陆域军事地质要素的提取及成果表达

刘晓煌，孙兴丽，刘玖芬，李新昊，鲍宽乐，李宝飞，赵炳新，杨伟龙

(1.中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京　100037；2.中国人民武装警察部队黄金指挥部，北京　100064；3.河北地质大学，河北 石家庄　050031；4.中国人民武装警察部队黄金七支队，山东 烟台　264004)



陆域军事地质要素的提取及成果表达

刘晓煌1,2，孙兴丽3，刘玖芬2，李新昊1，鲍宽乐4，李宝飞4，赵炳新2，杨伟龙2

(1.中国地质科学院矿产资源研究所国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室，北京100037；2.中国人民武装警察部队黄金指挥部，北京100064；3.河北地质大学，河北 石家庄050031；4.中国人民武装警察部队黄金七支队，山东 烟台264004)

军事地质是军事行动和国防建设与地质信息实现军民融合的有效途径，通过对区域地质、工程地质、水文地质、灾害地质、地球物理与现代陆域军事行动的关系研究，提取与军事活动有关的地质、地球物理要素，改化为军事地质要素，与军事目标、军事地形和军事行动相结合，形成军事人员能够使用的军事用图，是军事地质研究重点。按照地质资料类型提取改化为军事地质要素的过程划分5大类、若干小类和子类军事地质要素指标。军事地质成果按照提取过程和使用对象分为军事地质改化类和应用类成果，改化类地质成果为军事地质要素成果，供军事地质改化人员使用，是地质成果向军事地质成果改化中间成果；应用类成果分为供一线作战人员使用的军事地质地形成果和供一线指挥员使用的军事地质专题成果。本研究为民用地质向军用地质转化和表达、民用地质术语向军事术语转化提供思路。

军事地质；军事地质要素；军事目标分类分级；军事地质要素图；军事地质

经过二战后几十年的建设和现代建筑技术的运用，各国国防工事网己经形成；遥感技术的应用使得地表目标变得十分透明，国防工事由选址建设为重点转为国防防御为重点(张国清等，2002；杉杉，2001；钱桂山，2001；ACKERMANRK，2001)；现代战争具有打击速度快，作战周期短，全球快速部署大规模兵力及物资特点，导致战场转换速度快(侯树荣等，2010；张建林，2005；陈发智，1996)，在陌生战场环境中进行临时通行道路规划和工事选择变成常态；战争环境具有深地、深空、深海和深融(军事与民用目标深度融合)特点，地下目标探测、基于地下地质结构武器弹药的选配(郝杰忠等，2012；张莉英等，2010；张伟锋等，2008；纪冲等，2006；孙博等，2005；张凤国等，2002)和军民共用设施的防御成为研究重点(朱伟，2006；颜黎明，2004)；现代战争对人类和生态破坏巨大，影响深远。利用作战区的地质工程、水文、灾害、生态、经济等综合研究成果，对打击目标的效果和环境生态进行评估，是现代战争双方关注的焦点(黄晖等，2012；欧阳金芳，2009；俞栋，2004；王爱冬，2002)。

传统的地质学与军事结合的军事地形地貌、军事遥感地质、军事工程地质、军事水文地质等研究领域(孙壮志等，2009；王杭生等，1985)不能完全满足现代军事的需求。军事地质是在工程地质、水文地质、灾害地质、环境地质资料中提取与军事有关的地质信息，并建立起与军事要素的关系，进行相应的表达，形成军事综合地质资料的过程，但这方面的研究相对薄弱，前人仅针对遥感地质向军事遥感地质方面开展了研究(李远华等，2012)，缺乏系统地质成果向军事地质改化研究工作，这项工作是当前军事地质研究主要内容，笔者在这方面开展了积极的探索研究。

