張明林,劉 洋,吳建勇,朱鵬飛,張浩浩,張夏林
中國(guó)鈾礦地質(zhì)勘查信息化建設(shè)現(xiàn)狀及“十四五”發(fā)展思路
張明林1,劉 洋2,吳建勇3,朱鵬飛4,張浩浩5,張夏林6
(1.中國(guó)鈾業(yè)有限公司,北京 100013;2.核工業(yè)二四三大隊(duì),內(nèi)蒙古 赤峰 024000;3.核工業(yè)二九〇研究所,廣東 韶關(guān) 512026;4.核工業(yè)北京地質(zhì)研究院,北京 100013;5.核工業(yè)二一六大隊(duì),烏魯木齊 830000;6.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢),武漢 430078)
“十三五”期間,中國(guó)鈾礦地質(zhì)勘查初步實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集、綜合編圖、三維建模等數(shù)字化?;诖髷?shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等新一代信息技術(shù),按照“頂層謀劃、分步實(shí)施,需求導(dǎo)向、注重實(shí)效,資源共享、保障安全,建用并舉、引進(jìn)技術(shù)”的原則,文章提出了“十四五”鈾礦地質(zhì)勘查信息化的發(fā)展思路、總體架構(gòu)及重點(diǎn)任務(wù),闡述了數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)匯聚、智慧勘查、決策支持、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、基礎(chǔ)設(shè)施等6個(gè)方面發(fā)展方向,為鈾礦勘查“十四五”信息化建設(shè)提供參照和指引。
鈾礦地質(zhì)勘查;數(shù)字化;信息化;“十四五”發(fā)展思路
鈾礦勘查是一項(xiàng)探索性非常強(qiáng)的技術(shù)密集型工作。當(dāng)前,其信息化過(guò)程主要是通過(guò)可視化數(shù)字勘查、移動(dòng)式野外GIS、結(jié)合實(shí)際應(yīng)用的編程技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)等多元化勘查技術(shù)手段,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)挖掘、知識(shí)發(fā)現(xiàn),進(jìn)一步解放生產(chǎn)力[1-2],地質(zhì)勘查領(lǐng)域的數(shù)字化發(fā)展趨勢(shì)愈發(fā)明顯,正在重塑礦產(chǎn)勘查工作發(fā)展方式。地質(zhì)勘查與云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等新一代信息技術(shù)的深度融合,將推動(dòng)數(shù)據(jù)采集、傳輸、處理與服務(wù)等全流程實(shí)時(shí)化、自動(dòng)化和智能化,由數(shù)字化向智能化的轉(zhuǎn)型升級(jí)將成為鈾礦地質(zhì)勘查信息化發(fā)展方向。
國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家的數(shù)字勘查工作起步較早,將地質(zhì)大數(shù)據(jù)提升為國(guó)家戰(zhàn)略,將數(shù)據(jù)列為核心資產(chǎn);地質(zhì)大數(shù)據(jù)開(kāi)放程度較高,數(shù)據(jù)產(chǎn)品種類全、數(shù)量多;面向用戶提供在線交互式服務(wù),并且在三維地質(zhì)建模、人工智能等領(lǐng)域開(kāi)展了廣泛的探索和應(yīng)用,在理念、裝備、數(shù)據(jù)處理分析軟件及信息共享應(yīng)用方面都達(dá)到了較高的水平。
1.1.1 數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域
從20世紀(jì)80年代開(kāi)始,美國(guó)、加拿大等國(guó)家開(kāi)始啟用數(shù)字調(diào)查[3]。美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)建設(shè)了龐大的水文、災(zāi)害、衛(wèi)星等監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò),實(shí)現(xiàn)了海量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集,啟動(dòng)了“地學(xué)數(shù)據(jù)網(wǎng)格”合作項(xiàng)目,旨在開(kāi)發(fā)集成三維、四維地球科學(xué)數(shù)據(jù)的信息基礎(chǔ)框架,拓展3 500 m以淺資源環(huán)境勘查領(lǐng)域[3-4]。澳大利亞啟動(dòng)“玻璃地球”計(jì)劃,開(kāi)展四維地質(zhì)填圖,通過(guò)高度可視化和廣泛的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)結(jié)構(gòu)傳播信息,建立適合澳大利亞的新型勘探模式[5-6]。
1.1.2 數(shù)據(jù)服務(wù)領(lǐng)域
