把脈地質環境 服務國計民生

劉榮

地質環境空間信息提取技術是一種實現地質環境調查、監測和分析的技術手段，廣泛應用于成礦環境/礦山地質環境、城市地質環境、地質災害災情評估等領域。

王欽軍，中科院遙感與數字地球研究所研究員，博士，主要從事有利成礦地質環境空間信息提取與評價及地質災害空間信息提取與評估方面的研究，多次被評為“先進個人”和“優秀職工”，榮獲測繪科技進步二等獎等獎勵。其成果多次應用于災害信息提取與災情評估、遙感找礦等。

近期，王欽軍接受本刊專訪，詳細介紹了我國地質環境空間信息提取技術相關問題及發展現狀。

服務礦產勘查

指導災情評估

據王欽軍介紹，地質環境是影響人類生存、發展的地殼表層地質體及其活動的總稱，包括了各種巖土及礦產資源、地質地貌景觀和各種地質作用及其所造成的地質災害等。

王欽軍及其團隊的研究成果被廣泛用于礦產勘查和災害評估等領域。他表示，在礦產資源勘查方面，利用地質環境空間信息提取技術，研究人員能提取構造、巖性、蝕變等示礦要素信息，并根據它們的空間展布規律及其與礦點的關系進行特征分析，建立“成礦信息空間分析與預測模型”，從而快速圈定找礦靶區，服務礦產資源勘查。

在災情評估領域，借助這項技術能夠結合紋理、色調、高程等因子，利用遙感技術提取與地層、構造、巖性等地質、地貌因子，并根據地質災害空間分布特征、規模，快速對災情進行評估，建立地質災害災情評估與預測模型，為災后應急、災后救援與治理等提供指導。

王欽軍認為，無論是礦產勘查還是災情評估，都事關國民經濟命脈和人民生命財產安全。有了這項技術的支持，研究人員就能像醫生那樣為地質環境把脈，及時發現有效信息，提供有價值的數據，促進相關行業的發展。

但是，醫生面對不同患者會采取不同方法，而利用地質環境空間信息提取技術找礦和進行災情評估也不盡相同。

首先，兩者地質體所處的時代及表現形式不同，前者距今少則幾百萬年多則上億年，而后者就在當下，因此信息提取的側重點有所區別。其次，找礦關注的是礦點或礦化點，需要建立基于多源遙感數據的有利成礦地質環境預測模型，并結合地面調查實現對礦產資源的遙感探測。但災情評估則側重應急，需要發展基于高分遙感數據的災情信息快速提取與評價技術，對速度和時間的要求較高。

突破技術瓶頸

滿足行業需求

王欽軍及其團隊參與過汶川地震、玉樹地震、舟曲泥石流等重大地質災害的災情評估，尤其是在玉樹地震應急監測中，他當時所在的中科院對地觀測與數字地球科學中心被中共中央、國務院、中央軍委授予“全國抗震救災英雄”集體稱號。

自這些重大地質災害后，王欽軍明顯感受到，基于遙感數據發展地質空間信息提取技術在我國得到了前所未有的重視和關注，這給了團隊極大的動力和信心。

多年來，他們積極承擔“泥石流物源區土壤分散性高光譜探測方法研究”、“新疆及中亞礦產資源遙感找礦信息識別與挖掘技術”等多個國家自然科學基金、國家科技支撐計劃項目，面向我國經濟發展和地質環境保護的重大需求，針對地質環境開發與保護中的復雜問題開展綜合研究，突破和解決了眾多困擾我國該領域發展的技術瓶頸，取得了一系列創新成果。

其中，礦物組分精細鑒別方法在礦產資源勘查中發揮著“指示劑”的作用，被成功應用于國土資源部、國家科技支撐計劃等項目。地質工作者利用此方法，能夠對礦物名稱及含量進行精細鑒別，從而揭示礦床類型、成礦物質的富集規律和礦床形成過程，提高礦物識別精度。該方法已通過國家級專業軟件機構測評，在國內處于領先地位。

光譜能級匹配地質環境空間信息提取系列方法，被成功應用于“高光譜遙感目標識別與特征參數提取”、“蝕變礦物信息提取與成礦預測”等項目研究中，具有精度高、速度快、適用范圍廣等優勢，有效提升了地質環境空間信息提取方法的智能化程度。

此外，團隊研發的礦產資源地質環境多尺度遙感監測系統，能提高地下資源地質環境參數的提取精度，實現區域、礦床和礦點尺度下的巖性、構造、蝕變礦物定量化提取和靶區圈定，被廣泛用于巖性信息提取、成礦地質條件與找礦潛力分析等領域，有效推動了地質找礦技術的發展。

針對陸表地質環境高精度遙感監測中所面臨的影響因素多樣性和災情評估的復雜性問題，王欽軍團隊建立了先進的“陸表地質環境遙感監測與評估模型”，實現了陸表地質環境危險性評價，解決了陸表地質環境高精度監測與災情快速預警問題，并被廣泛用于礦區災害遙感監測與防治、工業固體廢物信息提取、工程地質環境評價等領域，對提升我國災害應對與防御能力，提高災害管理和預警水平具有重要意義。

完善轉化平臺

實現創新發展

王欽軍及團隊是我國最早將空間信息技術用于地質找礦與地質災害領域的專業隊伍，長期承擔國家科技攻關、中科院重大礦產資源勘查方面的科研項目，在礦床資源勘查理論、技術與方法以及找礦應用等方面取得系列成果。近年來，利用高分（高光譜、高空間分辨率）遙感技術，不到2個月他們便連續發現了謝米斯臺銅礦化帶、阿吾斯奇礦化集中區等30多處礦化點。

他表示，我國地質環境空間信息提取技術的水平并不比發達國家低，但這不表示可以松懈。由于我國資源環境問題復雜、受環境影響因素多，且地質要素本身礦物成分與結構復雜、光譜混合嚴重，我國該領域仍存在一些問題需要解決。

在他看來，首要問題是空間信息技術領域相關學科之間的融合、交叉不夠，沒有形成更高層次的跨學科的完整科技轉化平臺，如完備的地質環境模擬實驗室，易用的地質環境模擬與預測系統軟件，有效的高空間、高光譜遙感找礦數據源，高精度近實時的地質環境災害遙感監測與預警平臺等。

對于科研人員來說，如何在光譜混合嚴重的條件下，實現高精度圈定找礦靶區，減少野外工作量，提高礦產資源勘查水平;如何利用遙感實現地質災害的實時動態監測，服務國家減災事業，造福人民，這都是未來要著重考慮的事情。

對于地質環境空間信息提取技術未來的發展，王欽軍認為自動化、智能化將會成為主流方向。他希望國家能夠發射高空間、高光譜遙感找礦衛星，助力科研人員突破高精度礦產資源勘查所需的數據源瓶頸，研發高精度成礦地質要素信息提取技術和靶區圈定模型;瞄準災害易發區，發射高精度地球靜止衛星，實現對重點區域的動態觀測和重大地質事件（如地震、滑坡、泥石流等）的預報、預警;建立地質環境模擬實驗室，發展成礦預測理論和災害預測、預警模型，共同促進我國地質環境空間信息提取技術的創新發展。