地質(zhì)信息科學(xué)的理論、方法論與技術(shù)體系

地質(zhì)信息科學(xué)的理論、方法論與技術(shù)體系吳沖龍1劉^1田宜平1毛小平2李偉忠1張夏林1(1中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)資源學(xué)院4300742中國地質(zhì)大學(xué)(北京)能源學(xué)院100083)【摘要】地質(zhì)信息科學(xué)是關(guān)于地質(zhì)信息本質(zhì)特征及其運動規(guī)律和應(yīng)用方法的一個綜合性學(xué)科領(lǐng)域。其發(fā)生和發(fā)展，是地球信息科學(xué)與地質(zhì)科學(xué)相結(jié)合的產(chǎn)物，內(nèi)部條件是地質(zhì)學(xué)定量化和地礦勘查信息化的自身需要，外部條件是計算機科學(xué)和地球空間信息科學(xué)興起和發(fā)展的促進。其研究對象是巖石圈的地質(zhì)信息，其理論框架的核心是地質(zhì)信息機理，包括地質(zhì)信息的本質(zhì)、運動規(guī)律、傳輸機制和信息流的形成機理等。其方法論體系包含著主題信息管理法、信息分析綜合法、行為功能模擬法和系統(tǒng)整體優(yōu)化法。其技術(shù)體系由地質(zhì)數(shù)據(jù)采集、地質(zhì)數(shù)據(jù)管理、地質(zhì)數(shù)據(jù)處理、地質(zhì)圖件編繪、地質(zhì)過程模擬、地質(zhì)資源評價、地質(zhì)信息傳播及其多S集成化技術(shù)所組成。【關(guān)鍵詞】地質(zhì)信息科學(xué)地理信息科學(xué)地球信息科學(xué)地球空間信息科學(xué)地質(zhì)信息機理基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)地質(zhì)勘查與工程地質(zhì)勘察的工作過程，本質(zhì)上都是信息的獲取、整理、處理、解釋和應(yīng)用過程。從野外數(shù)據(jù)采集到室內(nèi)數(shù)據(jù)綜合整理、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)處理、現(xiàn)象解釋、圖件編繪、成果分析、資源預(yù)測、勘查評價，過程模擬，再到成果保存、管理、使用和出版，甚至地礦工作的管理與決策等，無一不與信息技術(shù)緊密相連。伴隨著基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)、資源勘查學(xué)、工程勘察學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)、地球動力學(xué)和數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)，以及地質(zhì)學(xué)定量化和地礦勘查信息化的發(fā)展，伴隨著一般信息科學(xué)(InformationScience)＞地球信息科學(xué)(Geo-InformationScience)＞地球空間信息科學(xué)(Geomatics)和地理信息科學(xué)(GeographicInformationScience)的興起，一門嶄新的邊緣學(xué)科一地質(zhì)信息科學(xué)(GeologicalInformationScience)也已經(jīng)初步形成。本文擬對這一新興學(xué)科的科學(xué)含義、學(xué)科地位、發(fā)展歷程、理論體系、方法體系、技術(shù)體系的組成和發(fā)展趨勢做一些探討。1地質(zhì)信息科學(xué)含義與學(xué)科地位1.1地質(zhì)信息科學(xué)的含義地質(zhì)信息是包含地殼在內(nèi)的巖石圈運動狀態(tài)和存在方式的表征，是自然過程和人類在地礦勘查、研究、開發(fā)、利用和管理過程中各種狀態(tài)的客觀顯示，也是人和地質(zhì)資源在相互作用過程中所交換的內(nèi)容。它們有時表現(xiàn)為物質(zhì)形態(tài)，有時表現(xiàn)為非物質(zhì)形態(tài)，既反映了地質(zhì)運動中的各種差異及規(guī)律，又反映了地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系和相互作用?？梢哉J為，地質(zhì)信息在把地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象的性質(zhì)、特征及其形成、分布、演化規(guī)律轉(zhuǎn)化為人類意識的過程中，甚至在人類社會與自然界的相互聯(lián)系、相互作用和協(xié)調(diào)發(fā)展過程中，始終起著中介作用?？煽慷医∪牡刭|(zhì)信息，可以消除人類對自身與地質(zhì)資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系和社會可持續(xù)發(fā)展問題認識的不確定性一導(dǎo)致由人類和自然界所組成的人-地系統(tǒng)的有序性增加，即負熵增加。