摘" 要：青藏高原獨(dú)特的地質(zhì)環(huán)境和豐富的礦產(chǎn)資源吸引著廣泛的地質(zhì)勘探和資源開發(fā)活動(dòng)。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探手段受限于地形復(fù)雜和氣候惡劣等因素，導(dǎo)致資源勘查效率低下，還會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞。在此背景下，將人工智能技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)信息化建設(shè)，成為解決資源勘查與生態(tài)保護(hù)矛盾的重要途徑。深入探索AI+青藏高原地質(zhì)信息化建設(shè)的路徑與機(jī)制，有助于解決資源勘查與生態(tài)保護(hù)之間的矛盾，且對(duì)于推動(dòng)地質(zhì)勘查技術(shù)革新及實(shí)現(xiàn)資源的可持續(xù)利用具有深遠(yuǎn)的意義。

關(guān)鍵詞：人工智能；地質(zhì)信息化建設(shè)；地質(zhì)勘查技術(shù)革新；生態(tài)保護(hù)；資源勘查

中圖分類號(hào)：P622" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號(hào)：2095-2945（2024）32-0091-04

Abstract： The unique geological environment and rich mineral resources of the Qinghai-Tibet Plateau attract extensive geological exploration and resource development activities. Traditional geological exploration methods are limited by factors such as complex terrain and harsh climate， which leads to low resource exploration efficiency and causes a certain degree of damage to the ecological environment. In this context， applying artificial intelligence technology to geological information construction has become an important way to solve the contradiction between resource exploration and ecological protection. In-depth exploration of the paths and mechanisms of AI plus geological informatization construction on the Qinghai-Tibet Plateau will help resolve the contradiction between resource exploration and ecological protection， and is of far-reaching significance for promoting geological exploration technology innovation and achieving sustainable use of resources.

Keywords： artificial intelligence; geological informatization construction; geological exploration technology innovation; ecological protection; resource exploration

地質(zhì)調(diào)查大數(shù)據(jù)處理技術(shù)是地質(zhì)調(diào)查信息化的技術(shù)核心[1]，利用先進(jìn)的信息技術(shù)手段，對(duì)青藏高原地區(qū)的地質(zhì)信息進(jìn)行采集、處理和應(yīng)用，可促進(jìn)資源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護(hù)的協(xié)同發(fā)展。青藏高原地質(zhì)信息化建設(shè)涉及地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)資源等多領(lǐng)域的數(shù)據(jù)獲取與處理。通過(guò)建立地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術(shù)、地球物理勘探和地球化學(xué)分析等多種技術(shù)手段的集成應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)青藏高原地質(zhì)信息的全面掌握和有效管理。提高了資源勘查的準(zhǔn)確性和效率，保護(hù)了青藏高原的生態(tài)環(huán)境，推動(dòng)了區(qū)域經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。

1" 青藏高原地質(zhì)信息化建設(shè)概述

1.1" 青藏高原地質(zhì)特點(diǎn)概述

世界屋脊——青藏高原，平均海拔4 000 m以上，青藏高原位于我國(guó)西南部， 其主體部分在我國(guó)青海和西藏，高原由此得名[2]。巨大的海拔高度是地貌的主要特征之一，素有“世界第三極”之稱[3-5]。高海拔導(dǎo)致了氣候寒冷，空氣稀薄，紫外線強(qiáng)度高等嚴(yán)酷的自然環(huán)境特征，使得地質(zhì)工作尤為艱辛，但由于礦產(chǎn)資源豐富，占據(jù)生態(tài)環(huán)境戰(zhàn)略地位，使得青藏高原的礦產(chǎn)開發(fā)具有更為重要的意義。

1.2" 地質(zhì)信息化建設(shè)現(xiàn)狀

在全球范圍內(nèi)，地質(zhì)信息化建設(shè)正逐漸成為提高勘探效率和減少環(huán)境影響的關(guān)鍵技術(shù)。特別是在青藏高原，這一進(jìn)程表現(xiàn)在以下3個(gè)方面。

1.2.1" 數(shù)據(jù)采集和處理技術(shù)的革新

青藏高原的地質(zhì)信息化利用遙感、GPS和GIS等現(xiàn)代技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了地質(zhì)數(shù)據(jù)的快速、大規(guī)模采集和綜合處理，極大地提高了數(shù)據(jù)處理效率和精確度，為精準(zhǔn)勘探提供了可能。

