吉林省地質(zhì)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)初探

王凱, 劉媛媛

1.吉林省地礦信息中心, 吉林 長(zhǎng)春 130061;2.吉林省第三地質(zhì)調(diào)查所，吉林 四平 136000

0 引言

大數(shù)據(jù)，其價(jià)值曾被人們低估甚至忽視，如今卻已被視為珍貴的寶藏。通過(guò)對(duì)大量數(shù)據(jù)的積累和處理，能夠?qū)崿F(xiàn)管理的目的，并帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，提高經(jīng)濟(jì)社會(huì)運(yùn)行的效率和水準(zhǔn)。大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)也給人們的日常生活和工作帶來(lái)了前所未有的變革和挑戰(zhàn)。對(duì)于地質(zhì)數(shù)據(jù)而言，也面臨同樣的處境。如何將海量的地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的開(kāi)發(fā)利用并投入到解決實(shí)際生產(chǎn)當(dāng)中，成為了當(dāng)下最熱門的話題之一。

1 基本概念與特性

當(dāng)今人類正面臨一個(gè)由數(shù)據(jù)可以產(chǎn)生知識(shí)、效益和財(cái)富的時(shí)代，一個(gè)被稱為大數(shù)據(jù)的時(shí)代[1]。大數(shù)據(jù)是指其規(guī)模超過(guò)常規(guī)數(shù)據(jù)庫(kù)工具所能夠獲取、存儲(chǔ)、管理和分析的數(shù)據(jù)集。美國(guó)《自然》雜志于2008年首先提出了大數(shù)據(jù)的概念，并在2011年第一次通過(guò)社會(huì)調(diào)查的方式分析了大數(shù)據(jù)給人們的生活帶來(lái)的影響。大數(shù)據(jù)具有4個(gè)最基本的特征，也就是所謂的4V特性[2]，即數(shù)據(jù)海量性(Volume)、數(shù)據(jù)多樣性(Variety)、數(shù)據(jù)高速性(Velocity)和數(shù)據(jù)價(jià)值性(Value)。

地質(zhì)大數(shù)據(jù)涉及到地球的各個(gè)圈層，涉及地球形成與演化的歷史，涉及地球的物質(zhì)組成及其變化，涉及礦產(chǎn)資源的形成、勘查與開(kāi)發(fā)利用，涉及人類環(huán)境的破壞與修復(fù)等[3]。從地質(zhì)大數(shù)據(jù)的內(nèi)容和種類上看，涵蓋了地質(zhì)、地形、地貌、礦產(chǎn)、水文、植被、建筑、遙感等結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)以及非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)；既含有傳統(tǒng)的圖件、表格、地質(zhì)報(bào)告等，也有圖片、音頻、視頻等格式的數(shù)據(jù)。從地質(zhì)大數(shù)據(jù)的獲取和處理上看，不僅包括了通過(guò)觀測(cè)、勘探得到的第一手?jǐn)?shù)據(jù)，還有通過(guò)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理后得到的編譯數(shù)據(jù)和輔助性數(shù)據(jù)等。地質(zhì)大數(shù)據(jù)不僅具備大數(shù)據(jù)的4V特性，還表現(xiàn)出了時(shí)空性、方向性、多元性、變化性等特征。伴隨著新業(yè)態(tài)、新技術(shù)的出現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)災(zāi)害、地質(zhì)環(huán)境等動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)信息的實(shí)時(shí)接入，不斷積累系列化數(shù)據(jù)，按照不同功能模塊處理(見(jiàn)圖1)，為地質(zhì)大數(shù)據(jù)的分析、利用奠定基礎(chǔ)。

圖1 地質(zhì)大數(shù)據(jù)處理服務(wù)功能模塊Fig.1 Functional modules of geological big data processing service

2 吉林省地質(zhì)信息化建設(shè)現(xiàn)狀分析

對(duì)于吉林省地質(zhì)行業(yè)而言，地質(zhì)工作者們經(jīng)過(guò)多年時(shí)間逐漸積累了大量的地質(zhì)成果。這些優(yōu)質(zhì)的地質(zhì)成果不僅是吉林省地質(zhì)行業(yè)的重要資源和財(cái)富，也是整個(gè)國(guó)家可持續(xù)發(fā)展決策的重要依據(jù)。將這些寶貴的地質(zhì)資料數(shù)據(jù)高效合理的運(yùn)用起來(lái)，不僅能促進(jìn)地質(zhì)行業(yè)的穩(wěn)固發(fā)展，也有利于在經(jīng)濟(jì)社會(huì)中提供更有價(jià)值和意義的社會(huì)共享服務(wù)。

如何實(shí)現(xiàn)這一美好愿景則需要有更完善的配套體系提供有力的支持?，F(xiàn)有的GIS服務(wù)尚能滿足其對(duì)于業(yè)務(wù)系統(tǒng)的計(jì)算、存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)、軟硬件等諸多方面需求。一旦所需處理的地質(zhì)數(shù)據(jù)種類規(guī)模更大、關(guān)系更復(fù)雜，則容易會(huì)出現(xiàn)捉襟見(jiàn)肘、疲于應(yīng)對(duì)的局面。當(dāng)前，吉林省地質(zhì)信息化建設(shè)現(xiàn)狀存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題。