當(dāng)然，失真而且殘缺的地質(zhì)信息，必然增加人類對自身與地質(zhì)資源、環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系和社會可持續(xù)發(fā)展問題認識的不確定性一導(dǎo)致由人類和自然界所組成的人-地系統(tǒng)的有序性減少，即熵增加。地質(zhì)信息的載體是地質(zhì)數(shù)據(jù)，而地質(zhì)數(shù)據(jù)具有顯著的多源、多類、多維、多量、多時態(tài)和多主題特征。地質(zhì)數(shù)據(jù)的來源主要有露頭觀測、巖芯描述、物理測井、采樣化驗、物理-力學(xué)測試、日常生產(chǎn)記錄、水文地質(zhì)調(diào)查、重磁電震等地球物理勘探、遙感、地球化學(xué)勘探、綜合研究與編圖，以及已有的各種勘查和研究成果。如此豐富的數(shù)據(jù)源，必然帶來繁多的數(shù)據(jù)類型和海量數(shù)據(jù)。從表現(xiàn)形式上看，地質(zhì)數(shù)據(jù)可分為數(shù)字型、文字型、日期型和圖形型數(shù)據(jù)；從數(shù)學(xué)性質(zhì)上看，可分為名義型、有序型、間隔型和比例型數(shù)據(jù)；從計算方法上看，可分為定性數(shù)據(jù)和定量數(shù)據(jù)；從描述內(nèi)容上看，可分為屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)；從存儲結(jié)構(gòu)上看，可分為柵格數(shù)據(jù)和矢量數(shù)據(jù)。地質(zhì)數(shù)據(jù)的多維特征表現(xiàn)在空間結(jié)構(gòu)與多層次交叉上。例如一個鉆孔的數(shù)據(jù)，不僅有孔口坐標(biāo)3,y)和高程(z)，還有鉆孔名稱、性質(zhì)、鉆探目的、設(shè)計深度、終孔深度、孔徑尺寸、技術(shù)措施、施工質(zhì)量、施工單位、和施工日期等，而且有幾百乃至幾千層巖石，需要分別進行巖性、巖相、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物組成、古生物特征的描述，甚至還要采樣化驗其礦物共生組合、元素組成等眾多參數(shù)。地質(zhì)數(shù)據(jù)的多時態(tài)特征主要表現(xiàn)在：①所有地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象都是地質(zhì)歷史進程某一階段的產(chǎn)物，我們所獲取得地質(zhì)數(shù)據(jù)記載了不同地史時期的地質(zhì)作用信息，而利用這些信息來恢復(fù)地質(zhì)演化史正是地質(zhì)學(xué)的重要研究內(nèi)容之一；②地礦勘查工作是階段性遞進的，如找礦勘探分為普查、詳查、精查等幾個階段，隨著勘探程度的提高，勘探點密度逐步增加，所獲取的數(shù)據(jù)不斷增多，不少數(shù)據(jù)需要更新，許多圖件需重新編制。地質(zhì)數(shù)據(jù)的多主題特征是指其用途的廣泛性，每一種數(shù)據(jù)既要用于地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)作用分析，又要用于礦體及礦床特征分析、控礦條件及成礦過程分析、外圍及深部含礦性預(yù)測，還要用于儲量計算和地質(zhì)-技術(shù)-經(jīng)濟-環(huán)境條件綜合評價，此外，還必須編制出各種各樣的地質(zhì)圖件。每一個應(yīng)用主題都涉及大量不同類型的數(shù)據(jù)，而數(shù)據(jù)處理過程非常復(fù)雜。此外，龐大的屬性數(shù)據(jù)量，也是地質(zhì)數(shù)據(jù)的重要特征。地質(zhì)數(shù)據(jù)如此的多源、多類、多量、多維、多時態(tài)和多主題特征，給地礦工作信息化帶來巨大困難。如何取好、管好、用好這些數(shù)據(jù)，從中獲取可靠且健全的信息，以便正確認識地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)過程、地質(zhì)資源和地質(zhì)環(huán)境，為合理開發(fā)利用服務(wù)，是擺在我們面前的重要任務(wù)。地質(zhì)信息科學(xué)就是這樣一個關(guān)于地質(zhì)信息本質(zhì)特征及其運動規(guī)律和應(yīng)用方法的綜合性學(xué)科領(lǐng)域，主要研究在應(yīng)用計算機和通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對地質(zhì)信息進行獲取、加工、集成、存貯、管理、提取、分析、處理、模擬、顯示、傳播和應(yīng)用過程中所提出的一系列理論、方法和技術(shù)問題。它既是地球信息科學(xué)的重要組成部分，也是地球信息科學(xué)與地質(zhì)科學(xué)交叉的邊緣學(xué)科。1.2地質(zhì)信息科學(xué)在地球信息科學(xué)中的位置地質(zhì)信息科學(xué)是地質(zhì)學(xué)（包括：基礎(chǔ)地質(zhì)學(xué)、礦產(chǎn)地質(zhì)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)、工