USGS針對(duì)不同用戶開(kāi)發(fā)了不同產(chǎn)品,包括面向數(shù)據(jù)庫(kù)、地質(zhì)圖集、水文圖集、公開(kāi)文件報(bào)告、專題論文報(bào)告等,在其門戶網(wǎng)站上集成了各類軟件、開(kāi)發(fā)接口(API)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等各類服務(wù),已形成較為完善的產(chǎn)品框架與服務(wù)體系[7-8]。
1.1.3 標(biāo)準(zhǔn)體系領(lǐng)域
美國(guó)、歐洲等發(fā)達(dá)國(guó)家起步較早。歐盟在2004年以立法方式頒布了歐洲空間信息基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)法令,建立了歐盟統(tǒng)一的空間信息基礎(chǔ)設(shè)施,實(shí)現(xiàn)資源環(huán)境空間信息收集、組織與共享的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化[9]。USGS制定了國(guó)家地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn),美國(guó)地質(zhì)學(xué)家聯(lián)合會(huì)與數(shù)字地質(zhì)圖委員會(huì)共同建立各州地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[3,7,10]。
1.1.4 信息安全管理領(lǐng)域
USGS構(gòu)建了包括安全組織機(jī)構(gòu)、安全技術(shù)應(yīng)用、法律法規(guī)和安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的安全體系,制定了完善詳細(xì)的數(shù)據(jù)分級(jí)與權(quán)限體系等措施,有效地保護(hù)信息資源的可用性、保密性、完整性。
國(guó)內(nèi)地質(zhì)勘查單位的系統(tǒng)性信息化建設(shè)工作起步相對(duì)較晚,各單位信息化水平參差不齊。近年來(lái),石油、煤炭、黃金等行業(yè)的數(shù)字化轉(zhuǎn)型發(fā)展投入較大,信息化、自動(dòng)化、安全監(jiān)控水平迅速提升,并在無(wú)人自動(dòng)開(kāi)采方面進(jìn)行了有益的嘗試,但數(shù)字勘查的整體發(fā)展與發(fā)達(dá)國(guó)家仍有一定差距。
1.2.1 數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域
以中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(CGS)數(shù)字地質(zhì)填圖系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源調(diào)查野外采集系統(tǒng)等為典型代表,逐步發(fā)展形成了一套相對(duì)完整的固體礦產(chǎn)數(shù)字勘查評(píng)價(jià)系統(tǒng)[11]。山東黃金集團(tuán)有限公司(SD-GOLD)建成了地質(zhì)資源數(shù)字化體系,包括基于PDA(Personal Digital Assistan)的地質(zhì)資源數(shù)字化采集系統(tǒng)、基于三維礦床模型的地質(zhì)資源數(shù)字化處理系統(tǒng),以及基于局域網(wǎng)的數(shù)字化儲(chǔ)量管理與應(yīng)用系統(tǒng),通過(guò)統(tǒng)一的地質(zhì)資源信息交換中心平臺(tái),為企業(yè)提供信息存儲(chǔ)與生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的決策支持[12]。
1.2.2 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)領(lǐng)域
CGS已建成1個(gè)主中心和28個(gè)分布式大數(shù)據(jù)中心,主要功能包括存量、新增、管理數(shù)據(jù)的組織、傳輸與流程設(shè)計(jì),以及地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)采集、匯聚、管理、服務(wù)等[3-4];SD-GOLD于20世紀(jì)90年代在下屬各礦山建立數(shù)據(jù)中心,搭建了以工業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)、關(guān)系數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)為核心的集成化數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與服務(wù)平臺(tái)[5]。
1.2.3 數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域
