基于“深地-地表”聯(lián)動的深地科學(xué)與地災(zāi)防控技術(shù)體系初探

謝和平，張 茹，鄧建輝，高明忠，李怡航，何治良，張澤天，任 利

(1.四川大學(xué) 水力學(xué)與山區(qū)河流開發(fā)保護(hù)國家重點實驗室，四川 成都 610065；2.四川大學(xué) 水利水電學(xué)院，四川 成都 610065；3.深圳大學(xué) 深地科學(xué)與綠色能源研究院 土木與交通工程學(xué)院，廣東 深圳 518060；4.四川大學(xué) 建筑與環(huán)境學(xué)院，四川 成都 610065)

人類目前對于地球深部的認(rèn)知仍然比較匱乏[1]，近百年的地球科學(xué)研究與實踐表明，地表的現(xiàn)狀與地球表層出現(xiàn)的各種地質(zhì)現(xiàn)象，其根源在于地球深部，大范圍、長尺度的地質(zhì)現(xiàn)象更是如此[2]。地球深部物質(zhì)與能量交換的整個地球動力學(xué)過程，是研究大陸成山、成盆、成巖、成礦和成災(zāi)等過程的核心內(nèi)容[3]，是引起地球表面地貌變化、剝蝕和沉積作用的根本原因，也導(dǎo)致了地震、滑坡等地質(zhì)災(zāi)害[4-6]。因此，深入認(rèn)識地球深部作用機理與動力學(xué)過程，及其與地質(zhì)災(zāi)害形成之間的聯(lián)系，對解決地球深部科學(xué)問題、提升地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警防控能力具有重要意義。制定科學(xué)的發(fā)展戰(zhàn)略能夠為解決相關(guān)科學(xué)問題提供合理的規(guī)劃與有效的指導(dǎo)，是各類研究的前提。所以，開展深地科學(xué)探索與地質(zhì)災(zāi)害防控聯(lián)動技術(shù)體系研究對解決資源保障、生命演化與可持續(xù)發(fā)展等重大科學(xué)問題具有重要意義。

自20世紀(jì)70年代起，世界各國紛紛圍繞“深部地球科學(xué)”開展了一系列地球深部探測計劃。美國、歐洲、德國、意大利、加拿大先后發(fā)起了美國大陸探測計劃（COCORP）、歐洲地球探測計劃（EUROPROBE）、德國大陸反射地震計劃（DEKORP）、意大利深部地殼探測計劃（CROP）和加拿大巖石圈探測計劃（LITHOPROBE）[7-11]。2003年，美國又啟動了為期15年、投入超過200億美元的新深部探測計劃——“地球透鏡計劃（Earth Scope）”[12-13]。英國地質(zhì)調(diào)查局（BGS）提出了科技戰(zhàn)略“Gateway to the Earth（2019—2023）”，構(gòu)建世界級地質(zhì)信息庫。2000年，澳大利亞聯(lián)邦科學(xué)與工業(yè)研究院（CSIRO） 在4維地球動力學(xué)計劃（AGCRC）的基礎(chǔ)上提出了玻璃地球計劃（Glass Earth）[14]；2006年，又啟動了澳大利亞大陸結(jié)構(gòu)與演化計劃（AuScope）。在國內(nèi)，深地科學(xué)研究也已經(jīng)提升到中國國家戰(zhàn)略層面。2016年，習(xí)近平總書記在全國科技創(chuàng)新大會上提出“向地球深部進(jìn)軍是我們必須解決的戰(zhàn)略科技問題”這一重要指示[1]?！吨腥A人民共和國國民經(jīng)濟和社會發(fā)展第十三個五年規(guī)劃綱要（2016—2020）》中提出要“加強深海、深地、深空、深藍(lán)等領(lǐng)域的戰(zhàn)略高技術(shù)部署”[15]?！丁笆濉眹铱萍紕?chuàng)新規(guī)劃》中，將地球深部探測列入科技創(chuàng)新2030-重大項目規(guī)劃[16]，并實施了國家深部探測技術(shù)與實驗研究專項（SinoProbe 2008—2012），這是中國歷史上實施的規(guī)模最大的地球深部探測計劃[17]。

近年來，地質(zhì)災(zāi)害防控一直是受到廣泛關(guān)注的熱點問題。2020年，全國共發(fā)生地質(zhì)災(zāi)害7 840起，造成139人死亡（失蹤），直接經(jīng)濟損失50.2億元[18]。與2019年相比，直接經(jīng)濟損失增加了81.23%。但通過中國近年來在地質(zhì)災(zāi)害防控方面的努力，每年成功預(yù)報地質(zhì)災(zāi)害次數(shù)與地質(zhì)災(zāi)害總數(shù)之比，從2001年的3.99%提高到了2019年的15.34%；每年避免的直接經(jīng)濟損失與直接經(jīng)濟損失之比，從2001年的2.46%提高到了2019年的29.96%[19]。地質(zhì)災(zāi)害防災(zāi)減災(zāi)工作已取得了一定的成果。

目前，深地科學(xué)研究與地質(zhì)災(zāi)害防控領(lǐng)域已經(jīng)取得不俗的成績，但當(dāng)前對于深部地球科學(xué)問題的認(rèn)識尚不清晰；面臨頻發(fā)的地震與地質(zhì)災(zāi)害，仍缺乏相應(yīng)的智能災(zāi)害預(yù)警、評估及防控體系。同時，地球活動是地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)的核心誘因和重大工程安全的主要威脅，防控地質(zhì)災(zāi)害的核心科學(xué)問題是準(zhǔn)確認(rèn)知地球科學(xué)基礎(chǔ)規(guī)律及地球深部過程與淺表層過程的耦合關(guān)系。因此，亟需探索直接決定災(zāi)害孕育發(fā)生的地球內(nèi)外結(jié)構(gòu)特征及環(huán)境演化規(guī)律。然而，地球淺表層探測數(shù)據(jù)噪聲大、信息少、精度低，尚缺乏低干擾、多信息與高質(zhì)量的深部觀測數(shù)據(jù)以供研究；傳統(tǒng)的淺表現(xiàn)場監(jiān)測通常重點關(guān)注地球外部結(jié)構(gòu)演變和信息獲取，地表臺站廣布，雖結(jié)合空間探測技術(shù)，但實際測深通常在200 m以淺，存在信號衰減變異、科學(xué)采集受限等短板，導(dǎo)致深地科學(xué)基礎(chǔ)規(guī)律不明晰、重大地質(zhì)災(zāi)害孕育機理不清楚及預(yù)警防控措施不及時。鑒于此，需要從“深地-地表”聯(lián)動探索視角開展多尺度、多維度的深地與地表觀測聯(lián)動研究；規(guī)劃布局“深地-地表”聯(lián)動探索戰(zhàn)略，踐行原創(chuàng)性、突破性、戰(zhàn)略性的頂層規(guī)劃與設(shè)計布局。

