魏东琦，杨博，王占昌，张红英
（中国地质调查局西安地质调查中心/西北地质科技创新中心，陕西 西安 710054）
地质信息是地质工作服务于经济社会发展的主要载体，是国土资源调查、规划、管理、保护、合理利用和国家重大工程建设的重要基础信息资源，对于缓解资源约束、保障经济发展、推进城乡建设、开展国土整治、防治地质灾害、改善人居环境等都具有重要的利用价值（程光华等，2018）。笔者简明论述了国内外地质信息化的发展现状，总结西安地质调查中心在地质资料信息化服务、数据库建设、软件系统开发等方面取得的主要成果，以及在推动中国地质调查局信息化建设中做出的贡献；
在此基础上，阐述了地质信息化的发展趋势，分析了西安地质调查中心信息化建设存在的问题，提出了解决问题的建议和信息化未来的发展规划。
在以云计算、大数据、人工智能等新技术为引领的信息技术高速发展的今天，分布式数据共享、服务平台、多学科信息融合等方面的建设引领了国际地学信息化建设与应用的发展方向。这些技术同样对地质调查工作和研究产生了重要影响。发达国家地质调查及研究机构针对地学空间数据信息平台及应用组织实施了若干影响力极高的计划和项目。欧美等国更是以立法形式确保地质信息化建设长期有利的可持续发展，通过一系列的手段，基本完成了调查数据的原始积累，促进了地学空间数据库建设向着多元化、便捷化、全球化的方向发展。例如，欧洲议会和欧盟理事会推动欧盟空间信息基础设施建设项目（INSPIRE），旨在建立欧盟统一的空间数据基础设施，实现有关环境空间信息在欧洲的共享，使欧盟成员国的公众能够便捷地获取数据，便于跨区域的政策决策及应用（刘荣梅等，2015）。美国地质协会和美国地质调查局共同发起美国地球科学信息网建设项目（USGIN），旨在促进美国各州地调局和国家地质调查局的地学信息的发现、共享和利用（刘荣梅，2013）。
与此同时，美国、加拿大等国于20世纪80年代在野外数据采集方面就已启动了数字地质调查工作，配合逐步建立起庞大的“空-天-地”一体的监测网络，实现了数据采集工作质的飞越。在多专业多门类的数据管理方面，美国地质调查局（USGS）负责管理美国全国的数字地图数据的采集与分发，科学家所使用的数据和技术符合或参考已有的相关国家、国际标准和协议，对于给定类型的数据集，如果存在国家或国际元数据标准，则将该数据用元数据建立索引，便于访问和集成。USGS通过这些手段有效地管理了数据，形成了从数据源头到成果集成应用的工作模式。在标准规范体系建设方面，各个国外的地质调查机构都认识到统一的标准是地质信息互操作的基础，以及在地学信息管理、转换、共享、应用方面起到的重要作用。欧美等国的标准规范建设比中国起步早，如国际地科联地学信息委员会制定的地学数据交换标准GeoSciML V3.0，从2003年已开始建设。目前，已有美国地质调查局、澳大利亚联邦地调局等国家的地学机构参加（许亚峰等，2020），并已广泛应用与INSPIRE、OneGeolpgy等大型项目中。
中国地质信息化工作起步较晚，但后劲十足。特别是“十三五”以来，中国地质调查局将信息化纳入地质调查“三大战略性转变”的主要内容，以信息化为重要引擎，促进新时代地质调查升级转型。2016年启动“地质云”建设，开创了地质信息化发展的新格局，通过数据资源整合和信息系统集成，全面提升地质调查数据的采集、处理、分析、共享与服务能力，及时、有效地满足政府部门、企业事业单位、社会公众等各类用户对地质信息的多元需求（周进生，2005）。地质调查信息化工作取得了以“地质云”为核心的一批重要成果，创建了高效安全的“地质云”平台，实现中国地质调查局43家单位互联互通；
整合构建了地球科学“一张图”大数据体系，推动数据驱动地球科学研究范式的构建，为提升对地球认知水平奠定了坚实基础；
基本构建了地质调查“在线化”采集工作体系，改变了传统地质调查工作模式；
初步建立了“空-天-地-海”一体化的地质调查感知与数据汇聚体系，推进了地质调查现代化进程；
