陸域軍事地質(zhì)要素的提取及成果表達(dá)

劉曉煌，孫興麗，劉玖芬，李新昊，鮑寬樂，李寶飛，趙炳新，楊偉龍

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國土資源部成礦作用與資源評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京　100037；2.中國人民武裝警察部隊黃金指揮部，北京　100064；3.河北地質(zhì)大學(xué)，河北 石家莊　050031；4.中國人民武裝警察部隊黃金七支隊，山東 煙臺　264004)

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陸域軍事地質(zhì)要素的提取及成果表達(dá)

劉曉煌1,2，孫興麗3，劉玖芬2，李新昊1，鮑寬樂4，李寶飛4，趙炳新2，楊偉龍2

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所國土資源部成礦作用與資源評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100037；2.中國人民武裝警察部隊黃金指揮部，北京100064；3.河北地質(zhì)大學(xué)，河北 石家莊050031；4.中國人民武裝警察部隊黃金七支隊，山東 煙臺264004)

軍事地質(zhì)是軍事行動和國防建設(shè)與地質(zhì)信息實(shí)現(xiàn)軍民融合的有效途徑，通過對區(qū)域地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、地球物理與現(xiàn)代陸域軍事行動的關(guān)系研究，提取與軍事活動有關(guān)的地質(zhì)、地球物理要素，改化為軍事地質(zhì)要素，與軍事目標(biāo)、軍事地形和軍事行動相結(jié)合，形成軍事人員能夠使用的軍事用圖，是軍事地質(zhì)研究重點(diǎn)。按照地質(zhì)資料類型提取改化為軍事地質(zhì)要素的過程劃分5大類、若干小類和子類軍事地質(zhì)要素指標(biāo)。軍事地質(zhì)成果按照提取過程和使用對象分為軍事地質(zhì)改化類和應(yīng)用類成果，改化類地質(zhì)成果為軍事地質(zhì)要素成果，供軍事地質(zhì)改化人員使用，是地質(zhì)成果向軍事地質(zhì)成果改化中間成果；應(yīng)用類成果分為供一線作戰(zhàn)人員使用的軍事地質(zhì)地形成果和供一線指揮員使用的軍事地質(zhì)專題成果。本研究為民用地質(zhì)向軍用地質(zhì)轉(zhuǎn)化和表達(dá)、民用地質(zhì)術(shù)語向軍事術(shù)語轉(zhuǎn)化提供思路。

軍事地質(zhì)；軍事地質(zhì)要素；軍事目標(biāo)分類分級；軍事地質(zhì)要素圖；軍事地質(zhì)

經(jīng)過二戰(zhàn)后幾十年的建設(shè)和現(xiàn)代建筑技術(shù)的運(yùn)用，各國國防工事網(wǎng)己經(jīng)形成；遙感技術(shù)的應(yīng)用使得地表目標(biāo)變得十分透明，國防工事由選址建設(shè)為重點(diǎn)轉(zhuǎn)為國防防御為重點(diǎn)(張國清等，2002；杉杉，2001；錢桂山，2001；ACKERMANRK，2001)；現(xiàn)代戰(zhàn)爭具有打擊速度快，作戰(zhàn)周期短，全球快速部署大規(guī)模兵力及物資特點(diǎn)，導(dǎo)致戰(zhàn)場轉(zhuǎn)換速度快(侯樹榮等，2010；張建林，2005；陳發(fā)智，1996)，在陌生戰(zhàn)場環(huán)境中進(jìn)行臨時通行道路規(guī)劃和工事選擇變成常態(tài)；戰(zhàn)爭環(huán)境具有深地、深空、深海和深融(軍事與民用目標(biāo)深度融合)特點(diǎn)，地下目標(biāo)探測、基于地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)武器彈藥的選配(郝杰忠等，2012；張莉英等，2010；張偉鋒等，2008；紀(jì)沖等，2006；孫博等，2005；張鳳國等，2002)和軍民共用設(shè)施的防御成為研究重點(diǎn)(朱偉，2006；顏黎明，2004)；現(xiàn)代戰(zhàn)爭對人類和生態(tài)破壞巨大，影響深遠(yuǎn)。利用作戰(zhàn)區(qū)的地質(zhì)工程、水文、災(zāi)害、生態(tài)、經(jīng)濟(jì)等綜合研究成果，對打擊目標(biāo)的效果和環(huán)境生態(tài)進(jìn)行評估，是現(xiàn)代戰(zhàn)爭雙方關(guān)注的焦點(diǎn)(黃暉等，2012；歐陽金芳，2009；俞棟，2004；王愛冬，2002)。

