云計算破解礦產資源預測難題
2012年06月06日 11:18 11022次瀏覽 來源： 中國科技網 分類： 新技術 作者： 宗寶泉
LED照明工程帶來的啟示
數學地質專業博士，在交通視頻監控與LED照明工程領域，居然也干出了名堂。
那是1992年，路來君在沈陽東北大學做博士后，繼而留校任教。遼寧省人事廳請他做博士后聯合會會長，主要工作目標是帶領一批博士，實施科技成果轉化與應用開發，其中做的一個項目，就是大功率超高亮度LED亮化照明工程。在這項工程中，通過科技創新，他們研發出了超高亮度、可發出256種顏色的LED柔變組合燈。這項技術成果，簡單說是在一個集成電路板上嵌入56顆LED芯片，通過紅綠藍三基色頻譜合成，產生了256種顏色，可以漸變也可以突變，理論上可以產生無限種顏色。
科技創新，往往產生于奇思妙想。正是這種LED燈的頻譜合成技術，啟發路來君教授產生一個妙想。不久，路來君教授作為引進人才回到吉林大學，受LED柔變燈頻譜合成的啟發，他想到了地質空間中的地質實體各具有頻譜特性，這些頻譜特性應該充分反映地質體的數字特征，于是他提出了地學頻譜分析理論模型；同時由于地質體的三維屬性，應在計算機上實現可視化，于是他根據地學頻譜分析模型進而構建了三維空間色碼理論及其實現技術。上述三個理論與技術是他學術創新的三個亮點。
云計算為數字地學科研插上翅膀
礦產資源預測與地質災害預警涉及到海量的地學空間數據處理，跨學科數據融合和多元成礦模式識別，處理分析過程十分浩繁，用人工計算不大可能實現。路來君教授說：“以前缺少高性能計算機，地學計算往往精度低，有些過程無法實現，現在有了高性能計算和云計算，做起項目來事半功倍，得心應手。”
以森林火災早期預警為例。森林起火的原因是多方面的。但專業森林防火護林員都知道，森林火災起因于地被可燃物及枯枝落葉形成的厚厚的腐植層，老百姓稱之為“草炭”，正是這種“草炭”干燥和溫度達到燃燒臨界點后，稍有林火行為即可引發森林火災。
傳統的森林防火措施是依靠護林員登塔瞭望報警，這種做法古老而簡單，難以做到科學早期預警。路來君教授1999年即提出，按森林的林形林相帶分布點埋設自電傳感器芯片，進行現場實時監測采集數據，再用擴頻微波和有線傳輸網絡，將現場采集的溫度、濕度、風向三度數據信息傳至指揮中心，模擬仿真林火行為，從而實現森林火災早期預警。由于高性能計算與云計算成為現實，上述林火行為仿真過程已成為可能。這不是設想，是路來君教授已經完成了前期的研發工作并在局部地區進行了實驗。他說：“如果沒有高性能計算機和云計算，靠人工處理數據是做不成的。”
目前，路來君教授正在根據他所提出的地學空間三化模型理論、地學頻譜分析理論與色碼技術，構建海量地學數據解析方法并編制計算機程序語言，就云計算的接口服務等難題進行聯合攻關。同時，將地質找礦專家的知識作為系統的有機部分，因為，機器代替不了地學專家的智慧，所以采用人機交互式實施系統的執行過程，即在功能模塊設計中，將機器學習理論及知識處理作為系統的智能模塊，與地質專家的人工操作形成一體式的操作模式，優化地質成礦模型與地質找礦模型的分析過程。同時將云計算技術與地理信息系統相融合，實現地學數據資源共享和快速運算。
路來君教授說：“地理信息系統下的全球動態異構空間信息協同標繪與空間知識服務項目研究中，地質空間下的礦產資源預測理論模型、空間數據庫集成、機器學習及云計算技術等方面，有一道道難題，有待我們去攻關，去突破！”
責任編輯：安子
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