开发了一批重要专业领域分析评价系统，显著提高了地质调查解决重大资源环境问题的能力；
加强了智能化技术攻关，为地质调查转型发展注入了新动力，开发了系列地质信息产品，大幅提升了地质信息社会化服务水平；
建立了地质调查业务综合管理系统，实现了业务协同管理与辅助决策，提升了业务管理效能；
健全完善了地质调查信息化管理制度与技术标准体系，强化信息化建设的“四统一”原则，带动了地质行业信息化发展；
形成了一支信息化建设与应用队伍，推进了信息化与地质调查业务深度融合，为地质调查事业发展提供了支撑保障（中国地质调查局，2017）。
西安地质调查中心作为中国西北地区地质调查信息化建设的主要力量，按照中国地质调查局的统一部署，建成了“地质云”西北物理节点，基本建成了西北地球科学“一张图”体系，重要地质数据库得到持续更新。面向黄河流域生态保护和高质量发展等区域重大战略问题，西安地质调查中心拓展地质调查成果信息产品服务范围和规模，建立完善了地质产品研发与发布机制，推出了黄河中上游自然资源图集、西北区域地质图（1∶100万）等特色产品累计1 400余套。研制开发了以“泛在自然资源要素大数据服务系统”为代表的一系列软件应用系统，基本解决了地质大数据的存储、管理、分析、制图、共享服务的全流程知识产权可控问题，为西北地质大数据中心建设提供了良好的软件支撑。
地质资料是各项地质调查工作的成果结晶，是地质信息化工作的重要组成和重要基础。西安地质调查中心成立60年来，先后完成国家和地方各类地质调查与科学研究项目800余项，取得国家和省（部）级奖励等科技奖项成果160余项、专利32项。经过几十年的积累，西北地区地质调查和科研资料已经颇具规模，是十分珍贵的地质科学技术档案。这些地质资料是国家投入大量人力、财力、物力获取的高成本、长周期成果，是科研人员进行地质基础研究和综合应用研究的基础资料，广泛应用于科学研究、矿产勘查、城乡建设、生态文明建设、防灾减灾建设等多个方面，发挥了重要的作用（黄少芳等，2016）。笔者从地质资料服务这一视角，沿着服务工作模式的发展脉络简述地质资料信息化的历史和作用。
2.1 传统地质资料服务
西安地质调查中心的地质资料载体形式主要有纸质和电子2种形式。2001年之前形成和收集的约4 000种资料基本为纸质资料。2001年，中国地质调查局资料馆西北分馆成立，履职接收西北地区形成的地质调查项目成果资料。随着地质工作手段信息化程度的不断提高，接收归档提交的电子化资料比率不断提升，并在开展馆藏重要地质资料数字化工作的基础上，目前馆藏近8 000种资料，其中电子化资料4 000多种，数据量达50 TB，而且馆藏涉及专业领域由以科研、基础地质研究为主，发展至区域地质调查、矿产勘查、水工环勘查、物化遥勘查、信息与技术方法研究等专业领域全覆盖。
2001年之前馆藏资料服务主要以传统服务方式（到馆查询办理借阅）提供服务，查询方式主要是人工纸质账册检索。2001～2005年，初步开展了成果地质调查资料社会提供利用服务，但基本上处于传统资料管理与服务模式，服务的对象主要是西安地质调查中心业务人员。
2.2 多元化地质资料服务
2006年之后，随着馆藏模式发生变化，从传统的手工信息服务为主转变为以用户为中心，提供智能化的信息检索和现代化的服务手段进行信息服务。用户可以在地质资料电子阅览室查询、浏览、借阅、复制馆藏资料；
资料馆藏部门编译了西北地区成果地质调查资料英文目录，开辟英文服务网，可以通过中英文网页进行资料目录检索，根据用户需求，通过复印、拷贝、扫描、打印等方式提供地质资料复制服务和远程邮寄服务。随着西安地质调查中心网站资料服务功能的不断完善，2012年之后不仅提供地质资料目录检索，而且可以提供公开版地质资料的全文浏览与下载，提供多种比例尺的在线数据应用服务、专题资料的查询浏览等功能。资料数字化程度和信息技术不断进步推动着地质资料的信息服务能力不断增强，地质资料服务人数、频次、件数等多项指标均显示地质资料服务总量和服务能力显著提升。地质资料信息馆服务人员覆盖地勘行业、核工业、水利、煤炭、冶金等行业和高校、环境、建筑、城市规划等企事业单位，并随着信息网络技术的发展，计算机和网络联系起来，现如今扩展为任何上网利用地质资料信息资源的用户都是西北地质资料馆服务的对象。
