實施新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動，并要求在確保地理信息安全前提下，實現數字空間現實空間的聯互通。

消除數字鴻溝，整合共享數據依然是目前地質信息化的第一步，也是最難的一步，配套的信息系統(tǒng)一般需要構建一個地質數據管理系統(tǒng)或者地質大數據平臺，而建設一個單位級/市級/省級的地質大數據管理平臺是一個宏大的系統(tǒng)工程，它需要建立在多年地質信息化建設的基礎之上，按照輕重緩急的原則，通過業(yè)務重組、技術重構、系統(tǒng)升級、功能整合，分期分批逐步實施，充分吸收借鑒已有平臺，如中國地質調查局“地質云”等的建設思路，對接具體的地質專業(yè)服務及地質公益服務的需求，以激活、盤活、用活數據資源和軟硬件資源為原則，以實現高效專業(yè)服務和公益服務為目標，以制度和標準建設為抓手，以安全體系建設為保障，統(tǒng)一規(guī)劃、統(tǒng)一標準、統(tǒng)一平臺，明確任務，分步推進，邊建邊用，以用促建，保證地質大數據平臺建設持續(xù)穩(wěn)定推進。

中地數碼集團立足三十年地質信息化行業(yè)服務基礎，打造了一款地質領域的孿生平臺——數字孿生地質大數據平臺，為用戶提供標準化、可視化、場景化的地質數字支撐底座，推動地質數據從采集、處理、入庫、管理、成圖、建模、共享、應用等多個環(huán)節(jié)的地質全業(yè)務鏈由傳統(tǒng)手工到信息化、從二維到多維的全面轉型升級，有序推進基礎設施智能升級、地質數據要素體系進一步完善、地質產業(yè)數字化底座全面構建，最終服務地質行業(yè)內部提速增效、行業(yè)相關社會治理體系及普惠應用。

MapGIS數字孿生地質大數據平臺以物聯網、互聯網、大數據、跨平臺技術為依托，按照規(guī)范性、安全性、開放性、兼容性和集成性等原則，建設面向地質數據管理和地質業(yè)務應用的架構先進、高效、安全的地質大數據共享服務平臺，構建地質信息的感知、匯聚與治理、管理與監(jiān)控、發(fā)布與展示、分析與建模的全業(yè)務信息化底座，產品孕育數據與治理、孿生場景、模型引擎等多種中間件和工具型產品，最終用于支撐各類專業(yè)地質應用場景。

數字孿生地質大數據平臺框架圖

一、數據匯聚與治理工具集

數據中心的建設是數據應用的基石，而數據匯聚與治理工具則是數據進入數據中心的“標準通道”，地質行業(yè)數據來源復雜，平臺為地質行業(yè)專業(yè)人員量身定制了多樣的數據匯聚與治理工具，滿足用戶數據處理(多源異構數據對接、格式轉換、投影變換、合理性檢查、拓撲檢查、信息完善、元數據治理等)、數據加工(各類標準地質圖的制圖、數據多維化等)、數據匯交(數據及資料匯交全流程)等需求。

二、地質大數據管理中心

由數據匯聚與治理工具的處理后的相關數據及原始數據，可以通過數據管理工具和流程進入地質大數據中心進行統(tǒng)一管理，在這個過程中，首先會對地質及相關數據及資料進行項目管理、屬性數據管理、圖件管理、成果資料管理、元數據管理、字典管理、數據統(tǒng)計、數據備份、日志管理、權限管理;其次在地質及相關服務管理方面將通用服務抽象為業(yè)務服務，不再以數據格式限定服務類型，將服務類型逐步向專業(yè)化、定制化過渡，如可以分為工程地質服務、水文地質服務等，可以對所有的服務進行制作、發(fā)布、共享、監(jiān)控、統(tǒng)計;同步集成高性能服務引擎、大數據引擎和應用集成引擎，實現硬件資源、數據資源、服務資源和應用資源的統(tǒng)一管理。