程地質(zhì)學(xué)、數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)、資源勘查學(xué)等）與信息科學(xué)（包

括：地球信息科學(xué)、地球空間信息科學(xué)及信息系統(tǒng)技術(shù)、計算機技術(shù)及通訊網(wǎng)絡(luò)

技術(shù)等）交叉融合的產(chǎn)物。它既是一個獨立的分支學(xué)科，又緊緊地為地質(zhì)學(xué)發(fā)展服務(wù)，為地質(zhì)學(xué)定量化和地礦工作信息化服務(wù)。地質(zhì)信息科學(xué)可能是地球信息科學(xué)領(lǐng)域中最復(fù)雜的一個分支學(xué)科。在地球信息科學(xué)的諸多分支學(xué)科中，地質(zhì)信息科學(xué)、水文信息科學(xué)、海洋信息科學(xué)、生態(tài)環(huán)境信息科學(xué)和大氣信息科學(xué)處于同等地位，具有并列關(guān)系（圖1），其研究對象分別是巖石圈、地表、水圈、生物圈和大氣圈的信息；而地球空間信息科學(xué)是一門橫斷性的信息科學(xué)分支，其研究對象是地球各層圈的空間位置、拓撲關(guān)系、空間結(jié)構(gòu)、空間形態(tài)及其變化的信息。作為地球信息科學(xué)和地球科學(xué)的分支學(xué)科，地質(zhì)信息科學(xué)理所當(dāng)然地享受著地球信息科學(xué)和地球科學(xué)所積累的一切成果，同時也從地球空間信息科學(xué)、地理信息科學(xué)、水文信息科學(xué)等兄弟分支學(xué)科的展中得到啟示、借鑒和支持。圖1地質(zhì)信息科學(xué)在地球信息科學(xué)體系中的位萱2地質(zhì)信息科學(xué)的發(fā)生與發(fā)展地質(zhì)信息科學(xué)的發(fā)生和發(fā)展，是地質(zhì)學(xué)定量化和地礦勘查的信息化本身的需要。因此，地質(zhì)信息科學(xué)的發(fā)生與發(fā)展總是與地質(zhì)學(xué)定量化進程相伴隨，與資源勘查學(xué)、應(yīng)用地球物理學(xué)、應(yīng)用地球化學(xué)、地球動力學(xué)和數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)的發(fā)展相伴隨，也與地礦勘查的信息化實踐發(fā)展相伴隨。地質(zhì)學(xué)在由經(jīng)驗上升到理論的無數(shù)次飛躍中，需要有數(shù)學(xué)的介入，需要定量化手段的支持］，也需要有更多、更好的探測與分析技術(shù)的幫助。從地質(zhì)體和地質(zhì)現(xiàn)象的幾何學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)測量、換算、分析，到各種地質(zhì)變量的時空變化規(guī)律統(tǒng)計和礦產(chǎn)儲量的計算，到重力法、磁法、電法、地震法、大地電磁法、放射性法、遙感技術(shù)等地球物理探測手段和各種分析化學(xué)手段的相繼出現(xiàn)，地質(zhì)學(xué)、資源勘查學(xué)、地球物理學(xué)、地球化學(xué)和地球動力學(xué)不斷發(fā)展，人們獲取地質(zhì)數(shù)據(jù)的手段越來越多，類型越來越復(fù)雜，數(shù)量也越來越龐大，以至于有了多源、多類、多量、多維、多時態(tài)和多主題特征。為了從這些數(shù)據(jù)中獲得更為全面的有用信息，以便深刻地了解和認識地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)過程，更好地利用和保護地質(zhì)資源，人們越來越多地求助于數(shù)學(xué)方法和地質(zhì)信息技術(shù)。各種物化探異常的正、反演理論方法和各種地球動力學(xué)理論方法的提出與完善，都是這方面的重要成果，對地質(zhì)學(xué)定量化和地礦勘查信息化進程起了重要的推動作用。數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)學(xué)科的形成和計算機技術(shù)的應(yīng)用，為地質(zhì)信息科學(xué)的發(fā)展進一步創(chuàng)造了條件。數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)經(jīng)過了130余年的漫長歷程，才成為一門獨立學(xué)科。這個過程從1840年英國學(xué)者C.Lyell首次運用統(tǒng)計學(xué)方法劃分第三紀(jì)地層開始，到1944年蘇聯(lián)學(xué)者A.5.BucTe口uyc在《分析地質(zhì)學(xué)》一文中提出用定量方法研究地質(zhì)問題的設(shè)想，到1958年美國學(xué)者W.C.Krumbein首次在雜志上公布電子計算機地質(zhì)計算程序，再到1968年國際數(shù)學(xué)地質(zhì)協(xié)會(IAMG)成立為止。數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)開創(chuàng)了地質(zhì)變量的不確定性、數(shù)學(xué)特征、樣本空間特征和地質(zhì)變量提取轉(zhuǎn)換方法的研究，建立了地質(zhì)數(shù)據(jù)空間分布理論和地質(zhì)作用隨機過程理論，給出了地質(zhì)信息的空間統(tǒng)計法、多元統(tǒng)計法、穩(wěn)健統(tǒng)計法、成分數(shù)據(jù)統(tǒng)計法和統(tǒng)計預(yù)測法，成為地質(zhì)信息科學(xué)的方法基礎(chǔ)；而電子計算機及其信息系統(tǒng)的應(yīng)用，既為數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)提供了必要的工具，也為地質(zhì)信息科學(xué)的技術(shù)體系形成奠定了基礎(chǔ)。地質(zhì)信息技術(shù)體系的發(fā)展始于20世紀(jì)60年代初。最初是物化探數(shù)據(jù)處理和模型正、反演的計算機應(yīng)用，接著是70年代中期基礎(chǔ)地質(zhì)信息的RS技術(shù)和地質(zhì)圖件編繪的CAD技術(shù)引進，再接著是80年代初測試數(shù)據(jù)和描述性數(shù)據(jù)管理的DBS(數(shù)據(jù)庫)技術(shù)引進，以及地質(zhì)過程計算機模擬理論和技術(shù)的興起，隨后是90年代初用于空間數(shù)據(jù)管理和空間分析的GIS技術(shù)引進，最后是90年代后期野外地質(zhì)測量的GPS技術(shù)和GPS、RS、GIS集成化概念的引進。這里需要著重指出地球空間信息科學(xué)在地質(zhì)信息科學(xué)近期發(fā)展中的促進作用。所謂地球空間信息科學(xué)是一個以系統(tǒng)方式集成所有獲取和管理空間數(shù)據(jù)方法的學(xué)科領(lǐng)域(ISO,1996)，它是地球信息科學(xué)的較為成熟的分支學(xué)科。地球空間信息科學(xué)理論框架的核心是地球空間信息機理“Geo-Informatics”。其研究內(nèi)容涉及地球空間信息的基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)、結(jié)構(gòu)、時空變化、認知、不確定性、解譯與反演、表達與可視化等基礎(chǔ)理論問題，研究目的是揭示地球幾何形態(tài)、空間分布及變化的規(guī)律；其技術(shù)體系由上述“GPS、RS、GIS—3S”及其集成化技術(shù)、計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)等組成。地球空間信息科學(xué)為地球科學(xué)提供空間信息框架、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和信息處理技術(shù)。由于地礦勘查對象都帶有空間特征，地球空間信息科學(xué)從理論、方法和技術(shù)等方面深刻地影響著地礦勘查工作。上述3S及其集成技術(shù)一出現(xiàn)，便被引進地礦領(lǐng)域。但由于地質(zhì)科學(xué)和地質(zhì)勘查對象及技術(shù)的特殊性和復(fù)雜性，所引進的各種信息技術(shù)成果都經(jīng)過了改造和再開發(fā)，并與原有的技術(shù)融合和集成一多S集成，才成為今天的地質(zhì)信息科學(xué)技術(shù)體系。信息技術(shù)的引進、改造、融合和集成，大大加快了地礦勘查工作的信息化進程。所謂地礦勘查工作信息化是指采用信息系統(tǒng)，對傳統(tǒng)的地礦勘查工作主流程進行充分改造，實現(xiàn)全程計算機輔助化，使數(shù)據(jù)在各道工序間流轉(zhuǎn)順暢、充分共

享，最大限度地發(fā)揮信息的作用。這是一項復(fù)雜的系統(tǒng)工程，其中既涉及各種信

息技術(shù)及其集成化應(yīng)用，也涉及方法論和其它問題，要求深化對地質(zhì)信息機理基

礎(chǔ)理論的研究。與地質(zhì)學(xué)定量化一樣，地礦勘查信息化的需求也是地質(zhì)信息科學(xué)

