城市地质调查，城市绿色成长的奠基石

气质、尐侽亽 · 发表于 2014-3-25 14:32

李金发，1964年生，博士，教授级高工，中国地质调查局副局长。主要从事矿产地质、资源经济等研究。
党的十八大将生态文明提升至国家战略层面，吹响了建设生态文明、建设“美丽中国”的号角，是实现中国梦的抓手之一。作为基础性、公益性、战略性的地质调查工作，将在这场生态文明建设的热潮中发挥日益重要的作用，其中，城市地质调查工作因为与城市发展、人居生活有着非常紧密的联系，是城市和谐发展、绿色成长的奠基石，正在受到更多的关注。
中国地质调查局作为全国城市地质调查工作的统一部署和组织者，目前正在一些城市开展试点工作，并且已经取得了显著效果，为城市规划、建设和管理提供了有力的地质技术支撑和有效服务。
目前我国在开展城市地质调查工作过程中采用了自主研发的数字城市地质调查软件系统，集成3S、地质三维建模等技术，实现了野外数据采集、整理、综合分析到成果输出全过程的数字化，基本实现了调查工作主流程信息化，极大地提高了调查研究精度和效率。中国地质调查局副局长李金发认为，我国城市地质调查信息化建设走在了世界的前列，居国际先进水平。
什么是城市地质调查
说起城市地质调查，首先得要对“城市地质学”有一个清晰的认识。“城市地质学”是一门关于在城市及周边地区或潜在城市化地区的特定空间范围内，综合考虑各种地质要素，研究其对城市发展所提供的资源、所施加的约束条件以及城市发展对各种地质要素所产生的影响，为城市规划、调查和管理服务的学科。其核心是研究地质条件对城市发展的制约以及城市发展对地质环境的影响，主要研究内容包括工程地质条件、水文地质条件、地质环境条件、地球化学场分布规律以及与城市地质工作有关的理论、技术、方法、政策、法规等方面的研究。
1999年我国开始的国土资源大调查将城市地质调查列为一项重要任务，2010年之后，城市地质调查工作纳入重要经济区和城市群的地质环境调查工作中统筹考虑。
对于这项工作的侧重点，李局长介绍说，首先是对城市核心区，特别是新规划区开展1：5万水文地质、工程地质调查，查明城市的基础地质和水工环基本情况；其次是针对城市存在的地质环境问题，如地下水污染、土壤污染、垃圾填埋场选址、活动断裂区域地壳稳定性等，开展专题调查研究，提出对策建议；第三是查明城市地质资源基本情况，如地下水、地热、矿泉水、地下空间利用、建筑材料、地质景观等；第四是按照统一标准规范，建立三维可视化的城市地质信息管理与服务系统。
“总体而言，城市地质调查工作开展得比较顺利。同时，随着我国城镇化快速发展，地方政府对城市地质调查工作也越来越重视，积极性很高。”李局长表示。目前，大部分试点城市是中央与地方政府合作开展，由中央资金完成基础性工作，地方资金开展专题和大比例尺地质工作，最终把资料和成果集中到一个平台上向社会提供服务。但也有一些地方城市借鉴试点城市的模式，自己出资开展城市地质调查工作。现在，全国已经完成和正在开展城市地质调查工作的城市共有32个，其中中央和地方合作的有27个，地方政府自行出资的有5个，都主要分布在东部地区。对于近几年已完成地质调查的城市，中央资金不再安排具体的工作，各城市的重点是及时补充收集新的地质资料，对已建立的数据库和信息平台进行数据的更新，维护，为社会提供更好的服务。
这些地质调查工作为诸如陕西西安的西咸区规划建设、福建福州的地铁选址、福建厦门的地热开发利用、湖南长沙的“两型”社会建设等城市的规划、建设和管理提供了有力的地质技术支撑和有效服务。
城市地质调查需信息化支撑