2018年之后，提供地质资料实体服务的主体以国家和省级馆藏机构为主，西安地质调查中心的资料信息服务平台转型升级至中国地质调查局“地质云”平台，坚持需求导向，扩大产品涵盖面，精准开发地质信息产品，优选1 400余种西北地区典型地质产品上线服务，提升了信息产品的精细化服务水平。
社会对地质信息需求旺盛，需求层次不断提高，综合性专题服务和战略策略咨询类的服务产品相对不足、面向公众的科普类地质资料和服务相对匮乏，难以满足社会整体需求。作为大区中心，全力配合国家地质大数据共享服务平台“地质云”的建设，提高上云产品和数据的质量，研发西北权威、专题服务信息产品，支撑中国地质调查局和西安地质调查中心重大战略、两重工作，提供精准化服务，推进社会服务深度，将是今后资料服务的发展趋势与努力方向。
西安地质调查中心成立60周年以来，特别是近十年信息化建设取得了一系列的成果，推动信息化新理论、新技术、新方法与地质工作融合，加强了地质数据的共享力度，提升了地质调查成果的社会化服务水平。笔者以时间为序，重点介绍西安地质调查中心一些显著的地质信息化成果。
3.1 “阿尔金云”第一朵智能空间地质调查云
阿尔金成矿带“地质云”是西安地质调查中心阿尔金成矿带红柳沟-拉配泉地区地质矿产调查二级项目组和发展研究中心主流程信息化团队合作进行的在线化、智能化应用示范研究成果，是中国地质调查局建立的“第一朵”智能调查云，是“地质云”建设与业务深度融合的典范。阿尔金成矿带“地质云”建设过程中，在西安地质调查中心和发展研究中心共同设计下，充分以地质矿产调查实际需求为导向，在发展研究中心已有的地质调查智能空间平台的基础上，快速搭建了阿尔金地质云平台，初步实现了资料在线收集、野外在线调查、成果在线共享全流程信息化，在全国率先探索出一条新一代数据密集型地质调查工作模式的办法和思路，构建的中国第一朵“地质云”示范模型，展现了基于大数据的现代地质调查工作模式。尤其在地理信息、地质信息智能感知和服务、采用面向数据密集型的智能编图技术方法和工具开展1∶10万地质编图等方面，体现了地质云和大数据技术带来的工作效率和新一代工作模式。新一代数据密集型地质调查工作模式提高了直接挖掘、反映物理实在数据世界的能力，更加精确的梳理存在的问题，并精准地提出解决问题的方案，是大数据时代下的新一代地质工作模式。
3.2 泛在化分布式地学大数据共享服务系统
为全力支撑国家地质大数据工程建设，西安地质调查中心历时数年，自主开发研制了一套“泛在化分布式地学大数据共享服务系统（GeositeServer）”，致力于解决云环境下地学大数据建设进程所面临的核心技术问题，解决了包括地质调查数据“异地、异主、异构”分布式协同与国际标准化存储传输与共享交换、交互可视化、知识挖掘再现等诸多瓶颈问题。其主要功能涵盖地学数据加工、格式转换、存储管理、检索查询、分析计算、数据共享及可视化发布。该平台系统提供的3大类创新性功能。
（1）国际标准化地学数据格式转换与大数据推送工具软件（OGC.net）。OGC.net软件是一套地学通用数据驱动和国际通用数据格式转换软件工具，是“地质大数据工程（2019～2021年）”软件成果之一。依据ISO-OGC国际标准范式，重点针对业内广泛使用的MapGIS、ShapeFile二进制（点、线、面）数据文件、国际通用地学数据文件（GML、KML、GeoJSON等）、栅格影像大数据编码存储等关键技术开展了攻关研究，实现了二进制与明码文件的全要素读取存储、计算分析与共享交换，同时向外界提供了可供二次开发的跨平台（Windows、Linux、macOS）接口函数集, 有效降低了地学领域对商业GIS软件的依赖，并降低了经济成本，具有显著的经济效益和现实意义。目前，OGC.net软件已向地质云和国际站点开源开放，并向西北5省区地勘单位、中国地质调查局部分局属单位和微创企业提供了软件共享与技术支撑服务。