傳統(tǒng)的地質(zhì)學(xué)與軍事結(jié)合的軍事地形地貌、軍事遙感地質(zhì)、軍事工程地質(zhì)、軍事水文地質(zhì)等研究領(lǐng)域(孫壯志等，2009；王杭生等，1985)不能完全滿足現(xiàn)代軍事的需求。軍事地質(zhì)是在工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)資料中提取與軍事有關(guān)的地質(zhì)信息，并建立起與軍事要素的關(guān)系，進(jìn)行相應(yīng)的表達(dá)，形成軍事綜合地質(zhì)資料的過程，但這方面的研究相對薄弱，前人僅針對遙感地質(zhì)向軍事遙感地質(zhì)方面開展了研究(李遠(yuǎn)華等，2012)，缺乏系統(tǒng)地質(zhì)成果向軍事地質(zhì)改化研究工作，這項(xiàng)工作是當(dāng)前軍事地質(zhì)研究主要內(nèi)容，筆者在這方面開展了積極的探索研究。

1　軍事地質(zhì)研究內(nèi)容

軍事地質(zhì)學(xué)是以軍事學(xué)理論、國防建設(shè)理論和地質(zhì)學(xué)理論為基礎(chǔ)，研究地質(zhì)要素對軍事要素的關(guān)系，為軍事防御和進(jìn)攻提供服務(wù)。主要研究區(qū)域地質(zhì)、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、災(zāi)害地質(zhì)、環(huán)境地質(zhì)資料中的地形地貌、巖石地層、地質(zhì)構(gòu)造、地質(zhì)作用、地球化學(xué)、地球物理等信息，與軍事學(xué)的地形地物、國防軍事工程設(shè)施、交通運(yùn)輸、目標(biāo)地質(zhì)災(zāi)害危害、目標(biāo)偽裝掩護(hù)和偵察識別(徐定勝，2004)、訓(xùn)練生活的生存環(huán)境、地質(zhì)武器研發(fā)、地質(zhì)抗打擊能力、軍事行動地質(zhì)經(jīng)濟(jì)評估、攻防地質(zhì)環(huán)境的關(guān)系，并按照一定規(guī)則和形式加以表達(dá)，為戰(zhàn)場環(huán)境構(gòu)建提供地質(zhì)信息的過程(圖1)。

軍事地質(zhì)主要研究地質(zhì)體地貌形態(tài)與軍事機(jī)動通行(趙子維等，2014；彭建等，2010)和偽裝掩護(hù)；地質(zhì)體力學(xué)性質(zhì)與建筑在其上的地質(zhì)工事穩(wěn)固性和抗打擊性(崔傳安等，2011)；地質(zhì)體地球化學(xué)性質(zhì)與作戰(zhàn)生存環(huán)境和與軍事密切相關(guān)的礦產(chǎn)資源產(chǎn)業(yè)；地質(zhì)體地球物理性質(zhì)與精確打擊武器軌跡和監(jiān)測軍事目標(biāo)位置及判別(劉光鼎等，2011)；地質(zhì)作用與軍事進(jìn)攻和防御，地質(zhì)經(jīng)濟(jì)評價與軍事行動的危害評估(黃暉等，2012)。