(1)硬件基礎(chǔ)設(shè)施相對(duì)落后:與國(guó)內(nèi)其他省市相比，吉林省地質(zhì)信息化建設(shè)起步晚、底子薄，軟硬件基礎(chǔ)設(shè)施僅能承載省內(nèi)現(xiàn)有業(yè)務(wù)的運(yùn)行，不足以支撐地質(zhì)大數(shù)據(jù)平臺(tái)建設(shè)。若想?yún)R總整合更多的資源和數(shù)據(jù)，吉林省地質(zhì)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)必須以對(duì)現(xiàn)有信息基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行擴(kuò)容升級(jí)為基礎(chǔ)。

(2)原始數(shù)據(jù)資源量大，協(xié)同共享機(jī)制缺乏、數(shù)據(jù)挖掘與應(yīng)用程度低:隨著吉林省多年地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目的開(kāi)展和實(shí)施，積累了基礎(chǔ)地理、地質(zhì)數(shù)據(jù)、水工環(huán)數(shù)據(jù)、遙感影像等豐富的數(shù)據(jù)資源。然而，數(shù)據(jù)共享與利用存在不少弊端：一是目前存量數(shù)據(jù)大多以紙質(zhì)成果保存，未進(jìn)行數(shù)字化，且由于數(shù)據(jù)分屬省內(nèi)不同部門，出于各部門利益保護(hù)的目的，人為限制了數(shù)據(jù)的收集與利用，導(dǎo)致數(shù)據(jù)共享利用率很低。二是缺乏信息共享機(jī)制，數(shù)據(jù)、專家知識(shí)及資源處于孤島應(yīng)用狀態(tài)，導(dǎo)致工作過(guò)程中重復(fù)投入，造成人力物力資源浪費(fèi)。三是缺乏統(tǒng)一的地質(zhì)數(shù)據(jù)發(fā)布與服務(wù)平臺(tái)，部分?jǐn)?shù)據(jù)采用了不同標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和組織形式，難以重組交叉，并在傳播、使用的過(guò)程中逐漸喪失了時(shí)效性、準(zhǔn)確性，甚至被“污染”成為“臟”的數(shù)據(jù)。

3 吉林省地質(zhì)大數(shù)據(jù)中心建設(shè)需求分析

沒(méi)有信息化就難以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化。作為實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工作緊跟時(shí)代潮流的前提和基礎(chǔ)，地質(zhì)信息化的重要性不言而喻，它能夠真正實(shí)現(xiàn)各類地質(zhì)數(shù)據(jù)資料的應(yīng)用、管理與共享服務(wù)。作為地礦數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和管理中心，吉林省地質(zhì)大數(shù)據(jù)中心應(yīng)發(fā)揮地質(zhì)相關(guān)信息交換共享的作用，匯總、管理、存儲(chǔ)、運(yùn)行和維護(hù)地礦局及局屬各單位的數(shù)據(jù)，建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。通過(guò)大數(shù)據(jù)平臺(tái)的建設(shè)，為局內(nèi)外提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)資源共享、專題信息服務(wù)等。隨著互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)社會(huì)生產(chǎn)生活的不斷滲透融合，互聯(lián)網(wǎng)+與數(shù)字經(jīng)濟(jì)相融合是未來(lái)傳統(tǒng)行業(yè)發(fā)展的大勢(shì)所趨和必然選擇。吉林省地質(zhì)行業(yè)也應(yīng)順應(yīng)社會(huì)發(fā)展的趨勢(shì)，打破行業(yè)壁壘，力爭(zhēng)行業(yè)發(fā)展突破，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息高效共享和精準(zhǔn)服務(wù)，促進(jìn)國(guó)內(nèi)外地學(xué)科研信息交流與多方協(xié)同，為國(guó)家、省政府戰(zhàn)略決策和重大工程項(xiàng)目建設(shè)提供強(qiáng)有力的地質(zhì)數(shù)據(jù)支撐[4]。

(1)新時(shí)代地質(zhì)工作迫切需要引入地質(zhì)信息化，引領(lǐng)地質(zhì)成果轉(zhuǎn)化：吉林省地質(zhì)信息化水平滯后行業(yè)信息化發(fā)展，新時(shí)代地質(zhì)工作必須依托信息化技術(shù)手段，促進(jìn)海量的地質(zhì)大數(shù)據(jù)成果資料開(kāi)發(fā)利用，為后續(xù)地質(zhì)工作開(kāi)展及地質(zhì)成果轉(zhuǎn)化提供指導(dǎo)性理論依據(jù)和決策性意見(jiàn)。

提供差異性公益性服務(wù)：吉林省地質(zhì)信息化的建設(shè)啟動(dòng)，不僅能及時(shí)的對(duì)最新成果進(jìn)行收集整理，而且對(duì)非財(cái)政投入開(kāi)展的項(xiàng)目資料也進(jìn)行信息化歸檔。這樣收集的資料是詳實(shí)和全面的，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)，為生態(tài)環(huán)保部門、水利部門、應(yīng)急管理部門等相關(guān)領(lǐng)域提供差異化的公益性服務(wù)。