發(fā)展的動力，促進地質(zhì)信息科學(xué)的理論框架、方法論體系和技術(shù)體系形成；地礦

工作信息化工程，又成為地質(zhì)信息科學(xué)發(fā)展的用武之地和檢驗場所，地質(zhì)信息科

學(xué)的理論框架、方法論體系和技術(shù)體系正是通過地礦工作信息化的實踐而逐步發(fā)

展起來的?？傊?，地質(zhì)信息科學(xué)發(fā)生和發(fā)展的內(nèi)部條件，是地質(zhì)學(xué)定量化和地礦勘查信息化的需求；其方法基礎(chǔ)、技術(shù)基礎(chǔ)和實踐基礎(chǔ)，是數(shù)學(xué)地質(zhì)學(xué)、計算機技術(shù)和地礦勘查工作信息化過程；其外部條件是一般信息科學(xué)、地球信息科學(xué)和地球空間信息科學(xué)的形成與發(fā)展。3地質(zhì)信息科學(xué)的理論體系與方法論體系3.1地質(zhì)信息科學(xué)的理論體系地質(zhì)信息科學(xué)理論體系尚在形成和完善之中，目前只有一個大致的框架。這個框架的核心是地質(zhì)信息機理，主要包括地質(zhì)信息的本質(zhì)、運動規(guī)律、傳輸機制和信息流的形成機理等；框架的結(jié)構(gòu)和組成，主要體現(xiàn)在研究對象、任務(wù)和內(nèi)容等幾個方面。地質(zhì)信息科學(xué)的研究對象是巖石圈（含地殼）的地質(zhì)信息。這與地質(zhì)科學(xué)以巖石圈（含地殼）的物質(zhì)或能量為研究對象，有著顯著的差別。地質(zhì)信息不同于物質(zhì)和能量，而是巖石圈（含地殼）的物質(zhì)和能量運動狀況和運動方式的表征。將地質(zhì)信息作為專門的研究對象，既說明地質(zhì)科學(xué)的成熟，也說明信息科學(xué)和技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到足以影響地質(zhì)科學(xué)的程度。地質(zhì)信息科學(xué)的任務(wù)主要是通過研究地質(zhì)信息的本質(zhì)，來探索人類對各種地質(zhì)信息的獲取、分類、變換、傳播、存貯、管理、處理、解譯、表達和利用的一般規(guī)律，用以提高開發(fā)、吸收信息的能力，進一步增強、補充和擴展人類的地質(zhì)思維功能和智力功能，更好地利用地質(zhì)信息，更好地認識地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)過程，合理開發(fā)、利用和保護地質(zhì)資源根據(jù)一般信息科學(xué)的原理，地質(zhì)信息科學(xué)的研究內(nèi)容主要包括以下幾個主要方面：①研究地質(zhì)信息的本質(zhì)、特征（結(jié)構(gòu)、性質(zhì)）和度量（基準(zhǔn)與標(biāo)準(zhǔn)）；②研究地質(zhì)信息的運動規(guī)律，即研究地質(zhì)信息在殼幔之間、水巖之間和地質(zhì)體之間的傳輸機制、物理過程、增益與衰減以及信息流的形成機理:③研究地質(zhì)信息的產(chǎn)生、表現(xiàn)和認知的一般規(guī)律及其不確定性與可預(yù)見性；④研究地質(zhì)信息的采集、分類、變換、加工、整理、存儲、管理、統(tǒng)計、分析、處理、解譯、反演、正演、建模、模擬、表達和可視化的理論、方法和技術(shù)；⑤研究地質(zhì)信息傳播、交流與社會化服務(wù)的途徑、方法和技術(shù)：⑥研究利用地質(zhì)信息進行地質(zhì)資源管理、預(yù)測、決策、開發(fā)，并實現(xiàn)最優(yōu)化的原理和方法；⑦研究地質(zhì)信息市場、信息商品、信息產(chǎn)業(yè)的特征、結(jié)構(gòu)、功能及其發(fā)展機制等等。3.2地質(zhì)信息科學(xué)的方法論體系一般信息科學(xué)（Informatics）的方法論體系，包括信息分析綜合法、行為功能模擬法和系統(tǒng)整體優(yōu)化法等三個部分。這三種方法分別源于信息論、控制論和方法論，既密切聯(lián)系又相輔相成，已經(jīng)成為現(xiàn)代科學(xué)方法論的重要組成部分。借鑒這一科學(xué)方法論體系，地質(zhì)信息科學(xué)在發(fā)展過程中，也初步形成了自己的方法論體系。地質(zhì)信息科學(xué)的方法論體系除了上述方法外，還增加了主題信息管理法。主題信息管理法源于地質(zhì)信息自身的特點和當(dāng)前高度發(fā)展的信息技術(shù)，是指利用以主題式點源地礦數(shù)據(jù)庫為核心的信息系統(tǒng)和多S集成技術(shù)，全面改造地礦勘查工作流程，實現(xiàn)全流程的計算機輔助化，使數(shù)據(jù)在各道工序間流轉(zhuǎn)順暢，為地質(zhì)信息分析提供可靠而健全的信息源；信息分析綜合法是指通過地質(zhì)數(shù)據(jù)的綜合分析、處理、反演、正演，提取健全和有用的信息，并建立相應(yīng)的地質(zhì)模型，從研究對象信息過程的特征和聯(lián)系上了解和認識地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)過程、地質(zhì)資源和地質(zhì)環(huán)境，乃至整個地質(zhì)系統(tǒng)；行為功能模擬法是指利用各種地質(zhì)過程模擬系統(tǒng)、地質(zhì)資源預(yù)測評價系統(tǒng)、開發(fā)利用決策支持系統(tǒng)、地質(zhì)環(huán)境綜合評價系統(tǒng)和地質(zhì)災(zāi)害預(yù)報預(yù)警系統(tǒng)，對各種地質(zhì)模型進行解算、模擬、評價、預(yù)測和決策分析，揭示地質(zhì)系統(tǒng)演化的影響因素及其相互間的控制與反饋控制關(guān)系，進而總結(jié)地質(zhì)系統(tǒng)演化的內(nèi)在規(guī)律，并實現(xiàn)對地質(zhì)資源、地質(zhì)環(huán)境和地質(zhì)災(zāi)害的評估；系統(tǒng)整體優(yōu)化法是指從部分與整體之間、整體與外部環(huán)境之間、資源開發(fā)利用與生態(tài)環(huán)境保護之間、人與自然的協(xié)調(diào)發(fā)展之間的相互聯(lián)系中，綜合地考察研究對象，進行最優(yōu)化決策，將知識轉(zhuǎn)化為可供操作的開發(fā)、保護和治理行為，達到可持續(xù)發(fā)展的目的。4地質(zhì)信息科學(xué)的技術(shù)體系地質(zhì)信息科學(xué)的技術(shù)體系由地質(zhì)數(shù)據(jù)采集、地質(zhì)數(shù)據(jù)管理、地質(zhì)數(shù)據(jù)處理、地質(zhì)圖件編繪、地質(zhì)過程模擬、地質(zhì)資源評價、地球信息傳播及其集成化技術(shù)組成。但由于地質(zhì)信息及其處理本身極端復(fù)雜性，至今這個技術(shù)體系還不完善，集成化程度也比較低。