摘" 要：青藏高原獨特的地質(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。傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探手段受限于地形復雜和氣候惡劣等因素，導致資源勘查效率低下，還會對生態(tài)環(huán)境造成一定程度的破壞。在此背景下，將人工智能技術應用于地質(zhì)信息化建設，成為解決資源勘查與生態(tài)保護矛盾的重要途徑。深入探索AI+青藏高原地質(zhì)信息化建設的路徑與機制，有助于解決資源勘查與生態(tài)保護之間的矛盾，且對于推動地質(zhì)勘查技術革新及實現(xiàn)資源的可持續(xù)利用具有深遠的意義。

關鍵詞：人工智能；地質(zhì)信息化建設；地質(zhì)勘查技術革新；生態(tài)保護；資源勘查

中圖分類號：P622" " " 文獻標志碼：A" " " " " 文章編號：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)處理技術是地質(zhì)調(diào)查信息化的技術核心[1]，利用先進的信息技術手段，對青藏高原地區(qū)的地質(zhì)信息進行采集、處理和應用，可促進資源開發(fā)利用和生態(tài)環(huán)境保護的協(xié)同發(fā)展。青藏高原地質(zhì)信息化建設涉及地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、礦產(chǎn)資源等多領域的數(shù)據(jù)獲取與處理。通過建立地理信息系統(tǒng)（GIS）、遙感技術、地球物理勘探和地球化學分析等多種技術手段的集成應用，實現(xiàn)對青藏高原地質(zhì)信息的全面掌握和有效管理。提高了資源勘查的準確性和效率，保護了青藏高原的生態(tài)環(huán)境，推動了區(qū)域經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。

1" 青藏高原地質(zhì)信息化建設概述

1.1" 青藏高原地質(zhì)特點概述

世界屋脊——青藏高原，平均海拔4 000 m以上，青藏高原位于我國西南部， 其主體部分在我國青海和西藏，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]。高海拔導致了氣候寒冷，空氣稀薄，紫外線強度高等嚴酷的自然環(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)信息化建設現(xiàn)狀

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

1.2.1" 數(shù)據(jù)采集和處理技術的革新

青藏高原的地質(zhì)信息化利用遙感、GPS和GIS等現(xiàn)代技術，實現(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，為精準勘探提供了可能。

1.2.2" 數(shù)據(jù)共享與協(xié)作

通過“地質(zhì)云”平臺，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享與協(xié)作，“地質(zhì)云”青藏高原地質(zhì)專題平臺也在進一步建設中[6]，“地質(zhì)云”平臺的發(fā)展，不僅加速了地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)的共享，也促進了學術界與各個部門之間的合作。通過建立統(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設備和人員提出了更高的要求。同時在青藏高原生態(tài)敏感地區(qū)，地質(zhì)信息化建設必須與生態(tài)保護緊密結(jié)合，探索資源開發(fā)與生態(tài)保護之間的平衡點，以確保地質(zhì)資源的可持續(xù)開發(fā)，實現(xiàn)地質(zhì)信息化建設與生態(tài)保護雙贏。

1.3" AI技術在地質(zhì)信息化中的應用概況

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

1.3.1" 地質(zhì)云與智能識別

“地質(zhì)云”建成了高性能、高可靠、高彈性的信息化基礎設施。對社會需求大的多種地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫和地質(zhì)災害風險評估等數(shù)據(jù)開放了數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，提供了基于用戶需求的個性化應用便利[8]。中國地質(zhì)調(diào)查局“地質(zhì)云”礦物、巖石識別系統(tǒng)運用人工智能技術把已確認的礦物、巖石圖片上傳于地質(zhì)云服務器中，建立數(shù)據(jù)識別的模型，利用計算機深度學習，對新采集的礦物、巖石圖像進行識別，從而實現(xiàn)快速分類和識別，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應用

地理信息系統(tǒng)（GIS）通過計算機硬件與軟件、空間數(shù)據(jù)等方式對各項地理信息進行采集、分類存儲、處理分析與建模顯示，被廣泛應用于我國自然資源領域[9]。隨著人工智能技術的發(fā)展，GIS的功能得到了進一步增強，應用范圍也大大擴展，人工智能技術的加入有效提升了GIS的能力。通過深度學習和機器學習算法，使GIS自動識別衛(wèi)星圖像中的地質(zhì)特征，這一功能在遙感領域尤為重要，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)分析與預測

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]，人工智能技術在地質(zhì)數(shù)據(jù)分析和預測方面具有顯著的優(yōu)勢。通過人工智能算法進行三維建模，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)進行地質(zhì)特征識別和成礦預測，可有效提升找礦效率。

2" AI+青藏高原地質(zhì)信息化建設與新一輪找礦突破行動

青藏高原的地質(zhì)信息化建設與新一輪找礦突破戰(zhàn)略行動正不斷利用人工智能技術來推動其發(fā)展。人工智能系統(tǒng)通過對大數(shù)據(jù)中的海量樣本進行分析，可以代替部分人工進行運算決策[11]，在青藏高原這個環(huán)境復雜、地質(zhì)構(gòu)造多樣的地區(qū)，利用人工智能技術識別出關鍵的地質(zhì)特征，并預測礦產(chǎn)資源的潛在分布位置，自動化數(shù)據(jù)采集和分析，建立更精準的找礦模型，捕捉青藏高原地區(qū)更復雜的地質(zhì)特征，加快地質(zhì)勘探的進度，這些技術的融合有助于優(yōu)化地質(zhì)調(diào)查方法，從而實現(xiàn)了對復雜地質(zhì)數(shù)據(jù)的高效管理和利用。