地質大數據管理中心架構圖

三、地上地下一體化孿生場景

地上下一體化孿生場景可以對全空間的數據進行多維表達，并特別關注了與地質相關的結構及屬性的表達方式，包含地上景觀、地表、地質、地下構筑物等各類數據及資料。既可展示全球的數據情況，如全球的地質構造及發(fā)育情況，又可展示區(qū)域性地上下的現狀，如工程建設區(qū)的軟土厚度及分布;既可對大范圍的數據進行統(tǒng)計分析，又可對細部數據從淺入深，層層展開。在可視化的基礎上提供豐富的三維分析功能，如搜索定位、屬性查詢、三維量算、三維標尺、三維標繪、場景定格、場景特效等;并可依靠透明地表、二三維聯動、模型切割、動態(tài)剖切等工具破解地下清晰可視及準確定位的困局。

地上下一體化孿生場景效果圖

四、地質知識及模型引擎

地質知識及模型引擎是本產品的核心模塊，它可以幫助地質用戶快速開發(fā)、測試和部署各種復雜的地質模型。系統(tǒng)中會內置部分地質專家經驗及算法在內，比如，我們會在三維地質建模過程中引入專家經驗，將專家經驗以定量的方式參與到建模過程中，包含地表起伏程度對地層賦存深度的影響、正逆斷層對地層的錯動方向及程度影響、地層接觸關系約束、重點地層分布范圍約束、地層殲滅常規(guī)比例與位置確定、褶皺趨勢繼承、沉積相表達等，實現了任意區(qū)域內三維地質體盡可能的還原模擬。

地質建模專家經驗內置示意圖

另一方面，將通用的評價算法進行內置，比如地下空間適宜性(地質因素)評估模型、礦產資源儲量估算模型、成礦預測模型等，在需要進行地下空間適宜性評價時支持自由選取相應的因子，賦予相應的權重，形成新的地下空間適宜性評價模型，從而進行適宜性的評價與評估，并可形成多個適宜性評價模型，進行一一計算與對比，最終選取最合適的模型進行保留和成果輸出。與傳統(tǒng)的編程方式相比，這種知識及模型引擎可以極大地提高模型和算法的開發(fā)效率和精度，同時也可以減少開發(fā)過程中的錯誤。

產品特色

●貼近行業(yè)的大數據平臺：

行業(yè)內第一個擁有孿生能力的地質大數據平臺，既擁有基于云平臺的大數據的管理能力，同時可以孿生再現地質世界，符合地質業(yè)務流程，整個平臺好看、能用、好用。

●內置地質行業(yè)專業(yè)模型：

地質行業(yè)的專業(yè)模型內置降低了地質數據應用的門檻，從地質數據資產的一覽到地質數據多維化，直至地質數據服務找礦戰(zhàn)略行動、地質災害治理、城市發(fā)展建設等，都提供了堅實的地質算法和模型等核心支撐。

●平臺模塊松耦合，可拆卸

整個產品可大可小，插件式的模塊，可以拆分成多個子模塊單獨使用，比如可拆解出地質一張圖、三維地質建模等子產品。用戶可以基于云平臺進行大范圍、大數據量的服務應用，也可以基于小范圍數據單獨利用地質一張圖進行孿生可視化及分析，亦可以使用三維建模產品進行精細地質模型的構建。

●有力支撐各類地質應用

基于數字孿生地質大數據平臺，可以在此之上進行城市地質、地質找礦、地質災害、地下空間、生態(tài)地質、環(huán)境地質等的專項應用，還可以支撐多個專項應用的縱向數據統(tǒng)一、橫向專業(yè)聯動。

●支持敏捷二次開發(fā)

本產品是一個可以進行二次開發(fā)的地質平臺，為地質行業(yè)應用構建提供所需的組件、圖層、模板、API等各種資源，賦能地質行業(yè)應用，極大地降低了地質行業(yè)信息化開發(fā)的專業(yè)門檻。

數字孿生地質大數據平臺立足于全要素地質數據底板的構建，以地質算法與模型為核心，以孿生場景為窗口，為各類地質專題方向奠定了堅實的信息化基礎。未來，我們會在積極服務生態(tài)文明建設、全力保障國家能源資源安全、扎實做好地質災害防治工作等方面融合全空間數據打造多元化、多維度的孿生應用場景，為地質領域的業(yè)務應用數字化轉型升級助力。

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