（2）泛在化地学大数据驱动平台（GeositeServer for BigData&Cloud）。GeositeServer系统研制遵循ISO-OGC-WMTS 1.0.0和OGC-WFS 2.0.0接口服务标准、OGC-GML数据交换标准等国际规范，以面向数据资源、节点体系与协同服务为设计理念，创新性提出了以“自然树”生长法则为指导的大数据架构思路，实现了地学大数据弹性存储，高速遍历、细粒度计算、实体要素内容解析重构、敏感信息过滤与防攻击策略、分布式跨域协同互联等指标，支持矢量与栅格数据分布式组网汇聚管理并具备多语种全文搜索、空间几何叠置分析、层级分类与实体属性约束运算、椭球投影变换与天文学计算、通用格式交换与在线定制式下载等多项功能。经实际应用，平台系统可用于承载多门类自然资源海量数据集，并按国际标准范式提供微服务聚合接口，为专题系统开发提供了大数据定制化服务支撑。
（3）地学空间信息网络可视化前端驱动框架（WebGIS.JS）。WebGIS.js是一套适宜于地学空间数据在网络浏览器端进行可视化交互的嵌入式（Javascript脚本语言）驱动框架，重点解决了地学栅格影像、矢量要素、文本标注和多媒体等数据集的异步传输、可视化呈现与交互操作等问题。近年来，WebGIS.js框架通过地质云（GeoCloud）和国际站点（Docker Hub）向外界持续提供了共享下载与技术支持服务，下载量超过700余次。已知的应用机构包括多家中国地质调查局直属单位、省级地勘单位和GIS相关企业。GeositeServer平台系统已列入中国地质调查局“十四五”信息化系统攻关任务，同时也被纳入“深时数字地球”（Deep time Digital Earth）DDE计划产品路线图，在后续工作中将进一步发挥前沿信息技术与创新发展在地调业务中驱动作用。
目前，平台系统软件产品已通过地质云和国际站点向外界持续提供了下载服务，已推介到西北各省区地勘单位大数据中心，有效助推了地质云节点体系分布式地质大数据体系建设进程，同时向非洲（卢旺达）国家提供了全套软件安装包，回应了商务部“援非”项目的关切，有效提升了中国地质调查局的国际影响力。
3.3 非结构化地质数据的存储与挖掘
中国地质调查近百年的工作积累了丰富的数据资源，这些数据具有显著的大数据特征，其中蕴藏的潜在价值不可估量。随着大数据浪潮的到来，地质调查行业也迎来了从小数据时代向大数据时代的变迁，数据密集型科学研究模式应运而生。从数据类型上看，地质数据由非结构化数据与结构化数据共同组成，而非结构化数据占比近80%。如果这些海量的非结构化数据能够被有效地利用，则相关的地球科学研究就更可能获得突破，而解决地质问题的技术方法也将变得更具适应性和专属性（李超岭等，2015）。因此，非结构化地质数据是大数据时代地质数据的新内涵。
虽然大数据时代的到来为挖掘地质数据内在信息，充分发挥数据自身的价值带来了良好契机，但是，数据的组织存储和数据分析、挖掘面临一系列挑战。这些挑战贯穿于数据获取、存储、使用等各个环节当中。为了解决以上问题，需要综合应用大数据、自然语言处理、数据挖掘等技术，就地质大数据中非结构化数据的存储与挖掘两大关键问题展开研究。此成果通过研究构建了非结构化地质数据内容提取、组织存储、分析挖掘、应用服务较为完善的技术方法体系，建立了一条数据→信息→知识→服务→再数据的大数据链，以此为基础实现的内容存储库，面向典型的数据密集型问题实际，从底层的数据访问模式开始，遵循靠近数据计算的理念，构建大数据技术与非结构化地质数据信息分析挖掘的桥梁，为地质大数据的深度分析和知识发现奠定了基础，为非结构化数据的高效利用，大数据相关技术与地质调查领域的融合、落地及应用提供助力。赵鹏大院士评价“此研究成果提出的非结构化地质数据的大数据模型具有较强的理论创新性和实用性”（魏东琦等，2021）。
