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信息化,为城市地质工作插上智慧翅膀

——从2017中国矿业全产业链大会看矿业发展趋势之三

2017-12-12 17:44:50 来源:中国矿业报 本报记者:刘盼盼

为什么有的地铁建在地下,有的建在地面上?为什么发生滑坡、泥石流的时候专家能预测到?为什么有的楼房建得很高,有的楼房只能建得很低?要回答这些疑问还要从城市地质工作谈起。

近日,在北京召开的2017中国矿业全产业链大会城市地质与雄安新区论坛板块上,来自不同地区、不同单位的专家集聚一堂为我们分享了城市地质工作的发展情况。

我国城市地质工作发展迅速

谈起城市地质工作,我们首先想到是城市的发展。通俗地说,城市的地质工作是伴随着城市的发展而产生的。

有关专家表示,城市地质工作是一种在城市及周边地区或未来城市化地区的特定空间范围内,综合考虑各种地质要素,研究其对城市发展所提供的资源,所施加的约束条件以及城市发展对各种地质要素所产生的影响,为城市规划、建设、管理提供服务的地质工作。它的目标任务是查明城市地质资源、地质环境、地质灾害状况,综合评价城市发展的资源环境承载力,建立三维可视化城市地质信息管理和服务系统,为城市规划、建设和管理提供基础依据。

近年来,我国城市地质工作受到国家高度重视。党的十八大把城镇化提升到国家战略,提出把生态文明理念和原则全面融入城镇化全过程,走集约、智能、绿色、低碳的新型城镇化道路。在今年的政府工作报告中,李克强总理也明确提出,要统筹城市地上地下建设,加强城市地质调查。这是城市地质调查工作首次出现在中央政府工作报告中。姜大明部长也表示,把加强城市地质工作作为战略任务来抓。今年9月,国土资源部出台了《关于加强城市地质工作的指导意见》及相关标准,并在不久前又召开了全国城市地质工作会议。这一桩桩、一件件大事都标志着国家越来越重视城市地质工作的发展。

同时,国土资源部中国地质调查局近日首次发布《城市地质调查总体方案(2017-2025年)》,将打造25-30个城市地质调查示范样板,创建多要素城市地质调查工作体系和技术标准体系,加强城市地质与地下空间利用科技创新,理论技术力争达到世界一流水平。

虽然我国城市地质调查工作比英国、美国、德国等一些国家起步晚,但近几年来迅猛发展,取得了巨大成就。比如:以上海为代表的大城市试点工作经验,开创了城市地质成果服务规划国土资源、重大工程安全运营和地质灾害防治的技术路径,构建了地质工作服务城市规划管理的常态机制,实现了地质调查成果服务融入政府管理主流程;逐渐规范了城市地质调查工作内容,形成了以一模(三维城市地质结构模型)、一网(地质环境监测预警网路)、一平台(综合地质信息服务平台)为主体的城市地质调查内容体系等。

不断加快城市地质信息化建设

随着科学信息技术的不断发展,整个地质调查工作也在不断演变,变得更加先进、更加智能。同时,城市地质信息化也在不断完善。

那么城市地质信息化在城市地质工作有什么作用呢?论坛上,国土资源部地质信息技术重点实验室研究员姜作勤,从不同的角度解读了信息化的发展在城市地质工作的应用。

姜作勤表示,IT技术及其应用是地质调查现代化的驱动力,也必将成为城市地质调查创新与现代化的推动力。城市地质调查信息化概念框架包括:城市地质调查的数据源、数据基础设施、分析解释评价、城市地质的信息服务等。从这些方面来说,城市地质工作的开展应该不断加强城市地质信息化。

同时,姜作勤还介绍了在城市地质调查过程中怎样实现信息化的发展。她说:“要加强地质专家在调查过程中对新技术的应用,改变‘两层皮’现象,注重加强城市地质信息化的过程。同时,地质专家也应该学习现代化的信息技术,尽量做到地质成果与信息化的衔接,使地质成果用信息化的手段表现出来。”

此外,姜作勤还表示,城市地质调查工作是一个与多部门打交道的工作,不能关着门自己和自己说话,而是要得到城市主管部门的认可,为政府决策提供辅助作用。

数字化信息资源的积累和管理仍是地质工作信息化的核心。姜作勤表示,城市地质调查涉及多个领域和专业,其中包括静态与动态(调查与监测),2D与3D,地下与地上,原始、中间阶段与成果数据,且不同专业调查与监测各自进行。如何对如此复杂数据进行综合管理是需要认真研究的。不管采用哪些结构化及非结构化数据管理方法,都不能一项调查建立一个数据库、一个数据库开发一个管理系统,而应该加强对城市地质调查数据的综合管理。此外,她还介绍了野外调查信息化发展的新趋势,比如智能服务可以根据情景感知,在虚拟资源中搜索信息,提供特定服务;再如3D地质模型已经应用于城市地质各个领域,建立协调一致的支持多种应用的多尺度区域或国家3D地质框架模型已成为趋势。