CGS已全面建成地質(zhì)大數(shù)據(jù)中心,研發(fā)地質(zhì)大數(shù)據(jù)智能挖掘與應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)密集型油氣資源探礦系統(tǒng),開(kāi)展大數(shù)據(jù)在礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)、資源環(huán)境承載力預(yù)警等應(yīng)用。SD-GOLD通過(guò)對(duì)自動(dòng)控制系統(tǒng)、安全生產(chǎn)監(jiān)控以及管理信息系統(tǒng)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析與二次利用,在一些單項(xiàng)業(yè)務(wù)應(yīng)用形成了鮮明的特色。中石油以“夢(mèng)想云”平臺(tái)為基礎(chǔ),通過(guò)研發(fā)智能數(shù)據(jù)分析工具,對(duì)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行特征抽取并開(kāi)展機(jī)器學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,在測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)的智能化解譯方面取得了良好的應(yīng)用效果。
1.2.4 基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)領(lǐng)域
CGS統(tǒng)籌全局29家單位“地質(zhì)云”基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),建成全局地質(zhì)信息高速公路,支撐“1+29”分布式大數(shù)據(jù)中心互聯(lián)互通和云應(yīng)用的高效穩(wěn)定運(yùn)行。SD-GOLD建立了一套生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控集成平臺(tái),集數(shù)據(jù)通信、處理、采集、協(xié)調(diào)、綜合智能判斷、圖文顯示為一體的綜合數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件系統(tǒng)[13]。中石油研發(fā)了“夢(mèng)想云”平臺(tái),采用數(shù)據(jù)湖和PaaS云平臺(tái)技術(shù),建成了勘探開(kāi)發(fā)統(tǒng)一數(shù)據(jù)湖,搭建了通用的協(xié)同研究環(huán)境,實(shí)現(xiàn)了勘探開(kāi)發(fā)生產(chǎn)管理、協(xié)同研究、經(jīng)營(yíng)管理及決策的一體化運(yùn)營(yíng),支撐勘探開(kāi)發(fā)業(yè)務(wù)的數(shù)字化、自動(dòng)化、可視化、智能化轉(zhuǎn)型發(fā)展[14-15]。
鈾礦勘查信息化發(fā)展可分為四個(gè)階段(圖1、表1):分散引進(jìn)、平臺(tái)研發(fā)、集成應(yīng)用、共享智能,目前處于集成應(yīng)用初期階段。
圖1 鈾礦勘查信息化發(fā)展階段示意圖
表1 鈾礦勘查信息化發(fā)展階段劃分表
鈾礦勘查統(tǒng)一技術(shù)平臺(tái)逐步形成,關(guān)鍵環(huán)節(jié)應(yīng)用初顯成效。研發(fā)了具備自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)字鈾礦勘查系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了鈾礦勘查業(yè)務(wù)主流程的數(shù)字化和礦床地質(zhì)模型三維可視化;移動(dòng)式鉆孔數(shù)據(jù)采集APP配合一鍵成圖、多圖聯(lián)動(dòng)的圖件編繪功能[16],大幅提高了技術(shù)人員的工作效率;與通過(guò)認(rèn)證的資源儲(chǔ)量估算軟件對(duì)比,進(jìn)一步證實(shí)了儲(chǔ)量估算結(jié)果的可靠性。
基本實(shí)現(xiàn)了鈾礦勘查全過(guò)程數(shù)字化,建成了主要基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)?;緦?shí)現(xiàn)了地質(zhì)、物探、化探、遙感、水文、測(cè)量等數(shù)據(jù)采集、處理及成果表達(dá)的數(shù)字化,建成了“鈾礦地質(zhì)工作程度數(shù)據(jù)庫(kù)”、“航磁、航放數(shù)據(jù)庫(kù)”等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù);完成了全國(guó)49個(gè)鈾成礦區(qū)帶(含遠(yuǎn)景區(qū)帶)的1:250 000~1:2 000比例尺地質(zhì)、物探、化探、遙感、航磁、重力資料的數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)。
鈾礦勘查信息化標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)初具雛形,形成了多項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)。發(fā)布了《鈾礦地質(zhì)勘查鉆孔數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)技術(shù)要求》等多項(xiàng)企業(yè)標(biāo)準(zhǔn);研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的砂巖型鈾礦GIS評(píng)價(jià)系統(tǒng)和自動(dòng)伽馬測(cè)井解釋技術(shù)。