3.4 助力地质云、地质大数据与智能化发展
西安地质调查中心积极贯彻落实党中央提出的“国家大数据”和“数字中国”建设纲要，积极融入国家地质大数据与智能化发展战略，助力“地质云”建设进程，按照中国地质调查局信息化建设总体部署，围绕地质云、大数据、智能化“三位一体”布局，以信息化为创新驱动引擎，拉动西北辖区地质云生态圈良性发展，并助力推动地质调查业务转型升级。
在“地质云”西北节点建设方面，西安地质调查中心全力保证了“地质云”分节点安全稳定运行与数据信息共享服务，健全完善了地质云西安节点国家地质数据库更新维护、集成共享、产品开发与应用服务机制。巩固加强了“地质云”西安节点基础设施和信息安全保障体系建设，参与了国家地质大数据共享服务平台——“地质云3.0”建设（高振记，2022）。推动了西北地质工作与信息化的深度融合和地质云的应用示范，为西北地质调查工作提供云平台支撑与创新型驱动。西安地质调查中心信息化建设紧密结合本单位承担的重大地质调查项目，并为西北地质科技创新中心做好支撑服务。目前，已经初步建立了西北地区多门类数据库架构和地球科学一张图（山水林田湖草沙）大数据资源池，健全完善了西北地区基础地质数据库汇聚更新机制，为地质云西安节点提供地质信息产品补充与更新，开发丰富权威地质信息产品，面向社会提供便捷服务。
近年来，西安地质调查中心通过长期的技术攻关，采用面向用户群体、面向数据资源、面向协同服务的普适架构思想，基于开源软件研发了具有可控知识产权、支持跨平台的分布式容器化地学大数据平台，实现了地质数据加工、组网存储、网络发布全流程知识产权可控（王占昌等，2005；
魏东琦等，2012，2021）。同时，坚持以创新引领地质信息化发展，持续开展人工智能二元体基础驱动、自然语言处理、领域知识图谱与前端二三维可视化计算研究等工作，为地质调查业务转型升级提供创新引擎。
4.1 地质调查信息化发展的趋势与要求
地质调查信息化建设“十三五”建设时期，形成了地质云、大数据、智能化“三位一体”总体布局，形成了以“地质云”为核心的10大方面的重要成果，显著提高了地质调查解决重大资源环境问题的能力，提升了地质信息社会化服务水平。
当前，中国各领域信息化已进入全面推进的快速发展新阶段，国家信息化进入全面推进、快速发展的新征程，自然资源信息化迈入深入推进新阶段，地质调查工作进入转型发展新格局，这些新的形势要求给予地质调查信息化强力支撑，需要信息化发挥先导作用。中国地质调查局“十四五”地质调查信息化规划中明确规定：“围绕信息化支撑、改造、引领新时代地质调查事业转型发展这一主线，按照地质云、大数据、智能化‘三位一体’总体布局，以业务需求为导向，以数据为核心，以信息技术与业务融合为关键，以服务为根本目的，以信息技术创新为引领，着力推进调查信息化、服务信息化和管理信息化3大应用体系建设，加强地质调查信息化与“计划-工程-项目”业务体系的精准对接与有效衔接，全面提升地质调查工作能力、效率和水平，以信息化带动地质调查现代化，为地质调查转型升级提供核心驱动。”
西安地质调查作为西北大区中心肩负大区信息化建设的重要任务，今后的工作将坚持“业务主导、共同参与”、“四个统一、统分结合”、“创新驱动、科技引领”、“安全可控、集约利用”、“目标管理及量化考核”的基本原则，围绕中心转型发展的需要，按照中国地质调查局信息化建设总体思路，以地质矿产、能源、水资源环境3大重点业务领域的信息化建设带动全中心信息化建设。以西北盆山系数据体系建设带动地质矿产、能源地质、水资源环境、生态地质等核心数据库建设，最终建立逻辑集中、物理分布、分级分类的地球科学大数据体系。以信息技术科技创新为引领，加强地质灾害监测预警、地球物理反演、三维地质建模等方向的科技创新和以“泛在自然资源要素大数据服务系统”为代表的专业系统和特色信息专题服务开发，推进信息技术在数字成矿带、数字盆地、数字流域等领域的应用示范，推进中国版全息数字地球建设。
