大数据让农业地质活起来

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一、面临的问题

我国已全面完成了重要地质资料数字化，建成了全国重要地质钻孔数据库。我国地质资料数字化率超过99%，实现了历史性跨越，数字化程度已超过美国、英国等发达国家。这是改革开放40周年以来，地质工作者和其他相关工作者取得的重大成果，大大提振了地质工作者的信心。但如何让相对静止的地质资料更加科学的服务于经济社会发展，是现阶段我们需要探索和努力的方向。

二、经典案例分析

“第一届全国地质资料数据创新应用大赛”一等奖获奖作品“面向土地质量评价的农业地球化学监测应用”向我们展示了很好的示范。

1、应用实现三项功能:

一是农业地质资料热点分析。根究目录与日志文件，建立以馆藏化探基础数据为支撑的热点图，明确省内土地质量的目标地区、关注点（重点开展调查评价的典型地区）和省内外主要关注群体分布，形成在线资料检索热点地图服务，指导农业地质产业发展方向。本功能主要使用了捷泰天域地理底图服务和全国地质资料馆日志服务数据，采用网站用户行为数据挖掘技术对日志进行分析，通过ArcGIS API for JS提供的二次开发接口实现前台渲染。

二是农业地质多源数据综合查询。使用数据包括天地图地理底图数据、全国馆地质资料目录服务及文件服务和山东省物探勘查院地球化学资料目录服务及文件服务，主要提供山东省农业地球化学地质资料查询、元数据浏览、空间位置查看、在线阅读等功能。本功能的实现是通过调用地质资料目录服务，提取返回结果数据中的元数据及空间位置信息，并提取到的信息渲染在页面上；调用文件服务，获取各资料相关文档数据，进行文档在线浏览。

三是农业地质资料专题分析。本功能主要使用了包括天地图地理底图数据、全国地质资料馆的聊城市1∶25万地球化学采样数据和山东省物化探勘查院提供的茌平县1∶5万地球化学采样数据，可以实现多源数据综合分析包括叠加分析、采样格网化数据比对的实时可视、时空分析三大功能模块，能将全国小比例尺地球化学数据与地方大比例尺地球化学数据、产业规划数据在时间、空间尺度进行叠加分析，为土地利用规划、农业产业布局提供可视化辅助工具，用数据说话，提供精准科学决策依据。本功能模块采用空间分析和矢量切片技术，通过ArcGIS API for JavaScript提供的二次开发接口实现。

2、应用实现方式

“面向土地质量评价的农业地球化学监测应用”充分利用全国地质资料馆馆藏资料，以信息化手段挖掘各类地球化学成果资料的潜在价值，发挥地球化学勘查在农业生态等民生地质工作方面的支撑作用；通过叠加不同时期、不同比例尺的地球化学资料，建立起面向土地质量地球化学的农业地质监测体，实现基础地质工作长期服务于绿色生态文明建设。

以多源异构的化探数据资料为基础，综合利用大数据、GIS等技术，深入挖掘不同时空尺度地质资料的潜在价值，探索土地质量评价在农业地球化学监测中的应用；着力为乡村振兴、精准扶贫的决策提供技术支撑，以此推动农业高质量持续发展。

除采用全国地质资料馆数据外，还结合了山东省物化探勘查院自有数据、捷泰天域智图地理底图服务以及天地图的部分功能。应用包含了基础层、数据层、服务层和应用层四部分，应用开发采用面向SOA的二次开发的技术路线，服务端以ArcGIS Server为GIS服务平台，Visual Studio .NET为开发工具，以MVC框架为基础进行开发；客户端以HTML5+JavaScript构建前台界面，使用ArcGIS API for JavaScript提供的接口开发地图操作相关功能。

应用领域涉及土地质量调查评价、绿色农业规划、城市与产业规划、环境污染调查评价与防治、自然资源监测与安全评价，可以实现土地资源“数量、质量、生态”三位一体管护、高标准农田建设，推动土地生态文明建设。

3、本应用主要有3个创新点

一是采用网站用户行为数据挖掘技术，首次将农业地球化学工作与全国馆地质资料用户搜索日志进行数据挖掘，分析全国主要关注群体分布及山东省农业地球化学的热点区域，明确政策导向与山东省农业地质产业发展方向；

二是采用矢量数据动态切片技术，实现了海量数据在浏览器端的快速动态渲染，为农业地球化学多源时空监测数据的快速渲染及数据查询等可视化操作建立了数据应用基础；

三是采用多源时空数据叠加分析技术，将全国馆地球化学数据、茌平县地球化学数据及其产业规划数据，在时间空间尺度进行叠加分析，既挖掘了地质资料的潜在价值，又为土地利用规划、农业产业布局提供科学决策依据。

4、应用效益

本应用致力于传统地球化学成果服务自然资源监测、生态环境修复、土地品质提升三大方向的转化，通过不同时空尺度数据的对比，可以更便捷、更直观、更全面地让政府部门、人民群众和专业人员了解农业地球化学数据发展与变化规律、明确演化趋势，转变了传统地质资料的展现形式和应用渠道，为服务自然资源监测、助力乡村振兴，支撑精准扶贫提供了精细服务。