1 深地科學(xué)探索與地災(zāi)防控研究現(xiàn)狀

1.1 深地科學(xué)探索研究現(xiàn)狀

1.1.1 地球深部行為規(guī)律的認(rèn)識歷程

18世紀(jì)晚期以前，人類對于地震、火山、海岸線變動等地球內(nèi)部活動的外在表現(xiàn)只有一些粗淺的認(rèn)識，如：將構(gòu)造活動解釋為地下洞穴的坍塌；18世紀(jì)晚期到20世紀(jì)中葉，眾多大地構(gòu)造假說相繼經(jīng)歷了“提出—淘汰—完善”這一動態(tài)更新過程；20世紀(jì)初，Alfred Wegener提出了大陸漂移學(xué)說，轟動了國際地學(xué)界。這些假說多為定性、抽象的，其普適性也較為局限。直到海底擴張學(xué)說和板塊構(gòu)造理論相繼被提出，人類才具備了深入研究地球深部行為規(guī)律并初步識別、解釋和預(yù)測地球重大地質(zhì)活動的能力。然而，這些先期成果仍舊無法完全明晰地球內(nèi)部構(gòu)造，解釋地球深部行為規(guī)律。因此，深地科學(xué)作為一門前沿的綜合性學(xué)科，涉及領(lǐng)域廣泛，旨在解決地球深部重大科學(xué)問題；開展深地科學(xué)研究將從根本上改變?nèi)祟悓Φ厍蛏畈康恼J(rèn)識與利用。

1.1.2 借助深地科學(xué)鉆探，地表觀測向地下深井發(fā)展

20世紀(jì)70年代起，前蘇聯(lián)、美國等相繼進(jìn)行了不同深度的大陸科學(xué)鉆探。在此基礎(chǔ)上，地球物理學(xué)界的研究手段開始從地面觀測向地下深井發(fā)展，近年來已發(fā)展成深井地球科學(xué)、深井板塊構(gòu)造學(xué)及地球物理學(xué)等深地前沿學(xué)科[20]。其中：前蘇聯(lián)開展的科拉超深鉆探（最大深度12 262 m），建立了世界首個地球深部觀測站[21]；美國在圣安德烈斯斷層實施了深部觀測SAFOD項目（2 000～2 500 m）[22]；德國實施了KTB大陸科學(xué)鉆探計劃（主井深度9 100 m），開展地震、地質(zhì)信息深井觀測[23]；日本在屏風(fēng)山活斷層鉆取科學(xué)鉆井，進(jìn)行地球物理信息的長期綜合觀測[24]；中國在江蘇省東海縣建設(shè)了國內(nèi)第一口大陸科學(xué)5 000 m深鉆，并于2011年實施深井地震觀測[25]。

可見，開展地球物理信息的深井觀測已成為一種國際發(fā)展趨勢。實踐證明，深井長期觀測相較于淺表監(jiān)測，能夠有效降低噪聲水平，顯著提高監(jiān)測數(shù)據(jù)的精準(zhǔn)性。借助科學(xué)鉆探加強深地觀測系統(tǒng)建設(shè)，開展深部地球信息的長周期、高精度、大規(guī)模、立體化觀測與解譯分析，可為實現(xiàn)地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)及行為規(guī)律透明化研究提供科學(xué)指導(dǎo)。

1.1.3 國內(nèi)外加強深地實驗室建設(shè)，搶占深地領(lǐng)域戰(zhàn)略研究先機

深地實驗室可為一個國家提供重大基礎(chǔ)科學(xué)綜合研究平臺，建設(shè)和發(fā)展深地實驗室對于提升國家的基礎(chǔ)科學(xué)研究水平具有重要意義。針對深地科學(xué)基礎(chǔ)規(guī)律、地質(zhì)信息深地監(jiān)測、深地工程安全及深地科學(xué)前沿等領(lǐng)域，美國、加拿大、中國等11個國內(nèi)外研究機構(gòu)已經(jīng)構(gòu)建地下實驗室并開展相關(guān)研究，主要涉及巖石力學(xué)、地球物理科學(xué)、地震監(jiān)測、暗物質(zhì)探測等（圖1）。其中，以美國的Dusel[26]、加拿大的Sno[27]、英國的Boulby[28]、意大利的Gran Sasso[29]、日本的Kamioka[30]等為典型代表。圖1顯示了國際典型深地實驗室的埋深及相關(guān)研究方向，可見全世界發(fā)達(dá)國家均依托深地實驗室在深地領(lǐng)域進(jìn)行戰(zhàn)略布局，搶占制高點。中國錦屏地下實驗室（CJPL）作為世界上埋深最深的深地實驗室，其極深的上覆巖石厚度與超低的宇宙通量環(huán)境可為中國的深地科學(xué)研究提供得天獨厚的實驗條件。

圖1 國際深地實驗室建設(shè)現(xiàn)狀[31-33]Fig.1 Status of international deep laboratory construction[31-33]

