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新型地质填图模式取得突破

2020-10-15 14:07:48    来源: 中国自然资源报    作者:吕霞

自然资源部地质调查主流程信息化创新团队(中国地质调查局发展研究中心)创新新型地质填图模式,经过近5年的攻关与试验,基本形成了基于填图单位、地质路线(PRB)数据深度学习的地质图预测技术、方法、流程与软件系统和应用平台。近日,该团队与中国地质调查局沈阳地质调查中心填图项目组就该项技术开展了同步野外示范应用、验证与评价。

近年来,自然资源部地质调查主流程信息化创新团队(中国地质调查局发展研究中心)基于“AI+大数据+云计算”等新一代技术,开展了地质调查全流程知识+认知智能化为核心的新一代泛数字地质调查技术体系、方法和流程的研究,在地质填图方面,基本形成了基于填图单位、地质路线(PRB)数据深度学习的地质图预测技术、方法、流程与软件系统和应用平台。

该地质图预测模型的核心就是把近百年来地质人员填图的方法、经验和知识形成可计算的知识库,通过人工智能将各种原始数据转化为高维特征表达,最大化去发现和融合相关填图单位及岩性与多专业(涉及地物化遥)、多模态(矢量数据、栅格数据或空间数据和属性数据)、多尺度数据(最高精度0.8米,一般精度为10~2000米之间)、反映地表及一定深度等地质特征的数据特点,进而精准预测地质填图单位及岩性,最终实现对填图单位及岩性的空间分布形态、展布方向、分布位置、地质对象之间的相邻关系等的准确体现和表达。这项技术突破后,将进一步变革现有地质调查工作模式,变地质填图为优化地质路线+地质知识图谱+地质大数据+深度学习算法的新型地质填图模式。

沈阳地调中心正在内蒙古开展的奈玛拉吉、巨里河及荷叶哈达等1∶5万图幅填图项目,目前工作区内共划分14个岩石地层单位和7个成因类型填图单位,涉及大于162种不同填图单位的岩性。在3幅图幅区域有近45%空白区的工作程度基础上,采用基于地质路线(PRB)数据深度学习地质图预测模型,进行了完整图幅区域的预测地质图验证与评价,提取地球化学、地球物理、遥感数据(含SAR数据)、数字高程模型等约50种数据,在确保地质对象分类识别正确率最大化的基础上再开展地质图预测,模型计算精度达98%以上,地质对象的测试样本预测准确率超过95%。

目前实验效果表明,预测地质图有效兼顾了地质体宏观特征的表达及地质体预测的准确性,与目前工作阶段人工填绘出的地质图中地质体的分类及地质体的形态均展现较好的一致性;预测的地质填图单位新的出露位置,在野外调查中得到验证;在火山机构反映程度与准确度评价方面,预测地质图中共有5处得到验证。另外,SAR数据的加入展现了所预测的地质图具有在浅覆盖地区揭露预测地质体的能力,可以预测出第四系覆盖下的地层展布。

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