——访第12届国际数学地质大会秘书长成秋明□  记者  李晓明■ 数学地质是地学的一门新兴分支学科,运用数学、计算机等技术解决疑难地质问题■ 数学地质正处于迅速发展时期,在矿业、水文环境以及灾害防治等领域得到广泛应用■ 数学地质的发展面临国际化趋势,计算机的应用程度将得到大幅提高■ 非线性复杂理论将会不断渗透到数学地质的发展中——访第12届国际数学地质大会秘书长成秋明□  记者  李晓明■ 数学地质是地学的一门新兴分支学科,运用数学、计算机等技术解决疑难地质问题■ 数学地质正处于迅速发展时期,在矿业、水文环境以及灾害防治等领域得到广泛应用■ 数学地质的发展面临国际化趋势,计算机的应用程度将得到大幅提高■ 非线性复杂理论将会不断渗透到数学地质的发展中信息技术尤其是以GIS技术为代表的空间信息高新技术,将数学地质带进了一个全新的时代。日前在北京召开的第12届国际数学地质大会昭示着这个全新时代的开始。大会秘书长、中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室主任成秋明在接受记者采访时,揭示了这场革命的核心内容。IAMG是一个非常年轻的学会,旨在促进将数学、统计学、信息学等应用于地学研究,近年来发展非常迅速,这是首次在中国召开记者:本届国际数学地质大会是首次在中国举办,请您介绍一下大会的简要情况。成秋明:国际数学地质协会隶属于国际地质科学联合会(IUGS)和国际统计学会(ISO),于1968年8月在布拉格第23届国际地质大会召开期间成立。它是一个由国际数学地质领域的专家共同创建和维护的一个非政府性和非商业性的学术组织,旨在促进将数学、统计学、信息学应用于地球科学研究的国际交流与合作,运用先进的数学地质理论和计算机科学方法技术解决地球科学中的实际问题。此前已经连续在捷克、加拿大、日本等国举行了11届。本届大会是这项国际地学盛会首次在中国召开,聚集了国际知名的地质学家和应用数学家,包括国际数学地质学会主席、加拿大国家地质调查局首席科学家弗里茨·阿特博格博士,国际地学信息学会主席、英国地质调查局地学信息中心主任约翰逊博士,中科院院士、数学地质学家赵鹏大教授,以及来自中国、美国、加拿大、德国等20个国家和地区的250多位科学家。记者:数学地质是地学的一门新兴分支学科,近年来发展的情况如何?成秋明:应该说国际数学地质学会是一个非常年轻的学会,但同时这个学会也非常活跃,近年来发展非常迅速,不断变革。地质统计学是上世纪50年代创立的一门新学科,也是国际数学地质学会原创的一个学术方向。如果说过去数学地质在地学里面是一种“装饰性”的存在,只是用数学的方法定量地描述和解释地质现象,提高对地质过程认识水平的话,那么近年来则发生了非常大的变化,在计算机技术、GIS技术发展的带动下,学科发展非常快,适用面更广了,实用性也提高了。现在的矿产调查、资源评价、环境评价、灾害预警预报都会用到数学地质。国际数学地质学会主要有三种国际刊物——《数学地质》、《计算机与地球科学》和《自然资源研究》,原来主要是数学和地质的内容,现在则扩展到了计算机、GIS、数学地质模型等很多方面的问题。除了数学与地质的结合以外,数学与水文科学、环境科学以及与灾害防治科学等都在不断地结合,可以说涵盖的内容已经超过了它的名称了。现在国际数学地质学会正在考虑从明年1月份开始将《数学地质》更名为《数学地球科学》,同时学会的名称也可能发生变化,拟修改为“国际数学地球科学与地学信息学会”,并将提交理事会审议。这个新名称反映了数学地质需求十分旺盛,说明它的应用领域在不断扩展,正处于非常好的发展阶段。中国也是如此。比如,去年国家支撑计划里有13个资源方面的重大项目,100%都涉及到数据库、信息获取、多参数预测,资源目标圈定,GIS等等,虽然说法不一定统一,但这些都是现代数学地球科学和地学信息学科的含义。数学地质的广泛应用,很重要的一个原因是得益于近些年空间信息技术、GIS、数据库的快速发展。地质工作的数字化表达产生了海量的数据,大量数据库的建立使数学方法的广泛应用成为可能。可以说现在是数学地质发展的黄金时期。国际数学地质的应用领域不断扩展,影响力日益提高记者:大会的主题确定为“数学地质—地学信息与资源、环境和灾害评价”,有哪些科学上的考虑?