1.2.2" 數(shù)據(jù)共享與協(xié)作

通過(guò)“地質(zhì)云”平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享與協(xié)作，“地質(zhì)云”青藏高原地質(zhì)專題平臺(tái)也在進(jìn)一步建設(shè)中[6]，“地質(zhì)云”平臺(tái)的發(fā)展，不僅加速了地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)的共享，也促進(jìn)了學(xué)術(shù)界與各個(gè)部門之間的合作。通過(guò)建立統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，地質(zhì)數(shù)據(jù)不僅可以在不同機(jī)構(gòu)之間自由流通，也大大提高了工作效率。

1.2.3" 地質(zhì)信息化的挑戰(zhàn)

青藏高原的地質(zhì)信息化建設(shè)面臨著與其他地區(qū)不同的挑戰(zhàn)。高海拔和寒冷的氣候?qū)夹g(shù)設(shè)備和人員提出了更高的要求。同時(shí)在青藏高原生態(tài)敏感地區(qū)，地質(zhì)信息化建設(shè)必須與生態(tài)保護(hù)緊密結(jié)合，探索資源開發(fā)與生態(tài)保護(hù)之間的平衡點(diǎn)，以確保地質(zhì)資源的可持續(xù)開發(fā)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)信息化建設(shè)與生態(tài)保護(hù)雙贏。

1.3" AI技術(shù)在地質(zhì)信息化中的應(yīng)用概況

地質(zhì)領(lǐng)域的人工智能應(yīng)用還比較少，尚未有顛覆性成果產(chǎn)生?！暗刭|(zhì)+智能”涉及多學(xué)科、 跨領(lǐng)域交叉，囊括的學(xué)科范圍廣、研究領(lǐng)域多[7]，人工智能技術(shù)的應(yīng)用正在為地質(zhì)信息化帶來(lái)顯著的革新，提供了高效、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析和決策支持。

1.3.1" 地質(zhì)云與智能識(shí)別

“地質(zhì)云”建成了高性能、高可靠、高彈性的信息化基礎(chǔ)設(shè)施。對(duì)社會(huì)需求大的多種地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)和地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等數(shù)據(jù)開放了數(shù)據(jù)訪問(wèn)權(quán)限，提供了基于用戶需求的個(gè)性化應(yīng)用便利[8]。中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局“地質(zhì)云”礦物、巖石識(shí)別系統(tǒng)運(yùn)用人工智能技術(shù)把已確認(rèn)的礦物、巖石圖片上傳于地質(zhì)云服務(wù)器中，建立數(shù)據(jù)識(shí)別的模型，利用計(jì)算機(jī)深度學(xué)習(xí)，對(duì)新采集的礦物、巖石圖像進(jìn)行識(shí)別，從而實(shí)現(xiàn)快速分類和識(shí)別，提高地質(zhì)調(diào)查的效率。

1.3.2" 地理信息系統(tǒng)（GIS）中的AI應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)（GIS）通過(guò)計(jì)算機(jī)硬件與軟件、空間數(shù)據(jù)等方式對(duì)各項(xiàng)地理信息進(jìn)行采集、分類存儲(chǔ)、處理分析與建模顯示，被廣泛應(yīng)用于我國(guó)自然資源領(lǐng)域[9]。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，GIS的功能得到了進(jìn)一步增強(qiáng)，應(yīng)用范圍也大大擴(kuò)展，人工智能技術(shù)的加入有效提升了GIS的能力。通過(guò)深度學(xué)習(xí)和機(jī)器學(xué)習(xí)算法，使GIS自動(dòng)識(shí)別衛(wèi)星圖像中的地質(zhì)特征，這一功能在遙感領(lǐng)域尤為重要，可以在大量數(shù)據(jù)中快速提取有用信息。

1.3.3" 地質(zhì)數(shù)據(jù)分析與預(yù)測(cè)

在新一輪找礦中，積累了大量的地質(zhì)數(shù)據(jù)和勘探數(shù)據(jù)[10]，人工智能技術(shù)在地質(zhì)數(shù)據(jù)分析和預(yù)測(cè)方面具有顯著的優(yōu)勢(shì)。通過(guò)人工智能算法進(jìn)行三維建模，將二維圖像轉(zhuǎn)換為三維結(jié)構(gòu)，分析大量地質(zhì)數(shù)據(jù)，并基于這些數(shù)據(jù)進(jìn)行地質(zhì)特征識(shí)別和成礦預(yù)測(cè)，可有效提升找礦效率。

2" AI+青藏高原地質(zhì)信息化建設(shè)與新一輪找礦突破行動(dòng)