通過(guò)建立邊緣級(jí)數(shù)據(jù)中心和分線運(yùn)行試點(diǎn),創(chuàng)新了鈾礦地勘管理模式。在核地勘單位建立了5個(gè)邊緣級(jí)數(shù)據(jù)中心,在伊犁盆地南緣、松遼盆地南部、諸廣南等片區(qū)開(kāi)展了地學(xué)多源數(shù)據(jù)入庫(kù)試點(diǎn)應(yīng)用。
經(jīng)過(guò)持續(xù)的研發(fā)、建設(shè),我國(guó)鈾礦地質(zhì)勘查在信息化方面取得了長(zhǎng)足發(fā)展,但仍然存在一些問(wèn)題:尚未建立完善的中長(zhǎng)期鈾礦勘查信息化體系,互聯(lián)互通、數(shù)據(jù)共享協(xié)同能力差;專業(yè)應(yīng)用軟件覆蓋面不全,集成度低;大數(shù)據(jù)匯聚管理與挖掘應(yīng)用能力不足,地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)共享及使用效率較低;硬件基礎(chǔ)設(shè)施和網(wǎng)絡(luò)安全保障薄弱。
以數(shù)據(jù)衍化過(guò)程為鈾礦勘查信息化建設(shè)的軸線,按照基礎(chǔ)層、應(yīng)用層、知識(shí)層、戰(zhàn)略層四個(gè)層級(jí)(圖2),同步開(kāi)展6大體系建設(shè)。以基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系為支撐,構(gòu)建云架構(gòu)下的邊緣數(shù)據(jù)中心;以數(shù)據(jù)采集體系、數(shù)據(jù)匯聚體系為內(nèi)核,通過(guò)“自下而上更新,自上而下管理”的模式建立和維護(hù)鈾礦勘查數(shù)據(jù)庫(kù);以建成智慧勘查體系為目標(biāo),充分利用大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等技術(shù)深挖數(shù)據(jù)價(jià)值,促進(jìn)業(yè)態(tài)再造和降本增效;以管理和決策需求為導(dǎo)向,通過(guò)模塊開(kāi)發(fā)和一體化集成建立決策支持體系,實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的信息化、動(dòng)態(tài)化、平臺(tái)化管理。
在“大數(shù)據(jù)”時(shí)代,數(shù)據(jù)是企業(yè)發(fā)展的生命線,是企業(yè)的核心資產(chǎn)。本思路是從數(shù)據(jù)生命周期管理的角度出發(fā),將數(shù)據(jù)的產(chǎn)生、收集、匯聚、清洗到信息提取、知識(shí)發(fā)現(xiàn)的過(guò)程劃分為不同的層級(jí);通過(guò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范約束、應(yīng)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā),夯實(shí)信息化基礎(chǔ),進(jìn)而為生產(chǎn)決策和產(chǎn)業(yè)變革提供基于大數(shù)據(jù)分析的全程解決方案,保障我國(guó)鈾資源勘查開(kāi)發(fā)的穩(wěn)步發(fā)展。
圖2 鈾礦勘查信息化建設(shè)層次
按照發(fā)展思路,建設(shè)6大體系:基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系、數(shù)據(jù)采集體系、數(shù)據(jù)匯聚體系、智慧勘查體系和決策支持體系。鈾礦勘查信息化建設(shè)總體架構(gòu)如圖3所示。
基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)包含數(shù)據(jù)中心建設(shè)所需的存儲(chǔ)、服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、安全防護(hù)等設(shè)施設(shè)備,是信息化建設(shè)的根基;標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系為系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、應(yīng)用服務(wù)、安全保密等環(huán)節(jié)提供指引和約束,與基礎(chǔ)設(shè)施平臺(tái)共同作為信息化建設(shè)的支撐;數(shù)據(jù)采集體系負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)源進(jìn)行管理,將地物化遙等探測(cè)手段獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理、融合和應(yīng)用;數(shù)據(jù)匯聚體系承接數(shù)據(jù)采集體系的各類數(shù)據(jù),負(fù)責(zé)多源異構(gòu)地學(xué)數(shù)據(jù)的一體化集成與挖掘分析;智慧勘查體系通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)、人工智能等新一代信息技術(shù),在數(shù)據(jù)處理、解譯、成礦預(yù)測(cè)等方面逐步實(shí)現(xiàn)智能化;決策支持體系根據(jù)企業(yè)管控和發(fā)展需求,從數(shù)據(jù)匯聚體系中抽取有效信息以提高施策的精準(zhǔn)度。