地質(zhì)成果資料管理：吉林省各地勘單位分別從事地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查、地?zé)豳Y源調(diào)查、礦產(chǎn)勘查、農(nóng)業(yè)地質(zhì)調(diào)查、工程地質(zhì)勘查等地質(zhì)相關(guān)工作，既有共同的工作目標(biāo)，也有適當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)關(guān)系。各地質(zhì)勘查隊(duì)伍之間的地質(zhì)成果雖可以相互借閱、參考，但省內(nèi)一直缺乏統(tǒng)籌規(guī)劃和科學(xué)整理?，F(xiàn)階段業(yè)務(wù)發(fā)展急需引入信息化技術(shù)手段，統(tǒng)一地質(zhì)資料成果匯交的口徑，集中管理省內(nèi)詳實(shí)珍貴的地質(zhì)成果資料，保障地質(zhì)工作的連續(xù)性、科學(xué)性。

(2)依托云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)促進(jìn)地質(zhì)工作跨越式發(fā)展:地質(zhì)信息化建設(shè)，需要依托云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等信息技術(shù)，消除數(shù)字鴻溝，整合共享數(shù)據(jù)，不僅要建成地質(zhì)大數(shù)據(jù)管理平臺(tái)，更要強(qiáng)化服務(wù)政府、服務(wù)社會(huì)的功能，開(kāi)發(fā)一批專業(yè)急需、社會(huì)需求廣泛的權(quán)威地質(zhì)數(shù)據(jù)產(chǎn)品。實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施資源、數(shù)據(jù)資源、功能服務(wù)資源統(tǒng)一管理和調(diào)度，協(xié)同支持地質(zhì)日常業(yè)務(wù)、基礎(chǔ)地質(zhì)科學(xué)研究和地質(zhì)信息社會(huì)化服務(wù)的地質(zhì)大數(shù)據(jù)共享服務(wù)平臺(tái)，為吉林省地質(zhì)數(shù)據(jù)共享與信息服務(wù)提供支撐平臺(tái)，致力于地質(zhì)行業(yè)人力、物力、智力資源共享，促進(jìn)地質(zhì)工作跨越式發(fā)展。

4 建設(shè)目標(biāo)與展望

構(gòu)建吉林省地質(zhì)大數(shù)據(jù)中心，旨在聯(lián)合省內(nèi)地勘單位，緊密結(jié)合自然資源系統(tǒng)信息化規(guī)劃要求，組織協(xié)調(diào)優(yōu)勢(shì)創(chuàng)新力量，進(jìn)行協(xié)同攻關(guān)，為國(guó)家重大戰(zhàn)略需求和社會(huì)經(jīng)濟(jì)重大工程提供地質(zhì)解決方案；推行大數(shù)據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料信息化的綜合、協(xié)作和集成，推動(dòng)地質(zhì)大數(shù)據(jù)綜合開(kāi)發(fā)利用；通過(guò)推進(jìn)大數(shù)據(jù)安全保障體系及技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)，整合地勘部門原始地質(zhì)成果資料信息化，推動(dòng)地質(zhì)大數(shù)據(jù)開(kāi)發(fā)利用，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)資料信息化的綜合、協(xié)作和集成，提升地質(zhì)調(diào)查效率和水平。同時(shí)，基于大數(shù)據(jù)中心的建立，開(kāi)發(fā)和拓展省內(nèi)更多的相關(guān)應(yīng)用，在基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、國(guó)土資源管理、地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、礦產(chǎn)勘查評(píng)價(jià)、石油地質(zhì)大數(shù)據(jù)、地質(zhì)過(guò)程的云計(jì)算、三維可視化應(yīng)用、智慧城市[5]、遙感大數(shù)據(jù)[6]等方面充分發(fā)揮地質(zhì)信息化的價(jià)值。

此外，吉林省地質(zhì)大數(shù)據(jù)中心的建立可以為省內(nèi)其他地質(zhì)工作的開(kāi)展提供啟示，如搭建吉林省地質(zhì)信息平臺(tái)，完善配套的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、地質(zhì)應(yīng)用子系統(tǒng)等；也可以對(duì)接省內(nèi)其他政務(wù)外網(wǎng)，為其他行業(yè)領(lǐng)域提供豐富的科普類信息與數(shù)據(jù)的調(diào)研途徑。

5 結(jié)語(yǔ)

大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來(lái)對(duì)于吉林省地質(zhì)工作來(lái)說(shuō)既是機(jī)遇又是挑戰(zhàn)。通過(guò)建立地質(zhì)大數(shù)據(jù)中心，能夠深入挖掘隱藏在大量地質(zhì)數(shù)據(jù)內(nèi)部的信息和知識(shí)，通過(guò)新的視角與新的思維加以獲取、處理、應(yīng)用，使其更好的服務(wù)于吉林省地礦事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提升地質(zhì)服務(wù)水平，為國(guó)家和吉林省政府決策和公眾服務(wù)提供更堅(jiān)實(shí)的支撐和保障。