成秋明:本届会议的主题定得比较宽泛、具体,综合性较高,涉及矿产资源、地质环境、地灾等当前地学界关注的前沿问题,与以往大会确定的主题有很大不同,这显示出国际数学地质的应用领域在不断扩展,影响力日益提高。可以说,资源、环境和灾害是人类可持续发展所面临的核心问题。综合解决资源利用、环境保护、减少灾害不仅为地质学家所关心,而且也为政府部门、社会公众所重视。本届大会上,有关资源、环境和灾害的定量化研究新理论、新方法及新技术将会得到充分展现,有望对中国乃至全世界的资源、环境和灾害评价理论、方法和技术及战略部署带来实质性的推动、促进与革新,为人类可持续发展提供强有力的支持与保障。记者:请您对今年大会的特邀报告作一个简要的评述。成秋明:今年大会的特邀报告内容相当精彩。大会请来了全球最大的钻石开采公司戴比尔斯公司矿产资源研究中心经理克莱因盖尔德博士,他展示了很多实际的矿业数据获得的技术手段,包括航空遥感,海底探测、地球物理探测、钻探等等,以及利用数学地质方法在预测出金刚石矿产位置的过程中能够发挥的重要作用。这是来自矿业界的报告,显示了数学地质在矿业领域里的巨大应用前景。另一个特邀报告来自英国利兹大学资深教授马蒂亚,他回顾了数学地质发展过程中学术争论的主要问题,特别是统计学家和地质统计学家之间的历史矛盾,包括是否需要模型等。这个报告清晰地勾勒出数学地质发展的历史,使得年轻的学者可以了解到学术研究争论的真谛,激励他们坚持数学地质的学术研究方向,并取得好的成果。英国地调局信息研究中心主任、国际地学信息学会主席约翰逊在主题报告中,交流了建立全球地质图信息库的最新构想。从1998年、1999年国际数学地质界就开始酝酿统一地学数据结构标准,建立地学数据库,当时主要以加拿大、美国、英国、德国地调局为主。2000年,国际地学信息学会合并入国际数学地质学会,继续推进这一工作,现在在做一个很有代表性的项目叫“一个地质”,即推动建立一张全球统一的地质图。约翰逊同时透露,2008年召开的第33届国际地质大会将推出“一个地质”的第一个版本,采用1:100万比例尺,地球上一些地方的地质图将有望实现在互联网上供公众免费查阅。本届国际数学地质大会菲利克斯·凯耶斯奖获得者、德国博罗维尼亚—艾玛拉地质研究中心资深研究员汉斯·博格的主题报告也非常精彩。他探讨了网络空间信息共享技术如何与地质信息结合的问题。现在“谷歌地球”十分流行,博格考虑如何在其中添加地质信息的丰富内容,满足公众的使用。在解决复杂地质问题的过程中推动数学地质的发展记者:从本届大会上能够看出国际数学地质的发展有哪些新的趋势?成秋明:首先能够感受的是一个国际化的趋势,从这次会议热烈的气氛可以看出。以前各国地质数据不统一,建立全球的模型很难,但不断发展的国际化趋势将改变这种现状,并且为数学地质的广泛应用开拓道路。在当今国际合作的大趋势中,数据和技术的共享将逐渐成为一个共识。这方面发达国家已经有一套成型的做法,但需要更多的国家一起来推动。在这次会议上也有一些不同的声音,展示了不一样的思维方式。例如巴西代表认为数据是耗巨资取得的,不能无偿提供。但澳大利亚的代表则表示政府将免费提供,而且自己先统一标准,目的是希望吸引投资,如果不提供数据服务,政府还能提供什么呢。还有一大趋势,计算机的应用程度将得到大幅提高。地质是问题,数学、计算机是手段。数学地质在解决复杂地质问题的过程中,不但是应用现成的计算机技术,而且还会开发一些新的计算机技术,对计算机、地理信息系统都是很好的贡献。第三个趋势,非线性复杂理论将会不断渗透到数学地质的发展中。过去基础地质工作以及近年来对地观测技术、海洋科学考察积累了大量的数据,过去许多疑难地质问题,现在可以去思考,其中都会用到数学地质方法,尤其是被视为21世纪科学重要发展方向的非线性复杂理论。例如,矿产的形成可以看做是一个能量累积和物质浓缩的过程,滑坡、地震、恶劣天气暴发等短时间的能量积累引发灾害的过程,都可以描述为一个奇异性过程。在解决这些地质难题推动数学地质发展的过程中,中国学者如赵鹏大院士倡导的地质异常等提法,比较有特色。有了现代信息技术的支撑,用异常的视角来看待矿产、环境和灾害问题,从科学发展的角度来看,是一个很好的方向。     (2007.9.1,地质勘查导报,3版)

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