隨著“數(shù)字地球”概念的提出，各國政府和產(chǎn)業(yè)部門紛紛把“數(shù)字國土”、“數(shù)字勘查”、“數(shù)字礦山”、“數(shù)字油田”等構(gòu)想付諸實施，地質(zhì)信息技術(shù)有望朝著體系完整的方向發(fā)展。4.1地質(zhì)數(shù)據(jù)的數(shù)字化采集技術(shù)地質(zhì)數(shù)據(jù)主要來源包括：地球物理勘探與遙感、地球化學(xué)勘探、野外地質(zhì)勘測、室內(nèi)巖礦分析測試和圖形編繪。由于數(shù)據(jù)類型繁多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，地質(zhì)數(shù)據(jù)的采集方式不可能統(tǒng)一。目前，與各種數(shù)據(jù)源和數(shù)據(jù)類型相適應(yīng)的數(shù)字化采集技術(shù)得到快速發(fā)展，例如各種數(shù)字化的重力法、磁法、電法、地震法、大地電磁法等物探技術(shù)；數(shù)字化的多光譜、高光譜、高分辨率的遙感技術(shù)；數(shù)字化的視電阻率、自然電位、放射性、聲波速度、地層傾斜、地溫等測井技術(shù)；數(shù)字化的固體礦物成分、流體包裹成分、粒度和溫壓條件的顯微鏡、電子顯微鏡、電子探針鏡和激光拉曼光譜檢測技術(shù)等；數(shù)字化的氧化物成分、元素成分、同位素特征等化學(xué)測試技術(shù)；數(shù)字化的素描、攝影、錄像、錄音等多媒體技術(shù)，等等。特別是基于便攜機和掌上機的野外地質(zhì)數(shù)據(jù)和測繪數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研發(fā)，集成了RDBS、GIS、RS和GPS，正在改變著野外數(shù)據(jù)手工采集的落后面貌。與此同時，數(shù)據(jù)采集內(nèi)容的標(biāo)準(zhǔn)化、代碼化和數(shù)據(jù)模式的通用性問題也在進一步解決之中。4.2地質(zhì)數(shù)據(jù)的計算機管理技術(shù)由于地質(zhì)資源勘查的數(shù)據(jù)資料具有反復(fù)使用、長期使用的價值，因而具有長期保存的必要性；同時又由于獲取時的代價昂貴和對于不同勘查對象、不同勘查目的和不同勘查階段的通用性，而具有共享的必要性。這兩種必要性的存在使得地礦勘查資料和數(shù)據(jù)成為國家的寶貴財富，其數(shù)據(jù)庫通常被放在優(yōu)先建設(shè)的地位上。自從20世紀(jì)80年代以來，我國先后建立起了數(shù)千個各種類型的地質(zhì)屬性(關(guān)系)數(shù)據(jù)庫，21世紀(jì)以來實施的“數(shù)字國土工程”則已經(jīng)建立了近萬個地質(zhì)空間數(shù)據(jù)庫。目前的發(fā)展趨勢是采用主題數(shù)據(jù)庫(SubjectDatabases)的設(shè)計思路與方法，把以功能處理為核心變成以數(shù)據(jù)管理為核心，統(tǒng)一概念模型和數(shù)據(jù)模型，實行術(shù)語、代碼標(biāo)準(zhǔn)化；采用對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫技術(shù)，統(tǒng)一存儲屬性數(shù)據(jù)和空間數(shù)據(jù)；兼顧地礦行業(yè)的當(dāng)前與未來需求，建立與各種業(yè)務(wù)主題相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫；研發(fā)適合于地礦勘查工作信息化的共用數(shù)據(jù)平臺的支撐軟件，進而建立共用地質(zhì)數(shù)據(jù)平臺。4.3地質(zhì)數(shù)據(jù)的計算機處理技術(shù)地質(zhì)數(shù)據(jù)的計算機處理是利用電子計算機的快速運算功能，來實現(xiàn)各種數(shù)學(xué)模型的解算，達到壓制干擾、突出有用信息的目的，并且對有用信息進行分析和綜合。其內(nèi)容包括物探方法模型的正演和反演計算、化探及地質(zhì)編錄數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析、地質(zhì)特征的空間分析、礦產(chǎn)儲量的計算與統(tǒng)計、工程巖土力學(xué)和水力學(xué)計算、鉆井（孔）設(shè)計和孔斜校正等。此外，地質(zhì)數(shù)據(jù)計算機處理還包括大量日常的數(shù)據(jù)換算。隨著物探數(shù)據(jù)正反演、地球動力學(xué)和數(shù)學(xué)地質(zhì)理論與方法的迅速發(fā)展，以及礦產(chǎn)資源定量預(yù)測理論和方法的完善，已經(jīng)涌現(xiàn)出大量的應(yīng)用軟件，例如地震勘探解釋軟件GeoQuest和Landmark等。目前，這些軟件開始走向以公用數(shù)據(jù)平臺為依托的專題技術(shù)集成和應(yīng)用集成的道路，有的已經(jīng)進入地礦勘查工作的主流程。4.4地質(zhì)圖件的機助編繪技術(shù)應(yīng)用計算機輔助設(shè)計技術(shù)來編制地質(zhì)圖件，既能保證質(zhì)量，減少編圖、制圖和修編的工序和時間，還有利于圖形的存貯、保管和使用，保證實現(xiàn)圖形數(shù)據(jù)共享。國內(nèi)外在這方面都進行了許多探討和研發(fā)并取得重要進展，所涌現(xiàn)出來的CAD應(yīng)用軟件已經(jīng)進入了地礦勘查工作的主流程，其中主要有：鉆孔（井）綜合柱狀圖、實測地質(zhì)剖面圖、勘探剖面圖、儲量計算圖、資源預(yù)測評價圖、構(gòu)造綱要圖和各種綜合地質(zhì)圖。地礦圖件計算機輔助編繪技術(shù)的發(fā)展方向，一是以公用數(shù)據(jù)平臺支撐軟件為依托，提高地礦圖件編繪的數(shù)據(jù)庫支持程度；二是與GIS技術(shù)相結(jié)合，提高地礦信息提取、轉(zhuǎn)換和成圖的自動化程度；三是與三維圖示技術(shù)結(jié)合，實現(xiàn)地質(zhì)數(shù)據(jù)資料的立體表現(xiàn)；四是采用參數(shù)化方式，并與人工智能方式相結(jié)合，提高地礦信息提取、轉(zhuǎn)換和成圖的自動化程度，以及人機交互能力。4.5地質(zhì)過程計算機模擬技術(shù)地質(zhì)成礦過程計算機模擬也稱為地質(zhì)過程數(shù)學(xué)模擬或地質(zhì)過程定量分析，是近二十年來在計算機地質(zhì)應(yīng)用領(lǐng)域里迅速發(fā)展著的一種仿真技術(shù)。地質(zhì)工作者可以將概念模型及其相應(yīng)的方法模型看作實驗工具，通過改變各種條件和參數(shù)來觀察它的反應(yīng)，從而定量地揭示各種地質(zhì)事件中影響因素的相互關(guān)系，以及變化趨勢和可能結(jié)果。