4.2 地质信息化建设中面临的实际问题
笔者总结分析西安地质调查中心信息化建设过程中遇到的一些实际问题和解决问题的思路，希望能为以后的工作起到借鉴作用。虽然经过长期不懈地努力，西安地质调查中心地调信息化建设在基础设施建设、数据产品共享服务、地质调查在线化与智能化等方面取得了一些重要进展，但面对新形势、新任务和新要求，与国内外先进地质调查机构相比，在管理、技术等方面均存在以下差距和不足。
（1）数据资源管理信息化程度不够。西安地质调查中心的各类数据主要以光盘、移动硬盘等离线方式存储在中心资料馆，这种方式不仅利用效率不高，也有一定的数据丢失风险。因此，下一步工作需建立完善地质数据体系，梳理基础数据与专业数据间的关系，构建各专业数据之间的联系，最终建立西北地学大数据中心，对中心各类地学数据进行统一管理，以盘活资源、充分挖掘数据价值，为“地质云”西安节点建设提供数据支撑。
（2）基础设施有待提升，平台应用程度不高。“地质云”西安节点基础设施建设水平有待提高，特别是并行计算能力欠缺，难以满足地球物理数据反演、地质过程模拟、人工智能模型训练等业务需求。“十四五”期间，需结合西安地质调查中心新基地建设，提升基础设施服务能力，特别是并行计算能力，建立中心标准化机房。
（3）中心整体信息化应用能力不足。主要体现在以“地质云”、大数据、智能化支撑地质调查转型升级的理念尚未普及。大部分人员信息化工具应用能力不足，对空间数据分析与知识重构等高效的图件编制模式应用不足，利用地、物、化、遥综合数据进行集成分析的能力不足，地质信息基础研发人员、应用研发人员、应用人员三级梯队尚未建立。这需要充分发挥人的主观能动性，加强人员的核心技术创新能力，推动西安地质调查中心核心信息技术工程化、产业化，以信息技术为手段重点解决中心核心业务工作开展中的“瓶颈”问题。
西安地质调查信息化未来的发展将充分运用地质云、大数据、智能化技术改变地质调查研究与管理工作范式，推动信息化新理论、新技术、新方法，地质工作深度融合。构建基于知识+数据驱动的地质调查工作新体系，形成精准高效的大区中心的数据体系格架，满足政府部门、社会公众、科研人员、企事业单位、国际地学合作对地质数据信息服务的需求。秉承“地质云”调查、管理、共享、服务的建设目标，努力形成全行业数据共享、开发利用的新格局。
（1）构建西北大区中心的数据格架。西安地质调查中心将围绕“调查信息化、服务信息化、管理信息化”3大应用方向，着力推进基础设施建设、数据体系建设、智能应用体系建设和知识产品服务体系建设，推进数据采集、传输、存储、处理加工、评价应用、共享、服务等地质调查主流程信息化。总体建设将以“地质云”西安节点建设为抓手，以西北盆山系地学大数据资源池建设为核心，开展数据体系建设和应用，总体技术框架分4层：基础设施层、平台层、数据层、应用层（图1）。
图1 西北地球科学数据集成与服务总体框架图Fig.1 The framework of the earth science data integration and service
基础设施层：以“地质云”西安节点已有设施为基础，针对业务需求，配合中国地质调查局物理隔离业务网建设，建立物理隔离的中心基础设施体系。建设过程中，在加强网络安全的同时，重点提升中心数据集成存储能力和并行计算能力。
平台层：平台层主要以“地质云”西安节点使用的华为云平台（FusionSphere）为基础，对硬件环境进行虚拟化管理，形成一系列虚拟化服务器集群，包括数据服务器集群、并行计算服务器集群和网络服务器集群。数据服务器、网络服务器集群操作系统以Linux为主，并行计算服务器集群提供2种环境：Windows、Linux。在此基础上，数据库软件计算采用PostgreSQL管理结构化数据，包括各类空间数据、关系型数据和文件索引数据，采用MongoDB管理非结构化数据。