1　军事地质研究内容

军事地质学是以军事学理论、国防建设理论和地质学理论为基础，研究地质要素对军事要素的关系，为军事防御和进攻提供服务。主要研究区域地质、工程地质、水文地质、灾害地质、环境地质资料中的地形地貌、岩石地层、地质构造、地质作用、地球化学、地球物理等信息，与军事学的地形地物、国防军事工程设施、交通运输、目标地质灾害危害、目标伪装掩护和侦察识别(徐定胜，2004)、训练生活的生存环境、地质武器研发、地质抗打击能力、军事行动地质经济评估、攻防地质环境的关系，并按照一定规则和形式加以表达，为战场环境构建提供地质信息的过程(图1)。

军事地质主要研究地质体地貌形态与军事机动通行(赵子维等，2014；彭建等，2010)和伪装掩护；地质体力学性质与建筑在其上的地质工事稳固性和抗打击性(崔传安等，2011)；地质体地球化学性质与作战生存环境和与军事密切相关的矿产资源产业；地质体地球物理性质与精确打击武器轨迹和监测军事目标位置及判别(刘光鼎等，2011)；地质作用与军事进攻和防御，地质经济评价与军事行动的危害评估(黄晖等，2012)。

图1　军事地质学研究内容图Fig.1　Research contents of military geology

2　军事地质要素提取与分类

军事地质要素是链接军事学与地质学的桥梁，是军事地质工作基本单元。通过研究与军事活动有关的地质内容以及通过在已有地质资料中提取或者通过调查获取的信息，为军事地质分析提供基础资料。按照地质专业分类，军事地质要素可分为区域地质军事要素、区域矿产地质军事要素、区域工程地质军事要素、区域水文地质军事要素、区域灾害地质军事要素、区域重力场军事要素、区域地磁场军事要素、区域地电场军事要素、区域放射场军事要素(表1)。

区域地质军事要素：主要指在区域地质资料中提取的岩石地层岩性组合、结构构造、接触关系和地质构造特征，以及据此划分的岩体坚硬程度、完整程度、岩体类型和确定的地质构造对工程的影响范围，为军事、国防工程临时选址、道路通行以及受破坏的安全风险评估提供依据。

区域工程地质军事要素：主要指在区域工程地质资料中提取的岩体风化程度、密度、孔隙率等物理性质，吸水、透水、溶解性和软化性等水物理性质和力学参数等，并结合区域地质军事要素，划分岩体完整等级、坚硬等级，进而确定岩体的质量等级和开挖质量等级(陆关祥等，2001)；提取岩土类型及特征，以及特殊类型岩土，进而划分岩土施工等级，为军事工程建设和军事道路通行以及为依据地质信息优选打击防御目标军事活动提供依据。

区域水文地质军事要素：主要指在区域水文资料中提取的水质，水动力的流量、流速、流向，导水区和蓄水区等基本水文地质特征，为军事活动的水源地选址(武选民等，2009)、用水、战争造成水环境污染、与水有关的灾害和交通通行能力的评估提供信息。

区域灾害地质军事要素：主要指在区域灾害资料中提取的灾害类型规模、灾害要素和诱发因素等，进行军事活动区灾害评估(唐亚明等，2015；黄玉华等，2014)和战时灾害预判，为军事行动避免灾害影响和攻防、利用提供信息。

区域重力场(地磁场、地电场、放射场)军事要素：主要指在区域地球物理资料中提取的地球物理场背景和相关参数，为军事目标的侦测以及精确导弹制导轨迹的规划而提供的信息。

3　军事地质图分类及成果表达

3.1基本信息的军事化表达原则

军事地质图就是要把与地质有关的信息转化为军事信息，与军事目标、军事地形图相结合，将专业性很强的地质信息去掉专业化，强化军事化(邹红霞，2013；张晓楠等，2013；李远华等，2012)，用“军事语言 ”表达成简单、方便的军事人员易识别的图形，服务于军事行动和国防建设。

3.2军事地质图分类

军事地质图按照地质资料改化为军事地质资料过程分为2大类：改化类图件和应用类图件；按照服务对象途分3类：军事要素图(地质改化人员)、军事地质地形图(基层作战人员)、军事专题图(基层指挥人员)；按照专业分为区域军事地质要素图、区域军事工程要素图、区域水文地质要素图、区域灾害地质要素图、军事重力要素图、军事地磁场要素图、军事地电场要素图、军事放射性场强度要素图、军事地形地质图、目标分类分级图、军事工事背景图、军事交通运输图、军事给水保障图、军事导弹轨迹规划图、军事地质目标灾害危害评估图、军事目标攻防优选图和军事目标侦测等(表2)。