當(dāng)前發(fā)展得最為迅猛的領(lǐng)域是石油天然氣勘查領(lǐng)域的盆地模擬、油氣成藏動力學(xué)模擬和油藏模擬，已經(jīng)進入了資源預(yù)測評價的實際應(yīng)用階段。其它領(lǐng)域如構(gòu)造應(yīng)力場模擬、盆地地?zé)釄瞿M、地下水動力學(xué)模擬、構(gòu)造演化的平衡剖面模擬、火山噴發(fā)作用模擬、滑坡運動模擬等也取得了很大進展。當(dāng)前地質(zhì)過程數(shù)學(xué)模擬的一個發(fā)展方向是與地質(zhì)過程分析密切結(jié)合，實現(xiàn)地質(zhì)成礦過程分析的信息化與定量化、再造成礦成藏作用所依存三維物質(zhì)空間、描述各地質(zhì)作用之間的控制和反饋控制關(guān)系以及油氣和礦質(zhì)運移聚集的非線性過程；另一個發(fā)展方向是與數(shù)據(jù)可視化技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)計算可視化、分析可視化、過程可視化、結(jié)果可視化和決策可視化。地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)作用都不同程度地存在著參數(shù)信息不完全、結(jié)構(gòu)信息不完全、關(guān)系信息不完全和演化信息不完全的情況。對這種不良結(jié)構(gòu)化或半結(jié)構(gòu)化問題進行定量化描述十分困難，借助三維動態(tài)可視化技術(shù)可以提供新的洞察力，啟迪思路，有助于直觀地感知和了解地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象和地質(zhì)過程。4.6地質(zhì)資源人工智能評價技術(shù)地質(zhì)學(xué)由于學(xué)科本身的特點，一直是專家系統(tǒng)應(yīng)用研究的活躍領(lǐng)域。許多復(fù)雜地質(zhì)問題的解釋和處理，在很大程度上依賴專家的知識和經(jīng)驗。專家系統(tǒng)可以充分發(fā)揮專家作用，使得一般地質(zhì)人員能象專家那樣工作，從而提高找礦和勘探效果。在固體礦產(chǎn)資源評價和油氣資源勘探評價方面，已經(jīng)涌現(xiàn)出一批有實用價值的軟件系統(tǒng)。為了解決復(fù)雜的組合優(yōu)化、多目標(biāo)決策問題，例如地礦勘查、開發(fā)和管理中的技術(shù)方法和手段組合優(yōu)化決策、最優(yōu)勘探方案的選擇、資源配置與合理利用、勘查投資結(jié)構(gòu)優(yōu)化及投資風(fēng)險評估決策等，地質(zhì)領(lǐng)域的專家系統(tǒng)(ES)的發(fā)展方向是與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)(ANN—ArtificialNeuralNetwork)相結(jié)合。為了具有求解不確定性、模糊性和隨機性問題的能力，并解決地質(zhì)礦產(chǎn)資源預(yù)測評價領(lǐng)域中的復(fù)雜空間分析問題，人們正在把模糊數(shù)學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計、拓撲幾何等方法結(jié)合到ANN的學(xué)習(xí)規(guī)則中去，并且將ES和ANN與GIS及可視化技術(shù)結(jié)合起來，同時，將資源預(yù)測評價專家系統(tǒng)置放于共用地礦數(shù)據(jù)平臺之上。4.7地質(zhì)數(shù)據(jù)的數(shù)字化傳輸技術(shù)地質(zhì)數(shù)據(jù)數(shù)字化傳輸既包括將野外采集的數(shù)據(jù)向室內(nèi)數(shù)據(jù)處理中心傳輸，也包括在室內(nèi)進行遠程數(shù)據(jù)查詢、交換和互操作。地礦信息數(shù)字化傳輸主要是通過數(shù)字通訊網(wǎng)絡(luò)(目前主要是Internet)來實現(xiàn)的。隨著國家信息高速公路和通訊網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的加速進行，將使地礦數(shù)據(jù)的遠程共享和綜合應(yīng)用成為現(xiàn)實。這里需要著重解決多源異構(gòu)數(shù)據(jù)和海量空間數(shù)據(jù)的傳輸問題。海量的地質(zhì)空間和屬性數(shù)據(jù)的傳播不同于一般的事務(wù)管理和商務(wù)管理，需要有專門的技術(shù)和國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施的支持。國家空間數(shù)據(jù)基礎(chǔ)設(shè)施包括：空間數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)、管理與分發(fā)體系和機構(gòu)，空間數(shù)據(jù)交換網(wǎng)站，空間數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)以及數(shù)字地球空間數(shù)據(jù)框架。各國政府所制定并實施的信息高速公路計劃、空間數(shù)據(jù)交換格式標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，以及各種大、中、小比例尺的基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)，為開展地質(zhì)數(shù)據(jù)的遠程傳輸、互操作和充分共享打下了良好基礎(chǔ)，可以充分利用。4.8地質(zhì)信息技術(shù)的多S集成化為了最大限度地發(fā)揮各種信息技術(shù)和數(shù)據(jù)的作用，需要實現(xiàn)系統(tǒng)集成化，以便使各部分有機地組成一個整體，每個元素都要服從整體，追求整體最優(yōu)化；各個信息處理環(huán)節(jié)相互銜接，數(shù)據(jù)在其間流轉(zhuǎn)順暢，能夠充分共享。系統(tǒng)有了這樣的整體性，即使在系統(tǒng)中每個元素并非十分完善，通過綜合與協(xié)調(diào)，仍然能使整體系統(tǒng)達到較完美的程度。從地質(zhì)信息技術(shù)實現(xiàn)的邏輯結(jié)構(gòu)看，系統(tǒng)集成的內(nèi)容包括：技術(shù)集成、網(wǎng)絡(luò)集成、數(shù)據(jù)集成和應(yīng)用集成。地質(zhì)信息技術(shù)的集成，可以借鑒空間信息科學(xué)領(lǐng)域的“3S（GIS、RS、GPS）”和“5S（GIS、RS、GPS、DPS、ES）”集成技術(shù)。但由于地礦勘查所要管理和處理的既有地表空間數(shù)據(jù)，還有更