数据层：数据层包括本底数据、专业数据、综合数3个部分。
本底数据主要为各专业通过调查、监测、观测、测试等手段获取的基础性图、表数据，其以图层为单元，由中心统一规划，各业务室梳理出本专业所需的基本图层有那些，每个图层的命名规划是什么，属性结构是什么，图层本身的拓扑约束是什么（压盖、空隙等），并建立图层符号系统（ArcGIS或QGIS）；
建设过程中，具体每个图层参考地调局相关数据库建库指南建立结构化空间数据库；
对于业务室之间有重复的图层（如同位素），需根据相同结构各自建设，然后进行整合。
专题数据主要是针对专项需求，通过本底数据组合而形成的数据集，其以图件为基本单位。该类数据需在中心统一规划下，由各业务室梳理出本专业领域有什么标准图件和文档数据，其命名规则是什么，图件和文档的关系是什么，形成这些图件都需要那些基本图层，图外要素结构包括那些，图层之间的拓扑关系（两个图层的关系）和索引关系是什么。
综合数据主要是指支撑政府决策、重大工程建设、生态文明建设等过程中，形成了涵盖多专业、多种专题的综合数据集，是由专题数据和本底数据衍生的数据。该层次数据由自然资源综合调查处室或专项应用团队进行建设，由本项目统一管理。建设过程中，需要梳理出自然资源领域（或专项应用）有什么标准图件和文档数据，图件与文档的索引关系是什么，其命名规划是什么，都需要那些本底数据、那些专业数据集，不同图层和数据集之间的拓扑关系和索引关系是什么。
应用层：应用层涵盖工作内容中服务体系建设、智能分析技术体系建设、地学数据可视化技术体系建设3部分内容，包括专业应用和数据服务应用。专业应用主要由各业务室、各项目搭建，主要任务是在平台上搭建业务所需的各种软件和应用环境。数据服务应用由本项目通过提供内部数据库接口、WebAPI、RestAPI等形式，为中心各项目提供数据共享服务。
（2）大区与省级、境外和全国数据共享趋势和建议。数据共享是信息化发展的趋势，大区、省级节点的“地质云”接入是地质行业数据共享的主要手段，能够推动中国地质调查局与省级地勘单位的技术交流、数据共享，可有效形成行业合力，是实现地质调查全流程信息化、智能化，是创新地质调查工作新模式的重要举措，是汇聚国家地质调查存量数据和增量数据，开发研制权威性地质信息服务产品，并开展自然资源信息常态化服务的重要支撑。西安地质调查中心积极探索构建行业地质大数据公益服务平台的新思路、新方法，深入推进大区、省级、境外地勘单位的节点建设工作，为省级（陕西、甘肃、青海、宁夏、湖北、河南）地调院提供了深入细致的大数据技术咨询与学术交流培训，向非洲国家（巴基斯坦、卢旺达地调局）提供“地质大数据”线上技术服务。2018年，西安地质调查中心进行了与巴基斯坦地质调查局地学实验室的数据库组网测试，通过在巴方网络环境部署中心自主研发的GeositeServer数据服务器和上合地学研究中心地学信息服务系统，成功实现了巴基斯坦地调局实验室与西安地质调查中心机房数据库的对接，实现了数据交互访问，为后期跨国组网数据共享体系建设提供了经验。
可以预见，伴随着信息化技术的不断进步，地质工作信息化程度的不断提高，地质调查全行业的数据共享程度将得到前所未有的提升。依托“地质云”这一基于分布式混合云架构的软件平台，能够更为便捷的实现数据共享、推进更广泛的信息服务、提升地质调查工作水平，将地质大数据纳入为国家大数据的重要组成部分，有力地支撑自然资源综合管理，更广泛地服务于国民经济和社会发展。
致谢：本文在成文过程中审稿专家提供的有益建议，在此表示感谢。谨以此文庆祝中国地质调查局西安地质调查中心成立60周年。
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