表2　军事地质图分类及服务对象

3.3军事地质图成果表达

地质和军事制图的表达按照点、线、面形式组织的，由于军事制图要求内容简洁、可读性强、重点突出。因此，军事制图点符号表达要求看符号就知其代表的含义，贴近日常生活，很形象；线、面颜色表达色彩仅为4色，目的是防止干扰和避免重点不突出。地质制图点符号复杂、很抽闲，代表含义多；线、面颜色丰富多彩，如何将地质图的复杂点符号、多彩线、面颜色转化为军事制图要求的可读性强的点符号，特别是线、面多彩的表达转变为4色表达，是军事地质制图学上的难题。从地质图中提取的军事要素，需用点表达的，可采用日常生活的标志或点属性名称的汉语拼音首字母表示；需用彩色线、面表达的，可采用由线、面属性名称的汉语拼音首字母加虚线的方式表达(表3)。

(1)区域军事地质要素图：将地层产状、特殊地质体(含水层、溶洞发育区)、地质构造影响范围评价结果表达在图上，为军事活动提供地表、地下立体地质结构和军事活动规避与地质构造有关危害区提供信息。

(2)区域军事工程要素图：将依据区域地质资料信息和部分力学性质测试而划分的岩体的质量、可开挖性、抗打击、地基承载力等参数表达在图上，并结合军事目标分类图，为军事行动的工事选址搭建、军事目标地质薄弱点的攻防和道路通行规划提供信息。

(3)区域军事水文地质要素图：将依据区域地质资料信息和部分水质、水动力测试而划分的水质类型，水动力的流量、流速、流速，地表水系统的水的类型、导(蓄)水区水深、底质、面积(宽度)、导(蓄)水时期、融冻期，地下水系统的水的埋藏条件、含水层、隔水层、弱透水层等表达在图上，并结合军事目标分类图，为军事行动的给水保障和水上道路通行、军事目标地质水文薄弱点的攻防提供信息。

(4)区域军事灾害地质要素图：将依据区域地质资料信息和发生的、可能发生滑坡、崩塌、泥石流、不稳定斜坡、采空区、地面沉降、地面塌陷、地裂缝、地震等灾害类型、范围、规模、要素，易发分区、危险分区、灾情与危害程度、稳定程度等表达在图上，并结合军事目标分类图，为军事行动的避免灾害影响和攻防、利用提供信息。

(5)军事地球物理(重力场、地磁场、地电场、放射性场强度)要素图：将地球物理调查取得的布格重力异常、ΔT磁异常、极化率、电阻率、放射性元素强度异常和相应的值等表达在图上，并结合军事目标分类图，为军事行动利用地球物理场变化侦测目标和规划精确制导轨迹规划提供信息。

(6)军事地形地质图：将区域军事工程要素图上的岩体质量等级和可开挖等级，区域军事地质要素图的地质构造影响范围和岩体产状，区域军事水文地质要素图的水质划分类型，水动力测量值、导(蓄)水时期、融冻期、含水层、隔水层、弱透水层，区域军事灾害地质要素图的灾害类型、范围、规模、易发区类型、危险分区级别、灾情与危害程度级别、稳定程度类型，与军事地形图和目标分类图融合形成军事地质地形图，为军事行动的提供综合地质、地形信息。

(7)目标分类分级图：根据与战争密切程度，划分为军事设施和政府机构类、战争潜力类、道路交通类、宣传通讯类、城市“生命设施”类、灾害源类，是通过收集和实调查绘制军事地质调查区的军事目标形成的图件，这类图件是军事关注焦点，也是进行各类分析战场环境进行预设基础资料，密级较高(表4)。