1.2 地質(zhì)災(zāi)害防控研究現(xiàn)狀

1.2.1 地質(zhì)災(zāi)害早期識別技術(shù)日新月異，大量數(shù)據(jù)亟待智能識別

針對地質(zhì)災(zāi)害頻發(fā)區(qū)域，進(jìn)行地質(zhì)災(zāi)害隱患點早期識別是有效的災(zāi)害防控手段。傳統(tǒng)早期識別方法主要有遙感解譯、地表形變分析、地下位移分析、地下間接因素分析、誘發(fā)因素分析和綜合分析6種[34]。然而，山區(qū)環(huán)境惡劣，地形復(fù)雜，傳統(tǒng)的地質(zhì)災(zāi)害早期識別技術(shù)容易受到交通、氣象和人力條件的限制，識別能力有限。近年來，國內(nèi)利用高精度衛(wèi)星遙感技術(shù)、無人機航測和3維激光雷達(dá)等新興手段使早期識別技術(shù)得到迅速發(fā)展，為開展地質(zhì)災(zāi)害早期識別研究提供了重要支撐[35-36]。同時，這些手段為直觀地查明地質(zhì)災(zāi)害早期變形、物源分析和變化特征分析提供了高清的照片、精細(xì)的地形。尤其是無人機攝影測量和3維激光雷達(dá)技術(shù)，無周期時間、空間限制，能夠滿足不同作業(yè)需求，在復(fù)雜條件下地質(zhì)災(zāi)害的早期識別領(lǐng)域具有顯著的優(yōu)勢。伴隨著高精度監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用，將會產(chǎn)生海量光學(xué)、SAR影像和內(nèi)觀監(jiān)測數(shù)據(jù)，涉及2維、3維多種數(shù)據(jù)格式。如何對這些遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行智能識別和處理，是當(dāng)前研究的一個重要方向。同時，將早期識別與機器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等人工智能方法結(jié)合，基于地質(zhì)災(zāi)害大數(shù)據(jù)庫對地質(zhì)災(zāi)害隱患點的圖像、變形等進(jìn)行智能識別，可以提高早期識別的速度和精度。

1.2.2 地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)缺乏智慧分析，制約了地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險評估研究

在地質(zhì)災(zāi)害早期識別的基礎(chǔ)上，需要對潛在的地質(zhì)災(zāi)害隱患點進(jìn)行風(fēng)險評估，具體內(nèi)容包括易發(fā)性[37-40]、危險性[41-43]和易損性[44-45]，既有定性評價，也有定量評價[46]。定量評價具有精度高和應(yīng)用性強的優(yōu)點，適用于單體重大地質(zhì)災(zāi)害的風(fēng)險評估[47-49]。可靠的定量評價結(jié)果依賴詳實的調(diào)查資料和堅實的研究基礎(chǔ)。伴隨著監(jiān)測的持續(xù)進(jìn)行和研究資料的積累，多源地質(zhì)災(zāi)害信息十分龐大，空間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和類型復(fù)雜，嚴(yán)重制約了地質(zhì)災(zāi)害信息的定量分析處理和空間綜合風(fēng)險模型的建立。已有的數(shù)據(jù)儲存形式和管理方式已經(jīng)不能滿足高效實時獲取風(fēng)險定量評價所需參數(shù)的需要。

因此，如何高效、智能地對海量地質(zhì)災(zāi)害數(shù)據(jù)進(jìn)行儲存和管理，對已獲取數(shù)據(jù)進(jìn)行多維度、多層次分析，已經(jīng)成為重大地質(zhì)災(zāi)害研究的難點。

1.2.3 極端氣候、地震等突發(fā)事件所導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警仍是難題

監(jiān)測預(yù)警是地質(zhì)災(zāi)害防控的重要手段，其目的是及時獲取地質(zhì)災(zāi)害臨近爆發(fā)前的特征信息，提前預(yù)報地質(zhì)災(zāi)害的發(fā)生和發(fā)展趨勢，準(zhǔn)確發(fā)出預(yù)警信息，以便采取有效防災(zāi)避險措施。崩塌、滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害常與極端氣候諸如降雨、地球活動，以及地震等突發(fā)事件緊密聯(lián)系。相較于地震預(yù)報，降雨預(yù)報具有更強的可操作性。美國[50]、日本[51]、波多黎各[52]、意大利[53]等國很早就已陸續(xù)開展對降雨型滑坡的實時預(yù)報。在國內(nèi)，四川雅安[54]、浙江省[55]、三峽庫區(qū)[56]也都建立了各種形式的降雨滑坡預(yù)報系統(tǒng)。針對地震滑坡，許多國內(nèi)外學(xué)者也初步建立了一些預(yù)測模型，大部分是利用地震參數(shù)的位移判別法[57]。

對極端氣候、地震等突發(fā)事件誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行預(yù)測，是未來的研究重點與難點。但由于尚缺乏對氣象數(shù)據(jù)與地災(zāi)信息進(jìn)行綜合處理的手段，使得對于極端氣候?qū)е碌牡刭|(zhì)災(zāi)害規(guī)律尚缺乏深入的研究。同時，對深地科學(xué)問題與地質(zhì)災(zāi)害發(fā)生之間的諸多規(guī)律尚不明晰，地球活動導(dǎo)致的諸如地震滑坡等地質(zhì)災(zāi)害的產(chǎn)生機理還存在許多未知之處，使得對區(qū)域范圍內(nèi)地球活動導(dǎo)致的地質(zhì)災(zāi)害的監(jiān)測預(yù)警十分困難。

1.3 深地科學(xué)探索與地災(zāi)防控發(fā)展態(tài)勢

縱觀國際深地科學(xué)探索的發(fā)展歷程，以地球內(nèi)部構(gòu)造與行為規(guī)律研究為核心貫穿始終。從早期大陸漂移假說的提出，到國際海洋科學(xué)鉆探的興起進(jìn)而驗證海底擴展、建立板塊構(gòu)造理論，到后來實施大陸科學(xué)鉆探開展深地信息觀測，再到建設(shè)深地實驗室進(jìn)行深地前沿科學(xué)問題探索，對于地球結(jié)構(gòu)及演變機制研究從假說已發(fā)展成理論乃至一門科學(xué)。近年來，隨著人類在地質(zhì)災(zāi)害防控、深部工程安全及深地前沿科學(xué)等領(lǐng)域的需求日益增強，可預(yù)見深地科學(xué)探索在未來較長一段時間內(nèi)仍會圍繞“地球結(jié)構(gòu)及行為規(guī)律透明化”這一核心主題深入發(fā)展，全面建設(shè)深地實驗室進(jìn)行深地科學(xué)基礎(chǔ)規(guī)律探索將成為世界各國深地科學(xué)研究的必然趨勢，而深部地球信息的長周期、高精度、大規(guī)模、立體化觀測與解譯分析將會是解決這些深部地球重大科學(xué)問題的重要手段。