近年來(lái),鈾礦勘查企業(yè)通過(guò)自主研發(fā)和外部引進(jìn)專業(yè)化軟件,解決了地物化遙探測(cè)數(shù)據(jù)采集、處理、應(yīng)用過(guò)程的數(shù)字化。但由于缺乏數(shù)據(jù)接口,造成系統(tǒng)間數(shù)據(jù)不互通,在跨平臺(tái)使用數(shù)據(jù)時(shí)需要進(jìn)行轉(zhuǎn)換,容易導(dǎo)致信息丟失,數(shù)據(jù)使用不順暢?!笆奈濉毙枰詳?shù)字鈾礦勘查系統(tǒng)的新功能研發(fā)和優(yōu)化升級(jí)為核心,打造鈾礦勘查信息化的基礎(chǔ)平臺(tái),輻射集成業(yè)內(nèi)成熟軟件,搭建多位一體的鈾礦勘查數(shù)字化體系,覆蓋鈾礦勘查全部關(guān)鍵環(huán)節(jié),實(shí)現(xiàn)鈾礦勘查全過(guò)程數(shù)字化。數(shù)據(jù)采集體系建設(shè)應(yīng)當(dāng)突出4個(gè)方面的重點(diǎn):(1)以數(shù)字鈾礦勘查系統(tǒng)為核心,持續(xù)推進(jìn)數(shù)字鈾礦勘查系統(tǒng)平臺(tái)優(yōu)化升級(jí),完善核心功能,增強(qiáng)業(yè)務(wù)支撐能力和系統(tǒng)容錯(cuò)能力;(2)在平臺(tái)基礎(chǔ)上,研發(fā)數(shù)字鈾礦勘查系統(tǒng)新功能模塊,包括數(shù)據(jù)質(zhì)量檢查工具和測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)空間插值建模等系統(tǒng);(3)不斷開(kāi)發(fā)其他地物化遙專業(yè)軟件數(shù)據(jù)接口,促進(jìn)業(yè)內(nèi)軟件的應(yīng)用集成;(4)加強(qiáng)數(shù)字鈾礦勘查系統(tǒng)技術(shù)培訓(xùn)與推廣應(yīng)用,提高技術(shù)人員的軟件應(yīng)用水平。
圖3 鈾礦勘查信息化建設(shè)總體架構(gòu)
2019年11月,自然資源部印發(fā)了《自然資源部信息化建設(shè)總體方案》,正式提出了從上至下的自然資源信息化頂層設(shè)計(jì),到2025年,形成自然資源動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)和態(tài)勢(shì)感知能力,實(shí)現(xiàn)對(duì)國(guó)土空間的全時(shí)全域立體監(jiān)控,建成以自然資源“一張圖”為基礎(chǔ)的自然資源大數(shù)據(jù)體系。為此,數(shù)據(jù)匯聚體系建設(shè)應(yīng)以數(shù)據(jù)資源為核心,通過(guò)數(shù)據(jù)清洗和匯聚,實(shí)現(xiàn)鈾礦勘查生產(chǎn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、成果資料和項(xiàng)目管理信息的一體化存儲(chǔ)與利用,采用三維建模、時(shí)空透視、可視化分析等手段,挖掘提取鈾礦勘查大數(shù)據(jù)中蘊(yùn)含的有效信息,為所有勘查業(yè)務(wù)提供基于數(shù)據(jù)的全程分析方案。數(shù)據(jù)匯聚體系建設(shè)要以8個(gè)方面為重點(diǎn):(1)研發(fā)云架構(gòu)下的鈾礦勘查大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理系統(tǒng),提高鈾礦勘查數(shù)據(jù)匯聚能力、更新頻率及數(shù)據(jù)質(zhì)量,建立數(shù)據(jù)資源池,實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)庫(kù)的專業(yè)化管理、動(dòng)態(tài)更新和高效服務(wù);(2)建立重點(diǎn)鈾礦床三維地質(zhì)模型,開(kāi)發(fā)后續(xù)數(shù)字化礦山設(shè)計(jì)所需的功能接口,實(shí)現(xiàn)勘查數(shù)據(jù)的融通共享、協(xié)同應(yīng)用;(3)推進(jìn)各地勘單位鈾礦勘查數(shù)據(jù)清洗、數(shù)據(jù)分級(jí)、集成建庫(kù)工作,建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)與動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù);(4)持續(xù)推進(jìn)前期紙質(zhì)資料數(shù)字化;(5)推進(jìn)分線運(yùn)行管理模式的試點(diǎn)應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)集中管理、專家決策診斷、實(shí)時(shí)在線指揮,構(gòu)建項(xiàng)目管控新模式;(6)研發(fā)鈾礦勘查大數(shù)據(jù)挖掘與可視化系統(tǒng),支持海量結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)的多條件組合篩選,提供統(tǒng)計(jì)結(jié)果的可視化分析工具,實(shí)現(xiàn)大數(shù)據(jù)的深度分析,深挖數(shù)據(jù)價(jià)值;(7)開(kāi)展全球鈾礦資源大數(shù)據(jù)平臺(tái)搭建工作;(8)實(shí)施鈾礦勘查區(qū)“一張圖”工程,以盆地或大片區(qū)為基本單元建立區(qū)域地學(xué)多源信息“一張圖”數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)區(qū)域不同比例尺地、物、化、遙、航放、水文等多源地學(xué)數(shù)據(jù)的一體化綜合集成和挖掘利用。