表4　军事目标分类分级表

(8)军事地质专题图，根据某些特定需求，在地质军事要素图、目标分类分级图中和军事地形图中加以分析研究，形成军事地质专题图件，军事工事背景图、军事交通运输图、军事给水保障图、军事导弹轨迹规划图、军事地质目标灾害危害评估图、军事目标攻防优选图、军事目标侦测图，这类图件鲜明的特点就是具有预设战场和预判形势特点，是军事指挥人员和军事地质人员联合绘制的带有预案性质图，为未来军事行动、作战训练指挥使用，密级最高。

(9)军事地球物理成果图：由于其研究方法、内容和表达与地质类截然的不同，本次研究只列目录，不做详细研究。

4　结论

地质资料转化为军事地质资料到应用分为三步:一是从地质资料中提取与军事有关的要素，与军事目标分类分级结合，改化为军事地质要素，形成军事地质改化人员使用的军事地质要素成果；二是将军事地质要素图经过综合分析，与军事地质形图结合，形成一线指挥人员使用的军事地质地形图；三是由军事指挥人员和军事地质人员，根据特定需求形成供一线指挥人员指挥决策使用的军事地质专题图。

致谢：本文在写作过程中得到了中国地质调查局西安地质调查中心李文渊主任和武警黄金指挥部鲁继元总工程师、李高升工程首席、王信虎副总工程师的大力支持，在与以上专家交流过程中开阔了视野、受到了启发，同时感谢论文评审专家提出的建设性意见,在此一并致谢！

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Extraction and Result Expression of Land Area Military Geological Elements

LIU Xiaohuang1,2, SUN Xingli3, LIU Jiufen2, LI Xinhao1, BAO Kuanle4, LI Baofei4, ZHAO Bingxin2, YANG Weilong2

(1.MLRKeyLaboratoryofMetallogenyandMineralAssessment,InstituteofMineralResources,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Beijing100037,China; 2.TheGoldCommandofChineseArmedPoliceForce,Beijing100064,China; 3.HebeiGEOUniversity,Shijiazhuang050031,Hebei,China;4.TheSeventhGoldDetachmentofChineseArmedPoliceForce,Yantai264004,Shandong,China)

Militarygeologyisaneffectivemethodforrealizingthecivil-militaryintegrationofmilitaryaction,nationaldefenseconstructionandgeologicalinformation.Thekeysofmilitarygeologystudyaretoextractgeologicalandgeophysicalelementsrelatedwithmilitaryactionsbystudyingtherelationshipamongregionalgeology,engineeringgeology,hydrogeology,hazardousgeologyandgeophysicsandmodernlandareamilitaryaction,toconvertthemintomilitarygeologicalelementsandtointegratetheseelementswithmilitarytargets,militarytopographyandmilitaryactions,andthentoformmilitarymapsthatcanbeusedbymilitarypersonnel.Accordingtothetypesofgeologicinformation,theprocessofextractingandtranslatingcivilgeologicalelementsintomilitarygeologicelementscanbedividedinto5broadcategories,severalclassesandsubclassesofmilitarygeologicelementsindex.Basedontheprocessofextractionandusingobjects,themilitarygeologicresultsaredividedintotwotypes:militarygeologyconversionandapplication.Resultsofmilitarygeologyconversionaretheresultsofmilitarygeologicalelements,whichareusedbymilitarygeologyconversionpersonnel,servingastheintermediateresultsfromgeologicresultstomilitarygeologicresults.Theapplicationresultsaredividedintotwokinds:themilitarygeologicallandformresultsforfront-linecombatpersonnelandthemilitarygeologicalthematicmapsforfront-linecommanders.Thispaperreferstotheconversionandexpressionfromcivilgeologytomilitarygeology,whichprovidesanideaforconvertingcivilgeologicaltermsintomilitaryones.

militarygeology;militarygeologicalelements;classificationandgradationofmilitarytargets;militarygeologicalelementsmap;militarygeologicalthematicmap

2016-03-26；

2016-05-29

中国地质调查局地质矿产调查专项“沿边及重点地区军事地质调查”(DD20160081)

刘晓煌(1972-)，男，山西平遥人，高级工程师，博士，从事区域地质学、矿床学的科研、管理工作。E-mail：liuxh19972004@163.com

P642.4

A

1009-6248(2016)03-0193-11