最后,姜作勤呼吁,面对城市地质调查及城市地质信息化发展的新机遇,我们要不断地开拓、进取、创新,共同努力,为城市的科学发展,为城市的现代化建设做出应有的贡献。

建立地质安全监测预警系统

“地质环境的变化、地质灾害的发生是可以通过监测预警来掌控的,目前国内外已有很多成功的实例。因此,为了确保京津冀交通网络的运行安全,应尽快建立一套针对线性工程的地质安全监测预警系统。”北京市地质工程勘察院监测项目技术负责人王建西表示,北京是地质安全问题较多的城市之一,各类地质灾害对交通网络这种线性工程影响较大。比如活动断裂、地面沉降、地裂缝等会造成路基变形,崩塌、滑坡、泥石流等会造成线路折断、掩埋、推移等。因此,建立一个安全监测的预警系统是非常有必要的。

论坛上,王建西结合自己工作的实际情况介绍了京津冀协同发展交通网络地质安全监测预警系统的项目情况。他表示,要通过分析各通道存在的各类地质安全问题,针对各通道区域和地质安全问题种类,详细排查地质安全隐患,及早做出应对措施。同时,实施监测系统也需要采取一些有效的技术,比如,运用卫星定位技术、物联网技术、三维激光扫描技术等,形成多参数、三维全方位立体监测体系。

此外,王建西还表示,通过采用自动化监测系统,实时传输数据,能及时掌握不稳定堆渣体监测信息,可以不受地域、气候限制全天时、全天候地掌握不稳定堆渣体的监测情况,随时掌控不稳定堆渣体动态。同时,可以通过三维模型、网络视频动态推演和查看滑坡体的相关实时数据和图像,预演和掌控不稳定堆渣体监测的运行情况。平时可通过综合监管系统全面、及时、准确了解各项监测工作情况,在突发情况下,迅速调阅第一手资料,及时指挥应急处置与救援。

建设城市地质信息共享平台

如何把那些零散的、各部门各自所有的地质资料统一归纳起来,实现地质资料的共享,促进各个城市的地质工作顺利开展?解决这一问题,需要建一个平台,将城市地质调查产生的地质资料和成果收集、处理、检查入库,形成多源、异构、海量的地质“数据中心”。同时,综合利用GIS、三维、数据库等技术,建成面向专业研究的基础工作平台、面向政府规划管理的三维可视化决策支持平台、面向社会公众的地质信息共享服务平台。

论坛上,武汉中地数码科技有限公司地质矿产事业部副总经理潘声勇表示,城市地质信息共享服务平台,不仅可以为地质行业企事业单位、科研院所等机构工作人员提供查询、选择地质数据与地学信息,并在此基础上实现综合分析评价及应用,而且还可以为城市决策层提供在城市规划、发展、建设和管理过程中对地质资源利用、地质安全保障和地质条件优选等方面所需的系统的、全面的地质信息,也能体验社会化公益服务价值。

“城市地质数据共享服务,还应该为社会公众提供高贴合度和可理解的大众地质服务,而不仅仅是看不懂的文字报告。”潘声勇说。

此外,潘声勇还介绍称,目前,城市地质信息共享服务平台已经在多领域、多场合应用,比如服务规划建设,服务地下空间开发利用,服务地质灾害业务管理,服务应急水源地选址,服务国土耕地质量监测,服务地面沉降监测与防治研究,服务重大生命线工程检测,基于三维地层模型的工程建设方案优选等。

对于城市地质信息共享服务平台发展趋势,潘声勇表示,要把该平台纳入城市规划、建设、管理的主流程;加大和多源传感数据动态集成与融合;加快大数据、云计算、VR等新技术应用;加强环境、工程、管理与服务等信息无缝衔接;做好与其他分析、数值模拟软件的对接等。

目前,我国城市地质工作正在如火如荼地展开,面对发展的大好机会,我们相信,在国家和政府的支持下,在广大从业者的努力下,我国的城市地质工作一定会再上一个新台阶,科技水平、信息服务能力等也将会实现世界一流。□

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