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智绘地质——新一代智能化地质编图模式及应用

李仰春, 王永志, 陈圆圆, 孟祥卉, 孙仁斌, 蒋作瑞, 林燕

李仰春, 王永志, 陈圆圆, 孟祥卉, 孙仁斌, 蒋作瑞, 林燕. 2020: 智绘地质——新一代智能化地质编图模式及应用. 地质通报, 39(6): 861-870.
引用本文: 李仰春, 王永志, 陈圆圆, 孟祥卉, 孙仁斌, 蒋作瑞, 林燕. 2020: 智绘地质——新一代智能化地质编图模式及应用. 地质通报, 39(6): 861-870.
LI Yangchun, WANG Yongzhi, CHEN Yuanyuan, MENG Xianghui, SUN Renbin, JIANG Zuorui, LIN Yan. 2020: Intelligent geological mapping: A novel pattern for smart geological compilation. Geological Bulletin of China, 39(6): 861-870.
Citation: LI Yangchun, WANG Yongzhi, CHEN Yuanyuan, MENG Xianghui, SUN Renbin, JIANG Zuorui, LIN Yan. 2020: Intelligent geological mapping: A novel pattern for smart geological compilation. Geological Bulletin of China, 39(6): 861-870.

智绘地质——新一代智能化地质编图模式及应用

基金项目: 

中国地质调查局项目《地质调查综合智能编图系统与应用》 DD20190415

国家地质数据库建设与整合》 DD20160351

国家重点研发计划《深部矿产资源预测理论与方法综合研究》 2016YFC0600501

《地球物理图像自相似性模拟》( 2016YFC0600501-04

详细信息
    作者简介:

    李仰春(1968-), 男, 博士, 教授级高级工程师, 从事智能地质编图、地质矿产调查等研究。E-mail:liyangchun999@163.com

    通讯作者:

    王永志(1974-), 男, 博士, 教授, 从事大数据分析与挖掘、人工智能等在地学领域的应用研究。E-mail:wangyongzhi@jlu.edu.cn

  • 中图分类号: P623.6;P5

Intelligent geological mapping: A novel pattern for smart geological compilation

  • 摘要:

    为了弥补传统数字地质编图工作量大、重复操作多、周期长、质量难保证等不足,从地质图件快速编制的业务需求出发,提出了多学科交叉的智能地质综合编图理念,构建了以"地质数据+专家知识+人工智能"为核心的智能化地质编图技术体系,研制了具有需求驱动、数据驱动、模型驱动、知识驱动等特点的地质调查综合智能编图系统——智绘地质。智绘地质以地质专家知识为全流程控制主线,有机融合地图综合、地理信息系统、数据库、可视化、人工智能、制图标准、质量控制等关键技术和方法,依托地质演化关系、各种规则库、智能算法等,模拟编图专家自动或半自动地完成大量地质要素的综合处理,打通了大中比例尺到小比例尺图件的快速缩编、基础图件编制、跨行政边界的协作编图、定制化图件开发等技术流程。智绘地质已在中国1 150万和1 250万地质图修编、区域地质图件编制、沿海城市建设影响因素图件开发等生产工作中试用,实践证明该软件至少能节省65%~75%的编图时间,减轻编图人员压力,有效提高成果数据质量。开发的两套智绘地质软件已初步投入使用,有利于开启新一代交互式智能化编图的工作模式,可为地质调查、矿产资源、生态保护、国际编图等更多领域提供技术支撑,促进编图工作的标准化、规范化。

    Abstract:

    In order to overcome disadvantages of traditional digital geological mapping such as heavy workload, repeated and tedious operation, long cycle and poor data quality, this paper proposes an intelligent geological comprehensive mapping concept with multidisciplinary characteristics to meet the application requirements of rapid mapping geological maps and build a technology system for intelligent geological mapping centered on "geological data+ expert knowledge+ artificial intelligence".iMapower is a powerful intelligent mapping system for geological survey generalization that is developed with four driven features, i.e., demand-driven, data-driven, model-driven and knowledge-driven.Two different kinds of software with the same functions are developed based on MapGIS, ArcGIS by China Geological Survey. iMapower employs geologist knowledge to control the whole mapping process. It integrates many key techniques and methods such as map generalization, GIS, database, visualization, artificial intelligence, cartographic standards and quality control.Then iMapower can simulate mapping specialist to complete the comprehensive processing of a large number of geological features automatically or semi-automatically using geological evolution relationship, various rules and intelligent algorithms.Functions of this mapping applications are supported by many generalization algorithms consisting of merging, simplification, fusion, smoothing, complex annotation and so on.This software gets through some important technical processes such as quick downsizing mapping from large-medium scale to small scale, fundamental maps mapping, collaborative mapping across administrative boundaries, customized map development, and so on.This software was used in some practical work involved in new national 1.5 million and 2.5 million geological maps revision, regional geological map mapping, and development of influencing factors maps for coastal city construction.The production results show that iMapower can save at least 65% to 75% of mapping time, reduce workload of mapping staff sharply and improve data quality significantly.Domestic geologists, foreign experts and production organizations have recognized and paid close attention to this valuable application.Two kinds of iMapower developed based on MapGIS and ArcGIS have been carried out by practical compilation applications. iMapower will promote a new generation of interactive intelligent mapping work pattern for geological survey, mineral resources, ecological protection, international mapping and many more tasks. And it is beneficial to pursuing standardization and normalization mapping work.