在地質(zhì)災(zāi)害防控發(fā)展方面，通過系統(tǒng)調(diào)研，中國地質(zhì)災(zāi)害的總體分布與發(fā)育規(guī)律現(xiàn)已逐漸明晰，相應(yīng)的管理信息系統(tǒng)和監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)初步建立，以應(yīng)急管理部為主的應(yīng)急管理領(lǐng)導(dǎo)體系正在逐步完善中。通過大量研究工作，已積累了海量的地災(zāi)監(jiān)測信息，發(fā)展了一系列風(fēng)險評估分析方法與理論模型，形成了一些地質(zhì)災(zāi)害防控預(yù)警技術(shù)體系，為深入研究地質(zhì)災(zāi)害及災(zāi)害鏈的形成、發(fā)展與防治奠定了堅實的基礎(chǔ)。但目前對于許多地質(zhì)災(zāi)害孕育機制的認(rèn)識仍不夠全面，地質(zhì)災(zāi)害的深源誘發(fā)機制尚不明確，多源異質(zhì)地質(zhì)災(zāi)害信息的精準(zhǔn)獲取、高效處理與綜合分析仍存在較大困難。致使地質(zhì)災(zāi)害的早期識別、監(jiān)測預(yù)警、風(fēng)險評估、全過程防治工作存在許多困難?；凇吧畹?地表”多源信息的立體化監(jiān)測，結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)技術(shù)構(gòu)建地質(zhì)災(zāi)害的智能管理、分析、預(yù)警、防控、應(yīng)急響應(yīng)體系將會是未來很長一段時間的發(fā)展趨勢與研究方向。

地質(zhì)災(zāi)害本質(zhì)上是地球內(nèi)部動力作用的結(jié)果，而深地科學(xué)是實現(xiàn)地球內(nèi)部構(gòu)造與演變規(guī)律透明化的關(guān)鍵手段，二者關(guān)系密切。因此，面向全球重大戰(zhàn)略科技需求，聚焦深地科學(xué)探索與地質(zhì)災(zāi)害防控的發(fā)展及態(tài)勢，從地表現(xiàn)象溯源到地球深部再橫向擴展到區(qū)域開展深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害“深地-地表”立體化聯(lián)動探索將會是解決深地科學(xué)、地災(zāi)防控領(lǐng)域重大科學(xué)難題的有效途徑。

2 深地科學(xué)與地災(zāi)防控“深地-地表”聯(lián)動內(nèi)涵與科學(xué)問題

國內(nèi)外研究綜述表明，當(dāng)前深地科學(xué)基礎(chǔ)規(guī)律的研究尚不明晰，對重大地質(zhì)災(zāi)害孕育機理的認(rèn)識尚不清楚，根源在于傳統(tǒng)的淺表監(jiān)測測深通常在200 m以淺，存在信號衰減變異、科學(xué)采集受限等短板，只能獲取地球外部結(jié)構(gòu)演變信息。其核心關(guān)鍵科學(xué)問題是如何準(zhǔn)確認(rèn)知地球科學(xué)基礎(chǔ)規(guī)律及地球深部過程與淺表層過程的耦合關(guān)系。然而，深地科學(xué)探索與地質(zhì)災(zāi)害防控廣泛涉及巖石力學(xué)、地質(zhì)學(xué)、地理學(xué)、大氣科學(xué)、海洋科學(xué)、地球化學(xué)、地球物理學(xué)等大量科學(xué)領(lǐng)域，既有廣布的實驗平臺之間仍缺乏充分聯(lián)動，所獲取的地球科學(xué)與地質(zhì)參數(shù)種類龐大，單純的“點對點”式參數(shù)互聯(lián)方式已難以滿足地球復(fù)雜的系統(tǒng)分析。因此，研究團隊首次提出深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害“深地-地表”聯(lián)動探索學(xué)術(shù)思想，深入理解深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害內(nèi)在聯(lián)系，進(jìn)行深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域的超前戰(zhàn)略謀劃；以“平臺區(qū)塊-空間縱深-時間歷程-數(shù)據(jù)挖掘”四大模塊聯(lián)動為核心，突破深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害研究不明晰、認(rèn)識不清楚的難題，該聯(lián)動探索技術(shù)路線如圖2所示。

圖2 深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害“深地-地表”聯(lián)動技術(shù)路線圖Fig.2 “Deep earth-surface” linkage technology roadmap of deep earth science and geo disaster prevention and control

1）“深地-地表”平臺區(qū)塊聯(lián)動體系。針對現(xiàn)有深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測臺站相互獨立運行的現(xiàn)狀，創(chuàng)新引入?yún)^(qū)塊鏈技術(shù)，實現(xiàn)錦屏地下實驗室、川藏鐵路等四川獨有的深地觀測平臺及大量現(xiàn)有地表監(jiān)測臺站聯(lián)動，組建跨學(xué)科、多區(qū)域的“深地-地表”立體智聯(lián)區(qū)塊鏈監(jiān)測網(wǎng)，實現(xiàn)平臺間數(shù)據(jù)實時共享、有機交互及多元聯(lián)動，為后續(xù)時空互聯(lián)及數(shù)據(jù)挖掘提供堅實基礎(chǔ)。

2）“深地-地表”空間縱深聯(lián)動體系。針對傳統(tǒng)地球科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測難以考慮深度效應(yīng)的難題，創(chuàng)新考慮不同深度“原位賦存環(huán)境→原位巖石特性→工程耐久性→地質(zhì)災(zāi)害行為”差異性聯(lián)動規(guī)律，科學(xué)解譯不同深度地質(zhì)構(gòu)造活動的物質(zhì)基礎(chǔ)、力學(xué)機理與演化趨勢，實現(xiàn)不同深度區(qū)域的“點→面→體”地球信息與重大地質(zhì)災(zāi)害立體聯(lián)動監(jiān)測。