2.1" AI技術在勘探與資源評價中的應用案例分析

人工智能技術在地質(zhì)勘探領域的應用展示了其轉(zhuǎn)型潛力，以遙感數(shù)據(jù)和機器學習為例，通過訓練卷積神經(jīng)網(wǎng)絡（CNN）處理衛(wèi)星圖像，識別和預測地下資源分布，此技術的應用顯著降低了勘探成本，加快了勘探進度，提高了資源評估的準確性。

2.2" 智能化勘探技術對找礦突破戰(zhàn)略行動的促進作用

智能化勘探技術，特別是機器學習和遙感技術的應用，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)境復雜且信息較少的地區(qū)，這些技術的應用尤為重要。通過機器學習和深度學習算法，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]，預測礦產(chǎn)位置及存量，從而讓實地勘探工作更有針對性，從根本上提高了找礦效率。

2.3" 地質(zhì)信息化建設對礦產(chǎn)資源開發(fā)的支持與指導

通過建立完善的地質(zhì)信息數(shù)據(jù)庫，所有相關數(shù)據(jù)都可以被集中管理和分析。這不僅提高了數(shù)據(jù)的可訪問性和透明度，也使得決策過程更為高效。同時數(shù)據(jù)庫還將成為科研機構(gòu)之間交流合作的橋梁，通過共享數(shù)據(jù)，共同推動地質(zhì)科技進步和資源合理開發(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)信息化建設與生態(tài)保護的協(xié)同發(fā)展

青藏高原獨特的自然地域格局和豐富多樣的生態(tài)系統(tǒng)對我國生態(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的融入，青藏高原地質(zhì)信息化建設不僅促進了資源開發(fā)，也為生態(tài)保護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)的關系探討

青藏高原擁有獨特而脆弱的生態(tài)環(huán)境，同時也富含豐富的礦產(chǎn)資源，這兩者之間的關系歷來復雜且充滿挑戰(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。通過引入人工智能技術，可以更精確地定位資源位置，減少對未開發(fā)區(qū)域的干擾。利用先進的人工智能技術，監(jiān)測評估開采活動對生態(tài)的影響，實時調(diào)整開采策略，減少環(huán)境損害。

3.2" 地質(zhì)信息化建設對生態(tài)保護的影響與應對策略

利用機器學習模型進行環(huán)境影響預測和評估，這種方法可以預測開發(fā)活動可能對環(huán)境造成的影響，同時確保所有開發(fā)項目在實施前都經(jīng)過嚴格的評估，以避免對生態(tài)系統(tǒng)造成不可逆的損害。利用遙感技術和地面?zhèn)鞲衅鱽硎占瘜崟r數(shù)據(jù)，監(jiān)測生態(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，及時發(fā)現(xiàn)生態(tài)系統(tǒng)中的異常變化，從而迅速采取相應措施，有效應對可能的生態(tài)問題。

通過這些策略的實施，人工智能和地質(zhì)信息化不僅能推動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" 對青藏高原地質(zhì)信息化建設未來發(fā)展的展望

隨著技術進步和數(shù)據(jù)分析能力的增強，青藏高原地質(zhì)信息化的發(fā)展將涵蓋多個重要領域，展現(xiàn)出新的發(fā)展趨勢和機遇。在未來的地質(zhì)信息化建設中，高級的數(shù)據(jù)集成技術將發(fā)揮關鍵作用，通過整合來自衛(wèi)星遙感、無人機監(jiān)測及地面?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)也將成為推動地質(zhì)信息化向前發(fā)展的強大動力。應用人工智能深度學習技術，地質(zhì)信息系統(tǒng)將能夠提供更為精準的預測模型和決策支持，幫助研究人員在面對復雜環(huán)境時作出明智的選擇。在環(huán)保意識不斷增強的今天，研究和應用對環(huán)境影響最小的勘探技術變得尤為關鍵，通過運用人工智能技術，將會最大程度減少對環(huán)境的破壞。推進地質(zhì)數(shù)據(jù)智能化管理和共享，以網(wǎng)絡為媒介，大力推進地質(zhì)資料信息公開共享[14]，開放于國際合作與數(shù)據(jù)共享，不僅能夠促進先進技術和知識的交流，還有助于共同應對全球性的地質(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)信息化的宏偉藍圖，也為未來的科技進步和環(huán)境保護指明了方向。

5" 未來工作建議

當前，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雜且環(huán)境惡劣的地區(qū)依然是一個重大挑戰(zhàn)，為了克服這一點，未來的研究需要側(cè)重于開發(fā)更高效、更精確的數(shù)據(jù)采集技術。目前使用的人工智能模型和分析技術在不同地質(zhì)環(huán)境中的表現(xiàn)可能會有所不同，這引出了模型適用性和普適性的問題，因此，通過深度學習平臺的建設，賦能組織人工智能模型的訓練能力，快速落地更加定制化的人工智能模型極為重要[15]。未來工作應致力于提高這些模型的適應能力，確保它們在不同環(huán)境下都能提供準確的分析結(jié)果。最后如何在加強地質(zhì)信息化建設的同時，更好地保護青藏高原脆弱的生態(tài)環(huán)境，也是一個重要的考慮點，面對這些挑戰(zhàn)，未來的研究和實踐需要采取綜合措施，不斷推動技術、方法論及政策的創(chuàng)新，以實現(xiàn)青藏高原地質(zhì)信息化的長遠發(fā)展和生態(tài)保護的目標。

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