圖1　軍事地質(zhì)學(xué)研究內(nèi)容圖Fig.1　Research contents of military geology

2　軍事地質(zhì)要素提取與分類

軍事地質(zhì)要素是鏈接軍事學(xué)與地質(zhì)學(xué)的橋梁，是軍事地質(zhì)工作基本單元。通過研究與軍事活動有關(guān)的地質(zhì)內(nèi)容以及通過在已有地質(zhì)資料中提取或者通過調(diào)查獲取的信息，為軍事地質(zhì)分析提供基礎(chǔ)資料。按照地質(zhì)專業(yè)分類，軍事地質(zhì)要素可分為區(qū)域地質(zhì)軍事要素、區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)軍事要素、區(qū)域工程地質(zhì)軍事要素、區(qū)域水文地質(zhì)軍事要素、區(qū)域?yàn)?zāi)害地質(zhì)軍事要素、區(qū)域重力場軍事要素、區(qū)域地磁場軍事要素、區(qū)域地電場軍事要素、區(qū)域放射場軍事要素(表1)。

區(qū)域地質(zhì)軍事要素：主要指在區(qū)域地質(zhì)資料中提取的巖石地層巖性組合、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、接觸關(guān)系和地質(zhì)構(gòu)造特征，以及據(jù)此劃分的巖體堅硬程度、完整程度、巖體類型和確定的地質(zhì)構(gòu)造對工程的影響范圍，為軍事、國防工程臨時選址、道路通行以及受破壞的安全風(fēng)險評估提供依據(jù)。

區(qū)域工程地質(zhì)軍事要素：主要指在區(qū)域工程地質(zhì)資料中提取的巖體風(fēng)化程度、密度、孔隙率等物理性質(zhì)，吸水、透水、溶解性和軟化性等水物理性質(zhì)和力學(xué)參數(shù)等，并結(jié)合區(qū)域地質(zhì)軍事要素，劃分巖體完整等級、堅硬等級，進(jìn)而確定巖體的質(zhì)量等級和開挖質(zhì)量等級(陸關(guān)祥等，2001)；提取巖土類型及特征，以及特殊類型巖土，進(jìn)而劃分巖土施工等級，為軍事工程建設(shè)和軍事道路通行以及為依據(jù)地質(zhì)信息優(yōu)選打擊防御目標(biāo)軍事活動提供依據(jù)。

區(qū)域水文地質(zhì)軍事要素：主要指在區(qū)域水文資料中提取的水質(zhì)，水動力的流量、流速、流向，導(dǎo)水區(qū)和蓄水區(qū)等基本水文地質(zhì)特征，為軍事活動的水源地選址(武選民等，2009)、用水、戰(zhàn)爭造成水環(huán)境污染、與水有關(guān)的災(zāi)害和交通通行能力的評估提供信息。

區(qū)域?yàn)?zāi)害地質(zhì)軍事要素：主要指在區(qū)域?yàn)?zāi)害資料中提取的災(zāi)害類型規(guī)模、災(zāi)害要素和誘發(fā)因素等，進(jìn)行軍事活動區(qū)災(zāi)害評估(唐亞明等，2015；黃玉華等，2014)和戰(zhàn)時災(zāi)害預(yù)判，為軍事行動避免災(zāi)害影響和攻防、利用提供信息。

區(qū)域重力場(地磁場、地電場、放射場)軍事要素：主要指在區(qū)域地球物理資料中提取的地球物理場背景和相關(guān)參數(shù)，為軍事目標(biāo)的偵測以及精確導(dǎo)彈制導(dǎo)軌跡的規(guī)劃而提供的信息。

3　軍事地質(zhì)圖分類及成果表達(dá)

3.1基本信息的軍事化表達(dá)原則

軍事地質(zhì)圖就是要把與地質(zhì)有關(guān)的信息轉(zhuǎn)化為軍事信息，與軍事目標(biāo)、軍事地形圖相結(jié)合，將專業(yè)性很強(qiáng)的地質(zhì)信息去掉專業(yè)化，強(qiáng)化軍事化(鄒紅霞，2013；張曉楠等，2013；李遠(yuǎn)華等，2012)，用“軍事語言 ”表達(dá)成簡單、方便的軍事人員易識別的圖形，服務(wù)于軍事行動和國防建設(shè)。