3）“深地-地表時間歷程聯(lián)動體系。面向深部環(huán)境及地災(zāi)演化規(guī)律預(yù)測及深部工程長期安全評估的重大科技需求，構(gòu)建深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害“歷史—當(dāng)前—未來”時間聯(lián)動分析主軸，采用深地長時觀測的方法探索長期內(nèi)外動力地質(zhì)相互作用過程與地災(zāi)形成機理，創(chuàng)新關(guān)聯(lián)地球“板塊歷史運動-古地質(zhì)-古氣候”、深地工程災(zāi)害“歷史演變-實時監(jiān)測”、地質(zhì)災(zāi)害“活躍歷程-實時監(jiān)控”，實現(xiàn)深部科學(xué)規(guī)律及重大地質(zhì)災(zāi)害的長時域科學(xué)認(rèn)知與準(zhǔn)確評估。

4）“深地-地表”數(shù)據(jù)挖掘聯(lián)動體系。針對當(dāng)前深地科學(xué)研究、深地工程安全預(yù)測及地質(zhì)災(zāi)害防治仍存在大量黑箱問題亟待解決的現(xiàn)狀，基于“平臺區(qū)塊-空間縱深-時間歷程”三大模塊聯(lián)動結(jié)果，創(chuàng)新引入機器學(xué)習(xí)與人工智能等技術(shù)，實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)信息智慧挖掘與解譯、地球深部科學(xué)規(guī)律及工程穩(wěn)定性聯(lián)動分析與反饋、重大地質(zhì)災(zāi)害孕育機制及鏈生災(zāi)害智能預(yù)判與防控。

據(jù)此，依托既有的深地科學(xué)和深部工程示范基地，以全國不同賦存深度地質(zhì)體為研究服務(wù)主體，以時效影響下地質(zhì)構(gòu)造的時空演化規(guī)律為核心，利用數(shù)據(jù)挖掘，從不同類型、不同參數(shù)、不同區(qū)位和不同監(jiān)測時長的全國各大監(jiān)測臺站實時監(jiān)控數(shù)據(jù)出發(fā)，創(chuàng)新引入機器學(xué)習(xí)與人工智能等技術(shù)，構(gòu)建深地科學(xué)大數(shù)據(jù)庫，分析復(fù)雜地質(zhì)條件下深地科學(xué)規(guī)律及深部工程穩(wěn)定性；基于全國各大地質(zhì)地貌監(jiān)測站數(shù)據(jù)，構(gòu)建地災(zāi)風(fēng)險及其鏈生災(zāi)害風(fēng)險智能識別平臺。從而，充分關(guān)聯(lián)中國廣布的地表災(zāi)害信息監(jiān)測群及縱深的深地科學(xué)及工程示范基地，結(jié)合“平臺區(qū)塊-空間縱深-時間歷程”三大聯(lián)動模塊基礎(chǔ)，以“數(shù)據(jù)挖掘聯(lián)動”為智囊中樞，系統(tǒng)形成“深地-地表”4維聯(lián)動探索平臺戰(zhàn)略框架。采用“深部工程（點）+重點區(qū)域（面）+不同賦存深度（體）+時間”的4維思路，全面構(gòu)建深地科學(xué)規(guī)律及重大地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)機制戰(zhàn)略研究體系，打造基于典型深部工程的“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究平臺、基于區(qū)塊鏈大數(shù)據(jù)技術(shù)的“深地-地表”智慧中心、“深地-地表”聯(lián)動探測大科學(xué)系統(tǒng)等標(biāo)桿性研究平臺，服務(wù)全國乃至全球的深地科學(xué)前沿探索、深地工程的安全與長期穩(wěn)定性、重大地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警與防控。

3 深地科學(xué)與地災(zāi)防控“深地-地表”聯(lián)動技術(shù)體系展望

當(dāng)前，全球自然災(zāi)害頻發(fā)，城市化問題等日益突出，既有科學(xué)研究已難以滿足日益增長的深地科學(xué)前沿及地質(zhì)災(zāi)害防控的重大需求。據(jù)此，面向深地科學(xué)前沿、典型頻發(fā)重大地質(zhì)災(zāi)害問題及深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害防控戰(zhàn)略需求，率先提出深地科學(xué)與地質(zhì)防控“深地-地表”聯(lián)動戰(zhàn)略體系。通過基于典型深部工程的“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究平臺，充分關(guān)聯(lián)中國廣布的地表災(zāi)害信息監(jiān)測群及縱深的深地科學(xué)實驗室、礦區(qū)、深地工程示范基地，借助區(qū)塊鏈大數(shù)據(jù)技術(shù)建設(shè)“深地-地表”智慧中心，統(tǒng)籌不同區(qū)域、不同類型、不同深度的研究平臺，最終在此基礎(chǔ)之上，以“深地-地表”聯(lián)動為核心，建設(shè)“深地-地表”地災(zāi)防控聯(lián)動探測大科學(xué)系統(tǒng)，全面構(gòu)建深地科學(xué)規(guī)律及重大地質(zhì)災(zāi)害孕災(zāi)機制戰(zhàn)略研究體系，助力中國領(lǐng)跑世界深地科學(xué)和地質(zhì)災(zāi)害的相關(guān)領(lǐng)域研究。

3.1 基于典型深部工程的“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究平臺

基于典型深部工程的“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究平臺，重點體現(xiàn)“深地-地表”平臺區(qū)塊聯(lián)動、“深地-地表”空間縱深聯(lián)動的科學(xué)思維。

1）深部工程原位平臺

目前，美國、加拿大、日本等國依托已建地下實驗室，積極開展深地科學(xué)規(guī)律探索，取得了一系列創(chuàng)新性研究成果；中國深地科學(xué)領(lǐng)域相關(guān)研究才剛剛起步。四川省擁有的世界上埋深最深（2 400 m）的極深地下實驗室—中國錦屏地下實驗室在深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害防控領(lǐng)域具有重要戰(zhàn)略地位，其具備得天獨厚的低本底、低擾動、低噪音深地優(yōu)勢條件，可成為深地科學(xué)探索的先行點。其次，錦屏極深地下洞室群的不同賦存深度條件，為深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害“地表-深地”聯(lián)動科學(xué)研究提供絕佳的實驗場所，可促使錦屏地下實驗室成為“地表-深地”聯(lián)動科學(xué)研究的關(guān)鍵點。

