中地数码：数字孪生地质大数据平台

　　近20年，随着区块链、大数据、人工智能、云计算、5G、工业物联网、物联网技术(被概括为“5iABCD”)的应用，地质工作正在经历着一轮全方位的革新，包括工作模式的革新，工作内容的拓展，产品成果、技术方法的创新等，从业务驱动转向数据驱动，以地质找矿为核心，以服务国家经济建设为目标。

　　2021年5月10日，自然资源部出台《关于促进地质勘查行业高质量发展的指导意见》，要求提升科技创新能力、装备研发能力和信息化智能化水平，实现地质勘查行业的高质量发展;2022年1月27日，中国地质调查局印发《全国地质调查『十四五』规划》，明确了“十四五”时期我国地质调查的主要目标和任务;2022年3月21日，自然资源部中国地质调查局印发《地质调查技术标准体系》，标志着我国完成地质调查技术标准体系构建。2023年7月11日国务院新闻办举行“权威部门话开局”系列主题新闻发布会，自然资源部部长、国家自然资源总督察王广华强调了资源能源和地理信息数据安全的重要性，并指出已开始实施新一轮找矿突破战略行动，并要求在确保地理信息安全前提下，实现数字空间现实空间的联互通。

　　消除数字鸿沟，整合共享数据依然是目前地质信息化的第一步，也是最难的一步，配套的信息系统一般需要构建一个地质数据管理系统或者地质大数据平台，而建设一个单位级/市级/省级的地质大数据管理平台是一个宏大的系统工程，它需要建立在多年地质信息化建设的基础之上，按照轻重缓急的原则，通过业务重组、技术重构、系统升级、功能整合，分期分批逐步实施，充分吸收借鉴已有平台，如中国地质调查局“地质云”等的建设思路，对接具体的地质专业服务及地质公益服务的需求，以激活、盘活、用活数据资源和软硬件资源为原则，以实现高效专业服务和公益服务为目标，以制度和标准建设为抓手，以安全体系建设为保障，统一规划、统一标准、统一平台，明确任务，分步推进，边建边用，以用促建，保证地质大数据平台建设持续稳定推进。

　　中地数码集团立足三十年地质信息化行业服务基础，打造了一款地质领域的孪生平台——数字孪生地质大数据平台，为用户提供标准化、可视化、场景化的地质数字支撑底座，推动地质数据从采集、处理、入库、管理、成图、建模、共享、应用等多个环节的地质全业务链由传统手工到信息化、从二维到多维的全面转型升级，有序推进基础设施智能升级、地质数据要素体系进一步完善、地质产业数字化底座全面构建，最终服务地质行业内部提速增效、行业相关社会治理体系及普惠应用。

　　MapGIS数字孪生地质大数据平台以物联网、互联网、大数据、跨平台技术为依托，按照规范性、安全性、开放性、兼容性和集成性等原则，建设面向地质数据管理和地质业务应用的架构先进、高效、安全的地质大数据共享服务平台，构建地质信息的感知、汇聚与治理、管理与监控、发布与展示、分析与建模的全业务信息化底座，产品孕育数据与治理、孪生场景、模型引擎等多种中间件和工具型产品，最终用于支撑各类专业地质应用场景。

数字孪生地质大数据平台框架图

　　一、数据汇聚与治理工具集

　　数据中心的建设是数据应用的基石，而数据汇聚与治理工具则是数据进入数据中心的“标准通道”，地质行业数据来源复杂，平台为地质行业专业人员量身定制了多样的数据汇聚与治理工具，满足用户数据处理(多源异构数据对接、格式转换、投影变换、合理性检查、拓扑检查、信息完善、元数据治理等)、数据加工(各类标准地质图的制图、数据多维化等)、数据汇交(数据及资料汇交全流程)等需求。

　　二、地质大数据管理中心

　　由数据汇聚与治理工具的处理后的相关数据及原始数据，可以通过数据管理工具和流程进入地质大数据中心进行统一管理，在这个过程中，首先会对地质及相关数据及资料进行项目管理、属性数据管理、图件管理、成果资料管理、元数据管理、字典管理、数据统计、数据备份、日志管理、权限管理;其次在地质及相关服务管理方面将通用服务抽象为业务服务，不再以数据格式限定服务类型，将服务类型逐步向专业化、定制化过渡，如可以分为工程地质服务、水文地质服务等，可以对所有的服务进行制作、发布、共享、监控、统计;同步集成高性能服务引擎、大数据引擎和应用集成引擎，实现硬件资源、数据资源、服务资源和应用资源的统一管理。