3.2軍事地質(zhì)圖分類

軍事地質(zhì)圖按照地質(zhì)資料改化為軍事地質(zhì)資料過程分為2大類：改化類圖件和應(yīng)用類圖件；按照服務(wù)對象途分3類：軍事要素圖(地質(zhì)改化人員)、軍事地質(zhì)地形圖(基層作戰(zhàn)人員)、軍事專題圖(基層指揮人員)；按照專業(yè)分為區(qū)域軍事地質(zhì)要素圖、區(qū)域軍事工程要素圖、區(qū)域水文地質(zhì)要素圖、區(qū)域?yàn)?zāi)害地質(zhì)要素圖、軍事重力要素圖、軍事地磁場要素圖、軍事地電場要素圖、軍事放射性場強(qiáng)度要素圖、軍事地形地質(zhì)圖、目標(biāo)分類分級圖、軍事工事背景圖、軍事交通運(yùn)輸圖、軍事給水保障圖、軍事導(dǎo)彈軌跡規(guī)劃圖、軍事地質(zhì)目標(biāo)災(zāi)害危害評估圖、軍事目標(biāo)攻防優(yōu)選圖和軍事目標(biāo)偵測等(表2)。

表2　軍事地質(zhì)圖分類及服務(wù)對象

3.3軍事地質(zhì)圖成果表達(dá)

地質(zhì)和軍事制圖的表達(dá)按照點(diǎn)、線、面形式組織的，由于軍事制圖要求內(nèi)容簡潔、可讀性強(qiáng)、重點(diǎn)突出。因此，軍事制圖點(diǎn)符號表達(dá)要求看符號就知其代表的含義，貼近日常生活，很形象；線、面顏色表達(dá)色彩僅為4色，目的是防止干擾和避免重點(diǎn)不突出。地質(zhì)制圖點(diǎn)符號復(fù)雜、很抽閑，代表含義多；線、面顏色豐富多彩，如何將地質(zhì)圖的復(fù)雜點(diǎn)符號、多彩線、面顏色轉(zhuǎn)化為軍事制圖要求的可讀性強(qiáng)的點(diǎn)符號，特別是線、面多彩的表達(dá)轉(zhuǎn)變?yōu)?色表達(dá)，是軍事地質(zhì)制圖學(xué)上的難題。從地質(zhì)圖中提取的軍事要素，需用點(diǎn)表達(dá)的，可采用日常生活的標(biāo)志或點(diǎn)屬性名稱的漢語拼音首字母表示；需用彩色線、面表達(dá)的，可采用由線、面屬性名稱的漢語拼音首字母加虛線的方式表達(dá)(表3)。

(1)區(qū)域軍事地質(zhì)要素圖：將地層產(chǎn)狀、特殊地質(zhì)體(含水層、溶洞發(fā)育區(qū))、地質(zhì)構(gòu)造影響范圍評價結(jié)果表達(dá)在圖上，為軍事活動提供地表、地下立體地質(zhì)結(jié)構(gòu)和軍事活動規(guī)避與地質(zhì)構(gòu)造有關(guān)危害區(qū)提供信息。

(2)區(qū)域軍事工程要素圖：將依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料信息和部分力學(xué)性質(zhì)測試而劃分的巖體的質(zhì)量、可開挖性、抗打擊、地基承載力等參數(shù)表達(dá)在圖上，并結(jié)合軍事目標(biāo)分類圖，為軍事行動的工事選址搭建、軍事目標(biāo)地質(zhì)薄弱點(diǎn)的攻防和道路通行規(guī)劃提供信息。

(3)區(qū)域軍事水文地質(zhì)要素圖：將依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料信息和部分水質(zhì)、水動力測試而劃分的水質(zhì)類型，水動力的流量、流速、流速，地表水系統(tǒng)的水的類型、導(dǎo)(蓄)水區(qū)水深、底質(zhì)、面積(寬度)、導(dǎo)(蓄)水時期、融凍期，地下水系統(tǒng)的水的埋藏條件、含水層、隔水層、弱透水層等表達(dá)在圖上，并結(jié)合軍事目標(biāo)分類圖，為軍事行動的給水保障和水上道路通行、軍事目標(biāo)地質(zhì)水文薄弱點(diǎn)的攻防提供信息。