多的地下空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，不僅應(yīng)該考慮關(guān)系式數(shù)據(jù)庫（RDBS）和空間數(shù)據(jù)

庫（PDBS或GIS）的集成，還要考慮構(gòu)建用于數(shù)據(jù)分析和資源預(yù)測、評價、管理

和決策的模型庫、方法庫、數(shù)據(jù)倉庫與數(shù)據(jù)銀行等。因此，應(yīng)當(dāng)考慮“多S（DBS、

GIS、RS、GPS、MIS和ES等等）”集成，使之成為以主題式點源地礦數(shù)據(jù)庫為

核心的綜合性技術(shù)系統(tǒng)一地礦勘查信息系統(tǒng)。圖2以主題式點源數(shù)據(jù)庫為核心的地礦勘查信息系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)根據(jù)結(jié)構(gòu)-功能一致性準(zhǔn)則，點源地礦信息系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可分為內(nèi)、中、外3層（圖2）。內(nèi)層為數(shù)據(jù)管理層，由下部的主題式對象-關(guān)系數(shù)據(jù)庫子系統(tǒng)與上部的數(shù)據(jù)倉庫組成，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)組織、存貯、檢索、轉(zhuǎn)換、分析、綜合、融合、傳輸和交叉訪問；外層是技術(shù)方法層，包括各種高功能的硬件、軟件平臺和空間分析技術(shù)、三維可視化技術(shù)、CAD技術(shù)、人工智能技術(shù)；中層是功能應(yīng)用層，包括數(shù)據(jù)綜合整理、圖件編繪和資源預(yù)測評價等3個層次，用于實現(xiàn)功能處理和決策支持。5結(jié)束語綜上所述，地質(zhì)信息科學(xué)的發(fā)生和發(fā)展，是地質(zhì)學(xué)定量化和地礦勘查信息化自身的需要，也是計算機應(yīng)用和地球空間信息科學(xué)的促進結(jié)果。迄今為止，地質(zhì)信息科學(xué)已經(jīng)具有獨特的研究對象、明確的研究內(nèi)容、完整的方法論體系和嶄新的技術(shù)體系，其理論框架也初步形成，已經(jīng)奠定了成為一門獨立學(xué)科的根基。然而，就總體而言，其理論體系、方法體系和技術(shù)體系還不夠完善，還需要加強研究和實踐。世界已經(jīng)進入信息時代，信息科學(xué)業(yè)已成為與物質(zhì)科學(xué)、能量科學(xué)并駕齊驅(qū)的三大科學(xué)領(lǐng)域之一。自從“數(shù)字地球”和“數(shù)字中國”概念提出并付諸實施以來，一般信息科學(xué)、地球信息科學(xué)和地球空間信息科學(xué)的發(fā)展更為迅速，為了迎頭趕上其前進步伐，提高開發(fā)、利用地質(zhì)信息的能力，擴展地質(zhì)思維功能，更深入地認識地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)過程和地質(zhì)環(huán)境，并加以合理開發(fā)、利用和保護，有必要進一步加強地質(zhì)信息科學(xué)的理論體系、方法體系和技術(shù)體系的研究和實踐。顯然，從事這項研究工作既有著重要理論意義，又有著重要的現(xiàn)實意義。(本項研究得到國家973基礎(chǔ)研究項目2003CB415205專題、863高科技項目2002AA133020專題、中石化“三維盆地模擬技術(shù)與油氣成藏動力學(xué)評價”項目和三峽地質(zhì)災(zāi)害防治指揮部“地質(zhì)災(zāi)害勘查信息系統(tǒng)研制”項目的資助。收稿日期：2005-07-05；Email：liugang@)參考文獻吳沖龍，汪新慶，劉剛等.地質(zhì)礦產(chǎn)點源信息系統(tǒng)設(shè)計原理與應(yīng)用，武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1996.WUCL,WANGXQ,LIUG,etal.GeologicalandMineralResourcesPoint-SourceInformationSystem:DesignPrincipleandApplications,Wuhan:ChinaUniversityofGeosciencesPress,1996趙鵬大，胡旺亮,李紫金.礦床統(tǒng)計預(yù)測，北京：地質(zhì)出版社，1983:10-12.ZHAOPD,HUWL,LIZJ.StatisticalPredictionofDeposits[M].Beijing:GeologyPress,1983:10-12趙鵬大，孟憲國.地質(zhì)學(xué)的定量化問題，地球科學(xué)一中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，1992,17(增刊)：51-56.ZhaoPD,MengXG.QuantificationProblemsofGeology.EarthScience—JournalofChinaUniversityofGeosciences,1992,17(supp.):51-56.inChinesewithEnglishabstractSharmaP.V..Geophysicalmethodsingeology,ElsevierNewYork,1978.劉光鼎.回顧與展望——21世紀(jì)的固體地球物理，地球物理學(xué)進展，2002,17(2):191-197.LIUGuangding.ReviewandProspect——21stCenturySolidGeophysics,ProgressinGeophysics,2002,17(2):191-197.inChinesewithEnglishabstract李四光.地質(zhì)力學(xué)概論.北京：科學(xué)出版社，1973.LISiguang.TheConspectusofGeologicalMechanics.Beijing,PressofScience,1973r30BCKMMMB,OCHOBblTeKTOHO申U3UKU^.M0CKBa,《Hayka》，1975LliboutryL.Tectonophysique.etgeodynamique,Unesynthese,geologiestructurale.Geophysiqueinterne.Masson,Paris,1982於崇文，岑況，鮑征宇等.