除深地實驗室外，中國在不同區(qū)域、不同深度上擁有諸多可供“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究的礦區(qū)。夾皮溝黃金礦（最大埋深近1 500 m，為全國黃金礦山開采深度之最）是國家黃金生產(chǎn)重要礦山之一。四川大學(xué)與中國黃金集團夾皮溝礦業(yè)有限公司已經(jīng)達(dá)成戰(zhàn)略合作協(xié)議，依托夾皮溝黃金礦創(chuàng)新共建“深地-地表”聯(lián)合形式的世界一流深地科學(xué)研究基地。平煤集團（最大開采深度近1 100 m）是全國重要的能源基地之一，其深部開采條件為不同賦存深度原位巖體力學(xué)、深部資源開采等戰(zhàn)略探索提供了重要的工程研究平臺。

深地科學(xué)研究方面，中國成功完成大陸科學(xué)鉆井松科二井（7 018 m）的建設(shè)，該鉆井成為亞洲國家實施的最深大陸科學(xué)鉆井和國際大陸科學(xué)鉆探計劃（ICDP）成立22年來實施的最深鉆井。2008年5月12日四川汶川發(fā)生里氏震級8.0級特大地震后，為進(jìn)一步探索深部地震機制成因，探索地震發(fā)生發(fā)展規(guī)律，中國陸續(xù)開展了汶川地區(qū)科研鉆井WFSD1～4號鉆孔，并確定了汶川特大地震主滑動面的確切位置，發(fā)現(xiàn)了流體異常與余震有關(guān)，提出了龍門山彭灌雜巖為推覆體的新觀點。

如今，中國仍有大量的在建工程可以被建設(shè)成為深地工程平臺，如川藏鐵路、雅江下游水電開發(fā)等，這些深地工程可為“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究提供寶貴的深部原位巖芯及不同賦存深度的科學(xué)規(guī)律探索、地災(zāi)機理溯源的研究平臺。

2）“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究平臺

基于上述深部原位工程平臺，充分利用深地原位環(huán)境特征與不同賦存深度的現(xiàn)場條件，可實現(xiàn)地球信息深地觀測與深地原位巖體力學(xué)探索，結(jié)合地表觀測數(shù)據(jù)與表征變化，建設(shè)基于典型深部工程的“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究平臺。

地球信息觀測對于認(rèn)識和了解地球的過去、現(xiàn)在和將來都具有重要意義。然而，現(xiàn)有地球信息獲取主要是通過大地測量學(xué)的理論和手段，在地表、太空或深海開展測試分析，相關(guān)監(jiān)測存在地表形態(tài)和環(huán)境因素干擾，對地球信息觀測結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生了一定影響。地球信息深地觀測可為高精度觀測儀器提供理想的低擾環(huán)境條件，從而長時間準(zhǔn)確獲取第一手地球信息。因此，擬依托深地實驗室、各深度礦區(qū)與科學(xué)鉆探井的低本底、低擾動、低噪音的優(yōu)勢條件，建立地球信息深地觀測中心，聆聽來自地球的聲音。這可為全球地球科學(xué)研究提供有價值的深部觀測數(shù)據(jù)，并對于精確了解地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)和演化過程，校對現(xiàn)有地球信息觀測數(shù)據(jù)結(jié)果均具有不可替代的巨大作用。同時，地球信息深地觀測中心能夠為地質(zhì)災(zāi)害研究提供獨特的監(jiān)測平臺，基于精準(zhǔn)獲取的深地地層結(jié)構(gòu)、構(gòu)造活動等信息深入探索地質(zhì)災(zāi)害的形成機制和演化趨勢。此外，相關(guān)探索還可助力深地工程的穩(wěn)定、安全研究，保證各深地工程長期安全穩(wěn)定運行。通過查閱大量資料與全面系統(tǒng)調(diào)研，凝練了“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究平臺中地球信息深地觀測中心的四大觀測項目：①固體潮深地觀測；②環(huán)境振動及噪聲深地觀測；③地球電磁場深地觀測；④地溫深地觀測。

深地空間利用與資源開發(fā)所涉及的深部工程長時穩(wěn)定性研究的共性科學(xué)基礎(chǔ)為深地巖體力學(xué)。然而，現(xiàn)有巖體力學(xué)理論已滯后于人類深部地下工程實踐活動，導(dǎo)致實踐中普遍存在著不確定性和低效性，迫切需要從根源上深入開展深地原位巖體力學(xué)研究，從而建立“深部原位巖體力學(xué)”新理論。由于深部賦存環(huán)境的復(fù)雜性、深部巖體原位力學(xué)行為的不確定性及深部工程擾動效應(yīng)的顯著性，深部圍巖長時穩(wěn)定性研究存在著諸多不清楚：深部工程全生命周期圍巖應(yīng)力變形調(diào)整機制不清楚；深部工程全生命周期圍巖力學(xué)行為監(jiān)測技術(shù)適用性與耐久性不清楚；深部工程全生命周期圍巖支護(hù)理論與技術(shù)的適用性不清楚；賦存環(huán)境及擾動方式對深部圍巖長時力學(xué)性質(zhì)的影響機制不清楚；深部工程全生命周期穩(wěn)定性信息解譯、評價與調(diào)控機理不清楚。因此，為解決上述不清楚，以“原位監(jiān)測”和“不同深度”為突破口，構(gòu)建深地原位巖體力學(xué)研究戰(zhàn)略體系，重點探索“深部原位巖體力學(xué)”新理論，提出深部工程長時穩(wěn)定性三大重要方向：①深部巖體長期力學(xué)行為探索；②深部巖體多場耦合力學(xué)行為及可視化；③深部巖體穩(wěn)定性信息智能化解譯、評價與調(diào)控研究。