(4)區(qū)域軍事災(zāi)害地質(zhì)要素圖：將依據(jù)區(qū)域地質(zhì)資料信息和發(fā)生的、可能發(fā)生滑坡、崩塌、泥石流、不穩(wěn)定斜坡、采空區(qū)、地面沉降、地面塌陷、地裂縫、地震等災(zāi)害類型、范圍、規(guī)模、要素，易發(fā)分區(qū)、危險分區(qū)、災(zāi)情與危害程度、穩(wěn)定程度等表達(dá)在圖上，并結(jié)合軍事目標(biāo)分類圖，為軍事行動的避免災(zāi)害影響和攻防、利用提供信息。

(5)軍事地球物理(重力場、地磁場、地電場、放射性場強(qiáng)度)要素圖：將地球物理調(diào)查取得的布格重力異常、ΔT磁異常、極化率、電阻率、放射性元素強(qiáng)度異常和相應(yīng)的值等表達(dá)在圖上，并結(jié)合軍事目標(biāo)分類圖，為軍事行動利用地球物理場變化偵測目標(biāo)和規(guī)劃精確制導(dǎo)軌跡規(guī)劃提供信息。

(6)軍事地形地質(zhì)圖：將區(qū)域軍事工程要素圖上的巖體質(zhì)量等級和可開挖等級，區(qū)域軍事地質(zhì)要素圖的地質(zhì)構(gòu)造影響范圍和巖體產(chǎn)狀，區(qū)域軍事水文地質(zhì)要素圖的水質(zhì)劃分類型，水動力測量值、導(dǎo)(蓄)水時期、融凍期、含水層、隔水層、弱透水層，區(qū)域軍事災(zāi)害地質(zhì)要素圖的災(zāi)害類型、范圍、規(guī)模、易發(fā)區(qū)類型、危險分區(qū)級別、災(zāi)情與危害程度級別、穩(wěn)定程度類型，與軍事地形圖和目標(biāo)分類圖融合形成軍事地質(zhì)地形圖，為軍事行動的提供綜合地質(zhì)、地形信息。

(7)目標(biāo)分類分級圖：根據(jù)與戰(zhàn)爭密切程度，劃分為軍事設(shè)施和政府機(jī)構(gòu)類、戰(zhàn)爭潛力類、道路交通類、宣傳通訊類、城市“生命設(shè)施”類、災(zāi)害源類，是通過收集和實(shí)調(diào)查繪制軍事地質(zhì)調(diào)查區(qū)的軍事目標(biāo)形成的圖件，這類圖件是軍事關(guān)注焦點(diǎn)，也是進(jìn)行各類分析戰(zhàn)場環(huán)境進(jìn)行預(yù)設(shè)基礎(chǔ)資料，密級較高(表4)。

表4　軍事目標(biāo)分類分級表

(8)軍事地質(zhì)專題圖，根據(jù)某些特定需求，在地質(zhì)軍事要素圖、目標(biāo)分類分級圖中和軍事地形圖中加以分析研究，形成軍事地質(zhì)專題圖件，軍事工事背景圖、軍事交通運(yùn)輸圖、軍事給水保障圖、軍事導(dǎo)彈軌跡規(guī)劃圖、軍事地質(zhì)目標(biāo)災(zāi)害危害評估圖、軍事目標(biāo)攻防優(yōu)選圖、軍事目標(biāo)偵測圖，這類圖件鮮明的特點(diǎn)就是具有預(yù)設(shè)戰(zhàn)場和預(yù)判形勢特點(diǎn)，是軍事指揮人員和軍事地質(zhì)人員聯(lián)合繪制的帶有預(yù)案性質(zhì)圖，為未來軍事行動、作戰(zhàn)訓(xùn)練指揮使用，密級最高。