青藏高原的地質(zhì)信息化建設(shè)與新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)正不斷利用人工智能技術(shù)來(lái)推動(dòng)其發(fā)展。人工智能系統(tǒng)通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)中的海量樣本進(jìn)行分析，可以代替部分人工進(jìn)行運(yùn)算決策[11]，在青藏高原這個(gè)環(huán)境復(fù)雜、地質(zhì)構(gòu)造多樣的地區(qū)，利用人工智能技術(shù)識(shí)別出關(guān)鍵的地質(zhì)特征，并預(yù)測(cè)礦產(chǎn)資源的潛在分布位置，自動(dòng)化數(shù)據(jù)采集和分析，建立更精準(zhǔn)的找礦模型，捕捉青藏高原地區(qū)更復(fù)雜的地質(zhì)特征，加快地質(zhì)勘探的進(jìn)度，這些技術(shù)的融合有助于優(yōu)化地質(zhì)調(diào)查方法，從而實(shí)現(xiàn)了對(duì)復(fù)雜地質(zhì)數(shù)據(jù)的高效管理和利用。

2.1" AI技術(shù)在勘探與資源評(píng)價(jià)中的應(yīng)用案例分析

人工智能技術(shù)在地質(zhì)勘探領(lǐng)域的應(yīng)用展示了其轉(zhuǎn)型潛力，以遙感數(shù)據(jù)和機(jī)器學(xué)習(xí)為例，通過(guò)訓(xùn)練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（CNN）處理衛(wèi)星圖像，識(shí)別和預(yù)測(cè)地下資源分布，此技術(shù)的應(yīng)用顯著降低了勘探成本，加快了勘探進(jìn)度，提高了資源評(píng)估的準(zhǔn)確性。

2.2" 智能化勘探技術(shù)對(duì)找礦突破戰(zhàn)略行動(dòng)的促進(jìn)作用

智能化勘探技術(shù)，特別是機(jī)器學(xué)習(xí)和遙感技術(shù)的應(yīng)用，已經(jīng)顯著提高了找礦的成功率。在青藏高原這樣的地理環(huán)境復(fù)雜且信息較少的地區(qū)，這些技術(shù)的應(yīng)用尤為重要。通過(guò)機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)算法，從歷史積累的海量地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)中分析提取數(shù)據(jù)特征[12]，預(yù)測(cè)礦產(chǎn)位置及存量，從而讓實(shí)地勘探工作更有針對(duì)性，從根本上提高了找礦效率。

2.3" 地質(zhì)信息化建設(shè)對(duì)礦產(chǎn)資源開發(fā)的支持與指導(dǎo)

通過(guò)建立完善的地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫(kù)，所有相關(guān)數(shù)據(jù)都可以被集中管理和分析。這不僅提高了數(shù)據(jù)的可訪問(wèn)性和透明度，也使得決策過(guò)程更為高效。同時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)還將成為科研機(jī)構(gòu)之間交流合作的橋梁，通過(guò)共享數(shù)據(jù)，共同推動(dòng)地質(zhì)科技進(jìn)步和資源合理開發(fā)，為地質(zhì)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了重要保障。

3" AI+青藏高原地質(zhì)信息化建設(shè)與生態(tài)保護(hù)的協(xié)同發(fā)展

青藏高原獨(dú)特的自然地域格局和豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)我國(guó)生態(tài)安全具有重要的屏障作用[13]。隨著人工智能和信息化技術(shù)的融入，青藏高原地質(zhì)信息化建設(shè)不僅促進(jìn)了資源開發(fā)，也為生態(tài)保護(hù)提供了新的解決方案。

3.1" 生態(tài)環(huán)境與礦產(chǎn)資源開發(fā)的關(guān)系探討

青藏高原擁有獨(dú)特而脆弱的生態(tài)環(huán)境，同時(shí)也富含豐富的礦產(chǎn)資源，這兩者之間的關(guān)系歷來(lái)復(fù)雜且充滿挑戰(zhàn)。礦產(chǎn)資源的開發(fā)往往伴隨著土壤侵蝕、水源污染和生物棲息地的喪失等方面的生態(tài)環(huán)境破壞行為。通過(guò)引入人工智能技術(shù)，可以更精確地定位資源位置，減少對(duì)未開發(fā)區(qū)域的干擾。利用先進(jìn)的人工智能技術(shù)，監(jiān)測(cè)評(píng)估開采活動(dòng)對(duì)生態(tài)的影響，實(shí)時(shí)調(diào)整開采策略，減少環(huán)境損害。

3.2" 地質(zhì)信息化建設(shè)對(duì)生態(tài)保護(hù)的影響與應(yīng)對(duì)策略

利用機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行環(huán)境影響預(yù)測(cè)和評(píng)估，這種方法可以預(yù)測(cè)開發(fā)活動(dòng)可能對(duì)環(huán)境造成的影響，同時(shí)確保所有開發(fā)項(xiàng)目在實(shí)施前都經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的評(píng)估，以避免對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的損害。利用遙感技術(shù)和地面?zhèn)鞲衅鱽?lái)收集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)生態(tài)變化，借助人工智能分析這些大數(shù)據(jù)，建立全面的生態(tài)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中的異常變化，從而迅速采取相應(yīng)措施，有效應(yīng)對(duì)可能的生態(tài)問(wèn)題。