3.2 基于區(qū)塊鏈大數(shù)據(jù)技術(shù)的“深地-地表”智慧中心

隨著信息時代的到來，當(dāng)前世界正在經(jīng)歷一場革命性的變化，正在全球展開的信息技術(shù)革命，正以前所未有的方式對社會變革的方向起著決定作用。深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害防控科學(xué)作為新興學(xué)科與傳統(tǒng)學(xué)科的結(jié)合戰(zhàn)略領(lǐng)域，如何將學(xué)科特色與信息技術(shù)相融合，將成為學(xué)科發(fā)展道路上不可避免的難題。面對深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害中所涉及的龐大數(shù)據(jù)群，區(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)作為信息處理前沿技術(shù)，能夠為學(xué)科建立系統(tǒng)、完整的數(shù)據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)。研究團隊提出構(gòu)建深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害區(qū)塊鏈大數(shù)據(jù)智慧平臺，以期實現(xiàn)深地科學(xué)信息化、深地規(guī)律科普化與地災(zāi)防控大眾化。基于區(qū)塊鏈大數(shù)據(jù)技術(shù)的“深地-地表”智慧中心，重點體現(xiàn)“深地-地表”平臺區(qū)塊聯(lián)動、“深地-地表”數(shù)據(jù)挖掘聯(lián)動的科學(xué)思維。

采用知識圖譜技術(shù)實現(xiàn)領(lǐng)域知識地圖，提出“深地-地表”智慧中心建設(shè)基本框架—“一平臺五庫一應(yīng)用”，形成深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害“大數(shù)據(jù)倉庫”和“大數(shù)據(jù)高地”建設(shè)戰(zhàn)略架構(gòu)?！拔鍘臁敝干畈吭槐Ｕ嫒⌒九c保真測試分析區(qū)塊鏈系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)庫、深部巖石信息區(qū)塊鏈系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)庫、深地工程區(qū)塊鏈系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)庫、深地交叉科學(xué)區(qū)塊鏈系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)庫、地質(zhì)災(zāi)害區(qū)塊鏈系統(tǒng)與大數(shù)據(jù)庫；“一應(yīng)用”指深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害區(qū)塊鏈大數(shù)據(jù)智能分析應(yīng)用。“五庫”與“一應(yīng)用”協(xié)同工作、各司其職，共同構(gòu)成“深地-地表”智慧中心（圖3）。

圖3 “深地-地表”智慧中心系統(tǒng)構(gòu)成Fig.3 Composition of “deep earth-surface” intelligence center system

該智慧中心擬創(chuàng)新引入“區(qū)塊鏈+大數(shù)據(jù)”技術(shù)，在國際上率先建設(shè)可實現(xiàn)跨深度、跨區(qū)域、長時域、集群式的“深地-地表”智慧中心，形成一套基于區(qū)塊鏈、大數(shù)據(jù)技術(shù)且具備高精度、智能化水平的深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害防控智能分析系統(tǒng)。利用區(qū)塊鏈的分布式存儲技術(shù)及其可溯源性、不可篡改性，以實現(xiàn)多層級部門或單位的深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害多源信息的實時上傳與共享，使各深地相關(guān)單位均存儲所有節(jié)點數(shù)據(jù)，同時保證“鏈上”數(shù)據(jù)客觀可靠；可聯(lián)合應(yīng)急管理廳、地調(diào)局、氣象局、地震局、水務(wù)局、水土保持局、測繪局及各高校科研單位，同時將重點深地工程研究平臺作為區(qū)塊鏈關(guān)鍵節(jié)點，共享所有“深地-地表”數(shù)據(jù)（圖4）。

圖4 分布式存儲、點對點傳輸?shù)纳畹乜茖W(xué)與地質(zhì)災(zāi)害區(qū)塊鏈信息網(wǎng)絡(luò)Fig.4 Distributed storage，point-to-point transmission of deep earth science and geo disaster block chain information network

基于大數(shù)據(jù)技術(shù)對“深地-地表”中海量巖石、工程、災(zāi)害信息數(shù)據(jù)進(jìn)行可視化分析、數(shù)據(jù)挖掘及智能分析，可以為深地科學(xué)規(guī)律探索、深地實驗數(shù)據(jù)處理、深地-地表聯(lián)動戰(zhàn)略探索、地質(zhì)信息更新發(fā)布、地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警與防控等提供支撐并相互反饋，使智慧中心從多角度、多方面地為深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害領(lǐng)域服務(wù)。

3.3 “深地-地表”地災(zāi)防控聯(lián)動探測大科學(xué)系統(tǒng)

依托第3.1與3.2節(jié)的基于典型深部工程的“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究平臺與基于區(qū)塊鏈大數(shù)據(jù)技術(shù)的“深地-地表”智慧中心，可實現(xiàn)對目前人類可觸及到的最大深度進(jìn)行多層次、多區(qū)位的深地科學(xué)與地災(zāi)防控聯(lián)動研究。一方面，推動國家深地科學(xué)領(lǐng)域前沿性、開創(chuàng)性探索，取得在深地領(lǐng)域的國際話語權(quán)；另一方面，服務(wù)于地震、地質(zhì)災(zāi)害形成機制及演化趨勢的研究，助力全國范圍的地震、地質(zhì)災(zāi)害防控。但面向未來，當(dāng)人類再往深部走時，在目前無法企及的深度下，以現(xiàn)有技術(shù)無法獲得原位巖芯，無法進(jìn)行原位實驗，缺乏實驗平臺模擬原位實驗條件。因此，研究團隊提出“深地-地表”地災(zāi)防控聯(lián)動探測大科學(xué)系統(tǒng)的創(chuàng)新構(gòu)思與戰(zhàn)略規(guī)劃（圖5），旨在結(jié)合第3.1與3.2節(jié)中的深部工程原位平臺與智慧中心，同時加以深部原位環(huán)境模擬設(shè)施，實現(xiàn)在地球深部人類可以涉及的深度下進(jìn)行原位監(jiān)測、原位取芯及現(xiàn)場實驗，對人類無法涉及的深度（如萬米以深）進(jìn)行原位環(huán)境模擬，進(jìn)行先導(dǎo)性、創(chuàng)新性研究，指導(dǎo)深地科學(xué)前沿探索、地質(zhì)災(zāi)害機理深部溯源與深地工程建設(shè)。“深地-地表”地災(zāi)防控聯(lián)動探測大科學(xué)系統(tǒng)重點體現(xiàn)“深地-地表”空間縱深聯(lián)動、“深地-地表”數(shù)據(jù)挖掘聯(lián)動的科學(xué)思維。