熱液成礦動力學(xué).武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，1993.YuChongwen,CenKuang,BaoZhengyuetal..Dynamicsofthehydrothermalore-formingprocesses.PressofChinaUniversityofGeosciences.1993MatheronG..Thetheoryofregionalizedvariablesanditsapplication.LesCahiersduCentredeMorphologicMathematiquedeFountainbleau,no.5.EcoleNationaleSuperieuredesMinesdeParis,1971Agterberg.F.P..Geomathematics:ElsevierPublishingCompany.Amsterdam,1974.HuberP.J..Robuststatistics.JahnEiley&Sons,NewYork,1981.AitchisonJ.Thestatisticalanalysisofcompositionaldata(Withdiscussion).J.R.Statist.Soc.1982,B.44.139-177.李德仁，李清泉.論地球空間信息科學(xué)的形成.地球科學(xué)進展，1998，13(4)：319-326。LIDeren,LIQingquan.TheFormationofGeospatialInformationScience.ADVANCEINEARTHSCIENCES,1998,13(4):319-326.inChinesewithEnglishabstract[15]吳沖龍，計算機技術(shù)與地礦工作信息化，地學(xué)前緣，1998,5(2):343-355.WUCL.ComputingTechnologyintheFieldofGeologyandMineralResources.EarthScienceFrontiers,1998,5(2):343-355.inChinesewithEnglishabstract吳沖龍，劉剛，田宜平.地礦勘查工作信息化的理論與方法問題.地球科學(xué)一中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，2005,30(3).WUChong-long,LIUGang,TIANYi-Ping.DiscussiononTheoryandMethodProblemsofInformatizationofGeologicalSurveyandMineralResourcesExploration.EarthScience—JournalofChinaUniversityofGeosciences,2005,30(3).inChinesewithEnglishabstract馮秉銓.現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的信息科學(xué)，百科知識，1980.(5):48.FENGB.Q.InformationScienceinModernScienceandTechnology,EncyclopedicKnowledge,1980.(5):48.inChinese鐘義信.信息的科學(xué).北京，光明日報出版社，1988:39-49.ZHONGY.X.ScienceofInformation.Beijing,GuangmingDailyPress,1988:39-49.胡繼武.信息科學(xué)與信息產(chǎn)業(yè)，廣州，中山大學(xué)出版社，1995:30.HUJ.W.InformationScienceandInformationIndustry,Guangzhou,SunYat-senUniversityPress,1995:30.吳沖龍.地質(zhì)礦產(chǎn)點源信息系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用，地球科學(xué)-中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報，1998b,23(2):193-198.WUCL.DevelopmentandApplicationsofGeologicalandMineralResourcesPoint-sourceInformationSystem(GMPIS).EarthScienceJournalofChinaUniversityofGeosciences,1998a,23(2):193-198.inChinesewithEnglishabstract吳沖龍，劉剛.中國“數(shù)字國土”工程的方法論研究，地球科學(xué),2002,27(5):605-609.WUCL,LIUG.DiscussiononMethodologyof“DigitalLandandResourcesofChina”Project.EarthScience一JournalofChinaUniversityofGeosciences,2002,27(5):605-609.inChinesewithEnglishabstractJohnsonB.D.,Bradbury.R.,TheNationalResourceInformationCentre;itsroleintheidentification,accessandintegrationofresourceinformationinsupportofgovernmentdecisionmakingprocessesandingeoscienceresearch.in:Abstracts-GeologicalSocietyofAustralia.Sydney,N.S.W.,Australia.1991.30:109-110.JamesM.,ComputerDatabaseOrganizations.SecondEdition,Prentice-Hall.1977.劉剛,汪新慶，李偉忠等.資源勘查圖件計算機輔助編繪系統(tǒng)的結(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