2013年，李金发副局长在武汉中心调研时曾强调，“地质调查工作的现代化离不开相关技术的信息化。”目前，我国在城市地质调查过程中主要采用自主研发的数字城市地质调查软件系统，这套系统集成GIS、遥感、卫星导航定位、地质三维罗盘等技术，实现了野外数据采集、整理、综合分析到成果输出全过程的数字化，基本实现了城市地质调查工作主流程信息化，极大的提高了调查研究精度和效率，丰富了成果表现形式。其中，上海和广州城市地质信息系统均获得了我国地理信息工程建设领域的最高奖项——中国地理信息优秀工程金奖。
“各个项目建立的三维城市地质管理与服务系统，可以实现城市历史以来的地质、水工环、灾害、物化探、钻探等海量数据的一体化管理，具备强大的空间分析处理，大数据快速建模，仿真模拟等功能，为城市规划管理、地质研究、社会公众搭建了一体化信息服务平台，取得了显著的经济、社会和环境效益，也为全国开展地质资料信息服务集群化和产业化工作奠定了坚实基础。”李局长这样评价城市地质调查的信息化工作。
而与国际同行相比，李局长认为，我国的城市地质调查信息化建设走在了世界的前列，居国际先进水平，得到了国际权威地学机构的高度评价。他提到，国际地质科学联合会（IUGS）主席Albetro教授认为，中国树立了城市地质调查典范，特别是大数据的综合集成利用等为城市快速发展提供了强有力的支撑；东亚东南亚地学计划协调委员会（CCOP）希望把包括信息技术在内的城市地质有关技术推广到东南亚国家和地区，促进亚太地区经济社会的更好发展。
在城市地质调查的信息化建设中，GIS软件的应用发挥了重要作用，可以管理空间地学信息与各种资料，包括各种钻孔资料和地球物理测井资料，建立相应的地学信息数据库，进而建立城市三维地质模型。目前我国城市地质调查项目大部分采用国产GIS软件，基于国产GIS平台研发的城市地质信息管理与服务系统，为城市可持续发展提供了支撑，为社会提供了良好的服务。在一些关键技术研发方面，比如海量异构地质数据、复杂地质体快速动态建模及空间分析等，已经处于国际一流水平。“从应用情况来看，效果不错。而且通过我们第一批城市地质调查试点，也极大地促进了国产GIS软件技术的发展。”李局长说。
“国产GIS软件历经20多年的发展，无论是在基础平台开发还是专业应用系统层面均取得了长足的进步。与国外主流软件相比，在一些关键技术方面已处于同一水平甚至有所超越，但是在产品化程度，如稳定性、易用性等方面，以及专业应用方面还有较大的提升空间，希望国产GIS软件能够紧跟信息技术发展潮流，加大产品化投入，深挖专业应用需求，加强市场策略与服务，多为用户提供更稳定、功能强大、性能出众而又简单易用的产品。我们作为专业应用部门，也会大力支持和配合，共同促进我国国产GIS软件的健康发展。”李局长对于国产GIS软件今后的发展也寄予了很大的期望。
创新推动城市地质调查发展
我国城市地质调查是迄今世界上最系统、最全面的，与以往国外多以单一的工程地质和地下水资源为主的城市地质调查有着很大的不同。因此，不同学科和领域的理念、技术和方法均在城市地质调查中得到应用。
“最鲜明的两个特点：一是从理论上，拓展和丰富了城市地质科学内涵，从大气圈、生物圈、水圈、岩石圈相互作用，深部与地表地质作用的耦合，以及人类活动对地质环境的影响出发，构建了整合地质学、环境科学、城市规划学、工程建筑学和信息科学等多学科，涵盖地质、物化、遥感、钻探等多手段，数据管理与服务成果一体化的城市地质调查大地质观。二是从技术方法上，集成应用了星空、地表、地下一体化的多手段调查技术方法，比如在三维地质结构探测过程中，以地质深化研究为主线，揭示地质体空间叠置复杂关系，采用遥感和地质填图建立地质构架，采用钻探查明地层垂向精细结构，采用人工地震等物探方法揭示地层横向变化，最后通过计算机信息技术来建立三维地质结构模型。”李局长对我国城市地质调查工作的创新进行了总结。