圖5 “深地-地表”地災(zāi)防控聯(lián)動探測大科學(xué)系統(tǒng)示意圖Fig.5 Schematic diagram of the large-scale scientific system for the linkage detection of deep earth and surface disaster prevention and control

“深地-地表”地災(zāi)防控聯(lián)動探測大科學(xué)系統(tǒng)的主體部分規(guī)劃由三大系統(tǒng)構(gòu)成：深地環(huán)境原位試驗系統(tǒng)、深地-地表環(huán)境模擬實驗系統(tǒng)及深地-地表大數(shù)據(jù)智慧系統(tǒng)，從而實現(xiàn)深地環(huán)境的原位觀測和原位活體樣本獲取，并再現(xiàn)地表-地下萬米不同深度耦合環(huán)境特征及演變過程，為深地環(huán)境科學(xué)規(guī)律研究提供重要平臺基礎(chǔ)，為深部能源資源開發(fā)、深地空間利用、地震災(zāi)害防控等深部重大工程，以及深地醫(yī)學(xué)、深地農(nóng)學(xué)、深地藥學(xué)等深地交叉科學(xué)探索提供極限研究技術(shù)手段。

系統(tǒng)1“深地環(huán)境原位實驗系統(tǒng)”建立在第3.1節(jié)中“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究平臺的研究基礎(chǔ)之上，包括3個子系統(tǒng)：原位保真取芯艙獲取萬米級保真巖芯、移動式原位觀測站聽診地球萬米深度物理災(zāi)害信息、原位空間艙為深地交叉科學(xué)研究提供原位實驗空間。

系統(tǒng)2“深地-地表環(huán)境模擬實驗系統(tǒng)”創(chuàng)新探索不同深度“原位賦存環(huán)境→原位巖石特性→工程耐久性→地質(zhì)災(zāi)害行為”差異性聯(lián)動規(guī)律，同時針對深層非常規(guī)油氣資源開發(fā)、地質(zhì)災(zāi)害深部溯源、深部工程安全等領(lǐng)域，提供萬米深度極端環(huán)境模擬實驗條件，從模擬實驗角度，科學(xué)解譯不同深度地質(zhì)構(gòu)造活動的物質(zhì)基礎(chǔ)、力學(xué)機理與演化趨勢。

系統(tǒng)3“深地-地表大數(shù)據(jù)智慧系統(tǒng)”建立在第3.2節(jié)中“深地-地表”智慧中心的研究基礎(chǔ)之上，以“深地-地表”地災(zāi)防控聯(lián)動探測大科學(xué)系統(tǒng)為中心輻射至全國多個深地工程、科學(xué)鉆探工程及實驗現(xiàn)場，解決現(xiàn)有深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測臺站各自獨立運行的現(xiàn)狀，組建跨學(xué)科、多區(qū)域的“深地-地表”立體智聯(lián)區(qū)塊鏈監(jiān)測網(wǎng)，實現(xiàn)平臺間數(shù)據(jù)實時共享、有機交互及多元聯(lián)動。

4 結(jié) 語

21世紀(jì)的深地科學(xué)進(jìn)入了新的發(fā)展階段，從對各領(lǐng)域相對孤立的探索轉(zhuǎn)而強調(diào)地球深部與地球淺表各部分之間的內(nèi)在聯(lián)系，達(dá)成了地球運行的源動力來自地球內(nèi)部，地球內(nèi)部作用控制了表層系統(tǒng)演變的共識。深地科學(xué)與地災(zāi)防控“深地-地表”聯(lián)動戰(zhàn)略體系旨在解決如何準(zhǔn)確認(rèn)知地球科學(xué)基礎(chǔ)規(guī)律及地球深部過程與淺表層過程的耦合關(guān)系這一核心科學(xué)問題。

據(jù)此，貫徹“深地-地表”平臺區(qū)塊聯(lián)動、“深地-地表”空間縱深聯(lián)動、“深地-地表”時間歷程聯(lián)動、“深地-地表”數(shù)據(jù)挖掘聯(lián)動的科學(xué)內(nèi)涵，提出3個“從0到1”的大科學(xué)研究戰(zhàn)略：

1）依托既有的深地科學(xué)和深部工程示范基地，以全國不同賦存深度地質(zhì)體為研究服務(wù)主體，以時效影響下地質(zhì)構(gòu)造的時空演化規(guī)律為核心，建立基于典型深部工程的“深地-地表”聯(lián)動科學(xué)研究平臺。

2）引入?yún)^(qū)塊鏈與大數(shù)據(jù)技術(shù)，從不同類型、不同參數(shù)、不同區(qū)位和不同監(jiān)測時長的全國各大監(jiān)測臺站實時監(jiān)控數(shù)據(jù)出發(fā)，實現(xiàn)多層級部門或單位的深地科學(xué)與地質(zhì)災(zāi)害多源信息的實時上傳與共享，使各深地相關(guān)單位均存儲所有節(jié)點數(shù)據(jù)，建立基于區(qū)塊鏈大數(shù)據(jù)技術(shù)的“深地-地表”智慧中心。

3）提出“深地-地表”地災(zāi)防控聯(lián)動探測大科學(xué)系統(tǒng)的創(chuàng)新構(gòu)思與戰(zhàn)略規(guī)劃，充分關(guān)聯(lián)中國廣布的地表災(zāi)害信息監(jiān)測群及縱深的深地科學(xué)與工程示范基地，實現(xiàn)在地球深部人類可以涉及的深度下進(jìn)行原位監(jiān)測、原位取芯及現(xiàn)場實驗，對人類無法涉及的深度（如萬米以深）進(jìn)行原位環(huán)境模擬，進(jìn)行先導(dǎo)性與創(chuàng)新性研究與探索，服務(wù)全國乃至全球的深地科學(xué)前沿探索、深地工程的安全與長期穩(wěn)定性、重大地質(zhì)災(zāi)害預(yù)警與防控。