  • 图  1   智绘地质的概念模型

    Figure  1.   Conceptual model of iMapower

    图  2   智绘地质的系统框架

    Figure  2.   Framework of iMapower

    图  3   智绘地质的功能模型

    Figure  3.   Functional model of iMapower

    图  4   智绘地质软件的区图元处理技术流程

    Figure  4.   Workflow of polygonal feature processing in iMapower

    图  5   圆滑部分孤段(MapGIS版)

    Figure  5.   Smoothing segments of a geological body

    图  6   使用智绘地质辅助区域地质编图示例

    Figure  6.   An example of regional mapping using iMapower

    图  7   采用智绘地质辅助编制的1:250万新版地质图

    Figure  7.   1: 2500000 New National Geological Map of China aided by iMapower

  • 耿树芳, 范本贤.百年来中国区域地质调查研究发展简史[C]//中国区域地质调查历史的回顾暨纪念丁文江先生诞辰120周年学术研讨会论文汇编, 2007.
    黄汲清.中国地质图之编制[J].地质论评, 1948, 13(3/4):268-269. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=zgkjjl200806031
    李廷栋.中国地质编图的先驱——黄汲清先生[J].地质论评, 2004, 50(3):240-242. doi: 10.3321/j.issn:0371-5736.2004.03.005
    黄汲清.中国地质图着色及符号问题[J].地质论评, 1936, 1(4):465-484.
    李廷栋.国际地质编图现状和特点[C]//全国地质制图与GIS学术论坛论文集, 2011.
    韩坤英, 李廷栋, 丁孝忠, 等.基于GIS的地质编图方法的探讨[C]//全国数字地质制图学术讨论会部分论文、论文摘要汇编, 2004.
    丁孝忠, 傅德荣, 汪东波, 等.关于综合基础地质图件编制规划的探讨[C]//全国数字地质制图学术讨论会部分论文、论文摘要汇编, 2004.
    王忠蕾, 张训华, 温珍河, 等.地质编图研究现状及发展方向[J].海洋地质前沿, 2012, 28(1):21-29. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=hydzdt201201004
    何文娜.大数据时代基于物联网和云计算的地质信息化研究[D].吉林大学博士学位论文, 2013.
    何文娜, 王永志.地质云计算原型系统[J].地球物理学进展, 2014, 29(6):2886-2896. doi: 10.6038/pg20140660
    何文娜, 朱长青, 李钟山, 等.基于地质云的我国战略性矿产资源储备信息管理平台构建[J].地球物理学进展, 2019, 34(4):1614-1620. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqwlxjz201904042
    王永志, 金樑, 朱月琴, 等.基于大数据技术的地学文档关键词提取算法研发[J].地球物理学进展, 2018, 33(3):850-859. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqwlxjz201803052
    韩坤英, 丁孝忠, 范本贤, 等.基于GIS的区域地质编图方法[J].中国地质, 2005, 32(4):713-717. doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2005.04.022
    张士红.基于GIS与面向应用的地质编图方法探讨[J].甘肃科技, 2012, 26(6):31-33. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/gskj201206012
    贾小斌.地图综合的智能体技术——以土地利用图斑综合为例[J].测绘学报, 2015, 44(11):1296. doi: 10.11947/j.AGCS.2015.20150245
    武芳, 巩现勇, 杜佳威.地图制图综合回顾与前望[J].测绘学报, 2017, 46(10):1645-1664. doi: 10.11947/j.AGCS.2017.20170287
    王立生.基于人工蜂群算法的自动制图综合研究[D].兰州大学硕士学位论文, 2017.

    Alex Smirnoffn, Gabriel Huot-Ve'zina, Serge J Paradis, et al.Generalizing geological maps with the GeoScaler software:The case study approach[J].Computers & Geosciences, 2012, 40:66-86. doi: 10.1016/j.cageo.2011.07.013

    王杨刚.基于数据驱动的基础地质图件更新关键技术研究[D].中国地质大学(北京)博士学位论文, 2016.
    何文娜.智绘地质——一种基于MapGIS的地质编图智能化系统[J].地球物理学进展, 2019, 34(5):2030-2036. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqwlxjz201905041
    韩坤英, 庞健峰, 丁孝忠, 等.基于ArcGIS的月球虹湾地区数字地质图编制研究[J].地学前缘, 2012, 19(6):104-109. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/dxqy201206013
    李廷栋.国际地质编图现状及发展趋势[J].中国地质, 2007, 34(2):206-211 doi: 10.3969/j.issn.1000-3657.2007.02.002
    王杨刚, 郝丽荣, 黄辉, 等.基于空间数据和专家知识驱动的地质编图技术研究与应用[J].地质通报, 2019, 38(12):2067-2076. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20191215&flag=1
    何文娜, 朱长青, 李仰春, 等.基于ArcGIS的智能地质图综合[J].地球物理学进展, 2020, 35(2):728-734.
    谭永杰.地质数据的大数据特性研究[J].中国矿业, 2017, 26(9):67-71, 84. http://d.old.wanfangdata.com.cn/Periodical/zgky201709014
    何文娜, 朱长青, 李钟山, 等.基于地质云的我国战略性矿产资源储备信息管理平台构建[J].地球物理学进展, 2019, 34(4):1614-1620. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqwlxjz201904042
    王永志, 包晓栋, 缪谨励, 等.基于大数据的地质云监控平台建设与应用[J].地球物理学进展, 2018, 33(2):850-859. http://www.wanfangdata.com.cn/details/detail.do?_type=perio&id=dqwlxjz201802054
图(7)
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出版历程
  • 收稿日期:  2019-09-30
  • 修回日期:  2020-04-29
  • 网络出版日期:  2023-08-15
  • 刊出日期:  2020-06-14

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