通過(guò)這些策略的實(shí)施，人工智能和地質(zhì)信息化不僅能推動(dòng)青藏高原資源的高效開發(fā)，還能確保該地區(qū)生態(tài)環(huán)境的持續(xù)健康。這種協(xié)同發(fā)展的模式為其他資源豐富而生態(tài)脆弱的地區(qū)提供了寶貴的參考和啟示。

4" 對(duì)青藏高原地質(zhì)信息化建設(shè)未來(lái)發(fā)展的展望

隨著技術(shù)進(jìn)步和數(shù)據(jù)分析能力的增強(qiáng)，青藏高原地質(zhì)信息化的發(fā)展將涵蓋多個(gè)重要領(lǐng)域，展現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢(shì)和機(jī)遇。在未來(lái)的地質(zhì)信息化建設(shè)中，高級(jí)的數(shù)據(jù)集成技術(shù)將發(fā)揮關(guān)鍵作用，通過(guò)整合來(lái)自衛(wèi)星遙感、無(wú)人機(jī)監(jiān)測(cè)及地面?zhèn)鞲衅鞯臄?shù)據(jù)，獲得更全面的地質(zhì)信息，優(yōu)化了數(shù)據(jù)的覆蓋范圍，提升了分析的深度和廣度。智能化分析與決策支持系統(tǒng)也將成為推動(dòng)地質(zhì)信息化向前發(fā)展的強(qiáng)大動(dòng)力。應(yīng)用人工智能深度學(xué)習(xí)技術(shù)，地質(zhì)信息系統(tǒng)將能夠提供更為精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)模型和決策支持，幫助研究人員在面對(duì)復(fù)雜環(huán)境時(shí)作出明智的選擇。在環(huán)保意識(shí)不斷增強(qiáng)的今天，研究和應(yīng)用對(duì)環(huán)境影響最小的勘探技術(shù)變得尤為關(guān)鍵，通過(guò)運(yùn)用人工智能技術(shù)，將會(huì)最大程度減少對(duì)環(huán)境的破壞。推進(jìn)地質(zhì)數(shù)據(jù)智能化管理和共享，以網(wǎng)絡(luò)為媒介，大力推進(jìn)地質(zhì)資料信息公開共享[14]，開放于國(guó)際合作與數(shù)據(jù)共享，不僅能夠促進(jìn)先進(jìn)技術(shù)和知識(shí)的交流，還有助于共同應(yīng)對(duì)全球性的地質(zhì)和環(huán)境挑戰(zhàn)。這些發(fā)展方向不僅展示了青藏高原地質(zhì)信息化的宏偉藍(lán)圖，也為未來(lái)的科技進(jìn)步和環(huán)境保護(hù)指明了方向。

5" 未來(lái)工作建議

當(dāng)前，獲取高質(zhì)量的地質(zhì)和環(huán)境數(shù)據(jù)在青藏高原這樣地形復(fù)雜且環(huán)境惡劣的地區(qū)依然是一個(gè)重大挑戰(zhàn)，為了克服這一點(diǎn)，未來(lái)的研究需要側(cè)重于開發(fā)更高效、更精確的數(shù)據(jù)采集技術(shù)。目前使用的人工智能模型和分析技術(shù)在不同地質(zhì)環(huán)境中的表現(xiàn)可能會(huì)有所不同，這引出了模型適用性和普適性的問(wèn)題，因此，通過(guò)深度學(xué)習(xí)平臺(tái)的建設(shè)，賦能組織人工智能模型的訓(xùn)練能力，快速落地更加定制化的人工智能模型極為重要[15]。未來(lái)工作應(yīng)致力于提高這些模型的適應(yīng)能力，確保它們?cè)诓煌h(huán)境下都能提供準(zhǔn)確的分析結(jié)果。最后如何在加強(qiáng)地質(zhì)信息化建設(shè)的同時(shí)，更好地保護(hù)青藏高原脆弱的生態(tài)環(huán)境，也是一個(gè)重要的考慮點(diǎn)，面對(duì)這些挑戰(zhàn)，未來(lái)的研究和實(shí)踐需要采取綜合措施，不斷推動(dòng)技術(shù)、方法論及政策的創(chuàng)新，以實(shí)現(xiàn)青藏高原地質(zhì)信息化的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展和生態(tài)保護(hù)的目標(biāo)。

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