地质大数据管理中心架构图

　　三、地上地下一体化孪生场景

　　地上下一体化孪生场景可以对全空间的数据进行多维表达，并特别关注了与地质相关的结构及属性的表达方式，包含地上景观、地表、地质、地下构筑物等各类数据及资料。既可展示全球的数据情况，如全球的地质构造及发育情况，又可展示区域性地上下的现状，如工程建设区的软土厚度及分布;既可对大范围的数据进行统计分析，又可对细部数据从浅入深，层层展开。在可视化的基础上提供丰富的三维分析功能，如搜索定位、属性查询、三维量算、三维标尺、三维标绘、场景定格、场景特效等;并可依靠透明地表、二三维联动、模型切割、动态剖切等工具破解地下清晰可视及准确定位的困局。

地上下一体化孪生场景效果图

　　四、地质知识及模型引擎

　　地质知识及模型引擎是本产品的核心模块，它可以帮助地质用户快速开发、测试和部署各种复杂的地质模型。系统中会内置部分地质专家经验及算法在内，比如，我们会在三维地质建模过程中引入专家经验，将专家经验以定量的方式参与到建模过程中，包含地表起伏程度对地层赋存深度的影响、正逆断层对地层的错动方向及程度影响、地层接触关系约束、重点地层分布范围约束、地层歼灭常规比例与位置确定、褶皱趋势继承、沉积相表达等，实现了任意区域内三维地质体尽可能的还原模拟。

地质建模专家经验内置示意图

　　另一方面，将通用的评价算法进行内置，比如地下空间适宜性(地质因素)评估模型、矿产资源储量估算模型、成矿预测模型等，在需要进行地下空间适宜性评价时支持自由选取相应的因子，赋予相应的权重，形成新的地下空间适宜性评价模型，从而进行适宜性的评价与评估，并可形成多个适宜性评价模型，进行一一计算与对比，最终选取最合适的模型进行保留和成果输出。与传统的编程方式相比，这种知识及模型引擎可以极大地提高模型和算法的开发效率和精度，同时也可以减少开发过程中的错误。

　　产品特色

　　●贴近行业的大数据平台：

　　行业内第一个拥有孪生能力的地质大数据平台，既拥有基于云平台的大数据的管理能力，同时可以孪生再现地质世界，符合地质业务流程，整个平台好看、能用、好用。

　　●内置地质行业专业模型：

　　地质行业的专业模型内置降低了地质数据应用的门槛，从地质数据资产的一览到地质数据多维化，直至地质数据服务找矿战略行动、地质灾害治理、城市发展建设等，都提供了坚实的地质算法和模型等核心支撑。

　　●平台模块松耦合，可拆卸

　　整个产品可大可小，插件式的模块，可以拆分成多个子模块单独使用，比如可拆解出地质一张图、三维地质建模等子产品。用户可以基于云平台进行大范围、大数据量的服务应用，也可以基于小范围数据单独利用地质一张图进行孪生可视化及分析，亦可以使用三维建模产品进行精细地质模型的构建。

　　●有力支撑各类地质应用

　　基于数字孪生地质大数据平台，可以在此之上进行城市地质、地质找矿、地质灾害、地下空间、生态地质、环境地质等的专项应用，还可以支撑多个专项应用的纵向数据统一、横向专业联动。

　　●支持敏捷二次开发

　　本产品是一个可以进行二次开发的地质平台，为地质行业应用构建提供所需的组件、图层、模板、API等各种资源，赋能地质行业应用，极大地降低了地质行业信息化开发的专业门槛。

　　数字孪生地质大数据平台立足于全要素地质数据底板的构建，以地质算法与模型为核心，以孪生场景为窗口，为各类地质专题方向奠定了坚实的信息化基础。未来，我们会在积极服务生态文明建设、全力保障国家能源资源安全、扎实做好地质灾害防治工作等方面融合全空间数据打造多元化、多维度的孪生应用场景，为地质领域的业务应用数字化转型升级助力。