由于城市地质调查工作的复杂性和系统性，在初期开展这项工作时也面临着诸多问题。首先，从技术方面来讲，如何从“地球系统科学”和“大数据”角度，统揽不同学科和技术方法，系统采集海量地学数据，科学评价城市地质资源环境容量；如何科学管理和利用多元、海量、异构的城市地质数据，实现三维空间下地质体和地下空间透明化，使地质成果能够更直观、高效、便捷地表达等，国内外尚缺乏系统、完整的城市地质调查技术标准和规范要求可以借鉴。
其次，从管理方面，如何建立中央部门（国土资源部，中国地质调查局）和地方政府的项目合作机制，如何将各城市散落在不同单位的不同专业海量资料收集在一起，建立跨部门的信息资料共享机制，如何推进城市地质涉密成果数据的成果公开，为社会提供优质服务等等，都需要通过探索来解决。
“中国地质调查局作为全国城市地质调查工作统一部署和组织者，开展了大量工作，提供了卓有成效的指导和服务。一是组织制定规划，科学合理地部署全国城市地质调查工作；二是制定顶层设计，提出项目指导思想、工作思路和技术路线，从宏观角度指导各项目开展工作；三是全面总结城市地质调查的理论、成果和技术方法，为城市地质调查工作提供技术支撑。目前我们在第一批试点城市基础上，编著了《国家城镇化的地学保障•中国城市地质调查丛书》，编制了一套地质调查与评价、地质灾害监测、信息管理与服务全过程的技术标准体系。这些著作、技术标准以及成功经验，广泛应用于30余个城市的地质调查和研究中，推动城市地质工作进入科学发展新阶段；四是负责城市地质调查项目全过程组织实施与管理，组织专家指导重大地质问题科技攻关，保障项目顺利开展和成果资料及时汇交。”李局长在谈到应对问题时，中国地质调查局提供了哪些指导与支持时如是说。
而对于如何使地质调查成果更好地为社会服务，李局长表示，这是中国地质调查局一直在抓的重点工作，为此在“党的群众路线教育实践活动”中专门开展了推进地质资料信息社会服务专项整治工作。城市地质调查成果的社会化服务是地质调查项目中做的比较好的，但是还有很大的提高空间。“目前上海城市地质数据中心和服务平台已实现网络公开发布，注册用户千余个，年数据查询量3万多次，社会服务效果很好。下一步我们将参考上海模式积极推进其它城市的成果资料公开服务。”
城市地质调查需为城镇化及生态文明建设服务
2013年12月，中央召开了城镇化工作会议，对我国的城镇化工作进行了具体部署，提出了新的要求，同时，这也为城市地质调查工作未来的发展指明了方向。
“我们将贯彻落实会议精神，紧密结合城镇化发展规划，制定实施方案，部署未来的城市地质工作，提高我国城市地质工作程度，完善地质环境监测网络，深化制约和影响我国城市发展的重大地质问题研究，不断提升服务能力和水平。2014年，我局除继续做好正开展工作的大中城市地质调查外，还选择江苏丹阳市、广西贵港市、福建永泰县和北京北七家镇等开展小城镇地质调查试点，探索工作方法，取得工作经验，为小城镇发展建设，开展地质工作提供示范。”李金发副局长表示。
除了城镇化建设，党的十八大将生态文明提升至国家战略层面，纳入“五位一体”总体布局，凸显了中央对生态文明的高度重视。
“城市地质调查工作将对科学制定城市规划及其相关发展规划，控制城市开发强度，调整城市空间结构，促进城市形成生产空间集约高效，生活空间宜居适度，生态空间山清水秀、天蓝地绿水净的美好家园发挥重要作用。”李局长说。
“今后工作中，一是要树立尊重自然、顺应自然、保护自然的生态理念，把生态文明建设放在突出地位，实现城市地质调查工作在生态文明建设中的新作为；二是要科学规划部署我国城市地质工作，从目前大中型城市为主，逐步拓展到城市群、大中城市和城镇一体化部署，为国家城镇化发展战略的实施提供地质科学保障；三是要加强城市资源环境承载力监测预警机制建设，建立地下水和地质环境监测网络，地质灾害及重大意义地质环境问题的预警预报系统，开展资源环境承载力调查评价与区划，为城市和城市群安全运行和科学管理提供科学支持。”李局长对于城市地质调查在生态文明建设将如何发挥作用进行了规划。