2020年,國(guó)務(wù)院出臺(tái)了《關(guān)于加快推進(jìn)國(guó)有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型工作的通知》,為國(guó)有企業(yè)數(shù)字化轉(zhuǎn)型指明了方向,對(duì)制造業(yè)和能源行業(yè)提出加快建設(shè)智能煉化廠和智能礦山應(yīng)用場(chǎng)景的要求。鈾礦勘查應(yīng)以此為契機(jī),基于大數(shù)據(jù)、人工智能、云計(jì)算等新一代信息技術(shù),建立集需求、數(shù)據(jù)、知識(shí)和智能驅(qū)動(dòng)為一體的智慧勘查體系,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、智能分析與決策服務(wù)一體化,構(gòu)建從智能感知到認(rèn)知服務(wù)的新模式,提升鈾礦勘查智能化和信息服務(wù)泛在化水平。智慧勘查體系建設(shè)主要從6個(gè)方面研究探索:(1)研發(fā)鈾礦地質(zhì)三維成礦預(yù)測(cè)系統(tǒng),研發(fā)鈾礦床類型自動(dòng)關(guān)聯(lián)和預(yù)測(cè)方法智能判別規(guī)則器,探索非線性自學(xué)習(xí)三維預(yù)測(cè)方法,采用大數(shù)據(jù)和云計(jì)算技術(shù),建立基于大數(shù)據(jù)的無(wú)模型三維成礦預(yù)測(cè)系統(tǒng);(2)研發(fā)鉆探施工實(shí)時(shí)監(jiān)控與事故智能診斷系統(tǒng),升級(jí)鉆探裝備,裝配傳感器、信號(hào)傳輸設(shè)備,機(jī)上、孔內(nèi)傳感器實(shí)時(shí)獲取、傳輸設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù),構(gòu)建事故模型庫(kù),通過(guò)智能分析診斷潛在隱患并進(jìn)行告警,有效降低生產(chǎn)安全風(fēng)險(xiǎn);(3)研發(fā)測(cè)井?dāng)?shù)據(jù)智能解譯系統(tǒng),建立以大數(shù)據(jù)、人工智能為基礎(chǔ)的智能解譯模型,實(shí)現(xiàn)孔內(nèi)地質(zhì)信息的快速、精準(zhǔn)判別;(4)研發(fā)基于高光譜數(shù)據(jù)的巖礦智能識(shí)別系統(tǒng),突破巖心成像光譜編錄技術(shù);(5)研發(fā)基于航空高光譜的鈾資源智能調(diào)查應(yīng)用系統(tǒng),突破巖心成像光譜編錄技術(shù),實(shí)現(xiàn)鈾礦鉆孔巖心蝕變、巖性、構(gòu)造等多類地質(zhì)要素快速、精準(zhǔn)、智能識(shí)別;(6)研發(fā)分布式智能檢測(cè)技術(shù)平臺(tái),優(yōu)化分析測(cè)試中心人、機(jī)、料等資源配比。
以往系統(tǒng)開(kāi)發(fā)和引進(jìn)以解決生產(chǎn)需求為主,缺少面向業(yè)務(wù)管控的管理平臺(tái),決策者無(wú)法實(shí)時(shí)獲取工作進(jìn)展情況,信息時(shí)效性難以保證,無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)項(xiàng)目、安全、設(shè)備、人員、檔案的動(dòng)態(tài)跟蹤、管控和預(yù)警。下一步應(yīng)以服務(wù)戰(zhàn)略需求為目標(biāo),構(gòu)建“一站式”業(yè)務(wù)管理與輔助決策平臺(tái),實(shí)現(xiàn)項(xiàng)目管理、過(guò)程監(jiān)督、資源服務(wù)的數(shù)字化、信息化和網(wǎng)絡(luò)化,依托翔實(shí)、充分和全面的數(shù)據(jù)資源,為鈾礦勘查管理提供科學(xué)、精準(zhǔn)、可靠的決策支持。決策支持體系建設(shè)以5個(gè)方面為重點(diǎn):(1)開(kāi)發(fā)鈾礦勘查項(xiàng)目管理系統(tǒng),建立項(xiàng)目立項(xiàng)、設(shè)計(jì)審核、生產(chǎn)實(shí)施、野外驗(yàn)收、成果評(píng)審等項(xiàng)目管理模塊;(2)推廣應(yīng)用安全環(huán)保監(jiān)測(cè)與教育培訓(xùn)系統(tǒng),搭建動(dòng)態(tài)化、網(wǎng)絡(luò)化的安全環(huán)保監(jiān)測(cè)平臺(tái);(3)推廣應(yīng)用儀器設(shè)備(裝備)動(dòng)態(tài)監(jiān)管系統(tǒng),促進(jìn)各單位儀器設(shè)備共享;(4)建立專業(yè)人才信息庫(kù),面向各單位提供技術(shù)咨詢和技術(shù)服務(wù);(5)開(kāi)發(fā)云端數(shù)字檔案館系統(tǒng),提供地質(zhì)資料、文獻(xiàn)書(shū)籍、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等資料服務(wù)。