(9)軍事地球物理成果圖：由于其研究方法、內(nèi)容和表達(dá)與地質(zhì)類截然的不同，本次研究只列目錄，不做詳細(xì)研究。

4　結(jié)論

地質(zhì)資料轉(zhuǎn)化為軍事地質(zhì)資料到應(yīng)用分為三步:一是從地質(zhì)資料中提取與軍事有關(guān)的要素，與軍事目標(biāo)分類分級結(jié)合，改化為軍事地質(zhì)要素，形成軍事地質(zhì)改化人員使用的軍事地質(zhì)要素成果；二是將軍事地質(zhì)要素圖經(jīng)過綜合分析，與軍事地質(zhì)形圖結(jié)合，形成一線指揮人員使用的軍事地質(zhì)地形圖；三是由軍事指揮人員和軍事地質(zhì)人員，根據(jù)特定需求形成供一線指揮人員指揮決策使用的軍事地質(zhì)專題圖。

致謝：本文在寫作過程中得到了中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心李文淵主任和武警黃金指揮部魯繼元總工程師、李高升工程首席、王信虎副總工程師的大力支持，在與以上專家交流過程中開闊了視野、受到了啟發(fā)，同時感謝論文評審專家提出的建設(shè)性意見,在此一并致謝！

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Extraction and Result Expression of Land Area Military Geological Elements

LIU Xiaohuang1,2, SUN Xingli3, LIU Jiufen2, LI Xinhao1, BAO Kuanle4, LI Baofei4, ZHAO Bingxin2, YANG Weilong2

(1.MLRKeyLaboratoryofMetallogenyandMineralAssessment,InstituteofMineralResources,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037,China; 2.TheGoldCommandofChineseArmedPoliceForce,Beijing100064,China; 3.HebeiGEOUniversity,Shijiazhuang050031,Hebei,China;4.TheSeventhGoldDetachmentofChineseArmedPoliceForce,Yantai264004,Shandong,China)

Militarygeologyisaneffectivemethodforrealizingthecivil-militaryintegrationofmilitaryaction,nationaldefenseconstructionandgeologicalinformation.Thekeysofmilitarygeologystudyaretoextractgeologicalandgeophysicalelementsrelatedwithmilitaryactionsbystudyingtherelationshipamongregionalgeology,engineeringgeology,hydrogeology,hazardousgeologyandgeophysicsandmodernlandareamilitaryaction,toconvertthemintomilitarygeologicalelementsandtointegratetheseelementswithmilitarytargets,militarytopographyandmilitaryactions,andthentoformmilitarymapsthatcanbeusedbymilitarypersonnel.Accordingtothetypesofgeologicinformation,theprocessofextractingandtranslatingcivilgeologicalelementsintomilitarygeologicelementscanbedividedinto5broadcategories,severalclassesandsubclassesofmilitarygeologicelementsindex.Basedontheprocessofextractionandusingobjects,themilitarygeologicresultsaredividedintotwotypes:militarygeologyconversionandapplication.Resultsofmilitarygeologyconversionaretheresultsofmilitarygeologicalelements,whichareusedbymilitarygeologyconversionpersonnel,servingastheintermediateresultsfromgeologicresultstomilitarygeologicresults.Theapplicationresultsaredividedintotwokinds:themilitarygeologicallandformresultsforfront-linecombatpersonnelandthemilitarygeologicalthematicmapsforfront-linecommanders.Thispaperreferstotheconversionandexpressionfromcivilgeologytomilitarygeology,whichprovidesanideaforconvertingcivilgeologicaltermsintomilitaryones.

militarygeology;militarygeologicalelements;classificationandgradationofmilitarytargets;militarygeologicalelementsmap;militarygeologicalthematicmap

2016-03-26；

2016-05-29

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查專項(xiàng)“沿邊及重點(diǎn)地區(qū)軍事地質(zhì)調(diào)查”(DD20160081)

劉曉煌(1972-)，男，山西平遙人，高級工程師，博士，從事區(qū)域地質(zhì)學(xué)、礦床學(xué)的科研、管理工作。E-mail：liuxh19972004@163.com

P642.4

A

1009-6248(2016)03-0193-11