統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系是數(shù)據(jù)集成、應(yīng)用集成的關(guān)鍵,目前系統(tǒng)間數(shù)據(jù)不能進(jìn)行有效交換、功能不能進(jìn)行有效集成,很大程度上是數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、應(yīng)用開(kāi)發(fā)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一造成的。信息化標(biāo)準(zhǔn)編制應(yīng)與系統(tǒng)研發(fā)同步,建立覆蓋鈾礦勘查數(shù)據(jù)采集、處理、匯聚、管理、分析與共享服務(wù)全流程的制度標(biāo)準(zhǔn)體系,為邊緣級(jí)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)、更新、運(yùn)行維護(hù)及專業(yè)軟件的應(yīng)用集成提供統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化依據(jù)和制度化規(guī)范,保障鈾礦勘查信息化工作有序開(kāi)展。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范體系建設(shè)重點(diǎn)從6個(gè)方面開(kāi)展工作:(1)建立數(shù)據(jù)采集匯聚制度標(biāo)準(zhǔn)體系,主要包括鈾礦勘查數(shù)據(jù)數(shù)字化采集規(guī)范、鈾礦勘查數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、鈾礦勘查數(shù)據(jù)密級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)、鈾礦勘查數(shù)據(jù)匯聚管理辦法等;(2)建立網(wǎng)絡(luò)安全制度標(biāo)準(zhǔn)體系,主要包括鈾礦勘查網(wǎng)絡(luò)安全管理辦法、鈾礦勘查網(wǎng)絡(luò)安全管理規(guī)定等;(3)建立信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)制度標(biāo)準(zhǔn)體系,主要包括鈾礦勘查信息系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行管理辦法、鈾礦勘查信息系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)要求、鈾礦勘查業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)建設(shè)運(yùn)行管理辦法、鈾礦勘查業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)技術(shù)要求等;(4)建立資料共享服務(wù)制度標(biāo)準(zhǔn)體系,主要鈾礦勘查資料共享服務(wù)管理辦法、鈾礦勘查資料共享技術(shù)要求等;(5)建立私有云平臺(tái)節(jié)點(diǎn)建設(shè)運(yùn)行制度標(biāo)準(zhǔn)體系,主要包括私有云術(shù)語(yǔ)規(guī)范、私有云節(jié)點(diǎn)建設(shè)技術(shù)要求、私有云信息系統(tǒng)遷移與接入技術(shù)要求、私有云資源接口規(guī)范、私有云建設(shè)運(yùn)行管理辦法、私有云用戶管理辦法等。
黨的十九大報(bào)告提出建設(shè)數(shù)字中國(guó),習(xí)近平總書(shū)記強(qiáng)調(diào):“要抓住產(chǎn)業(yè)數(shù)字化、數(shù)字產(chǎn)業(yè)化賦予的機(jī)遇,加快5G網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),抓緊布局?jǐn)?shù)字經(jīng)濟(jì)、生命健康、新材料等戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)、未來(lái)產(chǎn)業(yè)?!薄笆奈濉逼陂g,需通過(guò)統(tǒng)籌規(guī)劃、整體布局,建立云架構(gòu)下以“三隊(duì)六所一院一中心”為節(jié)點(diǎn)組成的邊緣級(jí)數(shù)據(jù)中心,為鈾礦勘查數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)管理、挖掘利用和共享服務(wù)提供基礎(chǔ)支撐,加強(qiáng)數(shù)據(jù)安全防護(hù)體系建設(shè),保障信息資料安全?;A(chǔ)設(shè)施平臺(tái)建設(shè)應(yīng)當(dāng)重點(diǎn)從以下3個(gè)方面展開(kāi):(1)推進(jìn)各單位邊緣級(jí)數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),依托B/S(廣域網(wǎng))、MSTP(商業(yè)應(yīng)用網(wǎng))和單位內(nèi)部C/S(局域網(wǎng))3種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)互通”;(2)統(tǒng)籌數(shù)據(jù)安全防護(hù)體系建設(shè),包括網(wǎng)絡(luò)防護(hù)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)防護(hù)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)防護(hù)技術(shù)等;(3)搭建隊(duì)所私有云平臺(tái),盤活已有信息設(shè)備資產(chǎn),優(yōu)化資源配比。
在以信息化為核心的第四次工業(yè)革命推動(dòng)下,大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、人工智能等技術(shù)應(yīng)與鈾礦地質(zhì)勘查深度融合,實(shí)現(xiàn)地物化遙等傳統(tǒng)地質(zhì)找礦技術(shù)與新一代信息技術(shù)的有效配置,建立大數(shù)據(jù)找礦技術(shù)方法,支撐業(yè)務(wù)以提高鈾成礦預(yù)測(cè)精準(zhǔn)度、鉆探生產(chǎn)作業(yè)效率及安全環(huán)保本質(zhì)安全度,變革管理以提高人員物資分配效能,在體系效能上重塑鈾礦地質(zhì)勘查工作?!笆奈濉逼陂g,鈾礦勘查信息化建設(shè)應(yīng)在現(xiàn)有硬件基礎(chǔ)、軟件平臺(tái)、管理體系的基礎(chǔ)上,以業(yè)務(wù)需求為牽引,優(yōu)先解決制約鈾礦勘查效率提升、工作質(zhì)量的短板,聚焦核心應(yīng)用研發(fā)和功能優(yōu)化,并持續(xù)開(kāi)展大數(shù)據(jù)挖掘、人工智能等前瞻性智慧化技術(shù)研發(fā)。
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Construction situation of uranium exploration informatization and development idea forthe 14 Five-Year Planin China
ZHANG Minglin1,LIU Yang2,WU Jianyong3,ZHU Pengfei4,ZHANG Haohao5,ZHANG Xialin6
(1. China National Uranium Co. Ltd, Beijing 100013, China;2. Geology Party No. 243, CNNC, Chifeng, Inner Mongolia 024000, China; 3. Research Institute No. 290, CNNC, Shaoguan, Guangdong 512026, China; 4. Beijing Research Institute of Uranium Geology, Beijing 100013, China;5. Geology Party No. 216, CNNC, Urumqi 830000, China; 6. China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430078, China)
Duringthe 13 Five-Year Planperiod, China's uranium exploration has initially realized the digitization of the whole process, including data acquisition, comprehensive mapping and three-dimensional modeling. Guided with the principle of, this paper put forward the development ideas, overall framework and key tasks of informatization forthe 14 Five-Yearuranium exploration based on the new information techniques such as big data, artificial intelligence and cloud computing, and expounded the development direction of data collection, data aggregation, intelligent exploration, decision support, standards, and infrastructure.
uranium exploration; digitization; informatization; development idea of
P619.14
A
1672-0636 (2021) 03-0287-08
10.3969/j.issn.1672-0636.2021.03.001
2021-07-17
張明林(1986— ),男,安徽阜陽(yáng)人,碩士,主要從事鈾礦地質(zhì)勘查方面工作。E-mail:zhangminglin@cnuc.cn