基础模型时代的地球科学：AlphaEarth如何重塑定量地学

摘要

进入21世纪以来，随着大数据和人工智能技术的快速发展与深度应用，地球科学正在经历一场深刻的变革，其特征是研究范式由定性描述转向定量分析，由对自然现象的观察转向对内在机理的深入揭示，由局部区域的研究扩展至全球尺度的综合视角，由基于经验的推断发展为依托数据与模型的智能预测。AlphaEarth Foundations(AEF)作为新一代地球空间(Geo)智能平台，通过构建统一的64维共享嵌入空间，首次实现了光学、雷达、激光等12类对地观测数据的标准化表征与无缝融合，其数据同化效率显著提高，解决了长期困扰地球科学研究的“数据孤岛”问题，同时也正促进重塑地球科学研究的范式与方法论体系，特别是在定量地球科学领域实现突破性进展。本文系统论述AEF如何通过其创新的多源数据融合架构、高维特征标注学习和可扩展计算框架，对推动数据驱动的地球科学研究进入智能化、精准化和实时化发挥作用，同时，通过资源环境领域的应用实例表明AEF的潜在应用前景和创新需求。研究表明，AEF不仅显著提升了传统地球科学问题的解决效率，更催生了多个全新的地学研究方向和方法论体系。

关键词

大模型 / 人工智能 / 矿产预测 / AlphaEarth / 知识图谱 / 深部与覆盖区找矿

基金资助

国家自然科学基金重点项目(42050103); 高等学校学科创新引智计划项目(B25052); 广东省珠江人才创新团队资助项目(2021ZT09H399); 教育部DDE前沿科学中心资助项目(2652023001); 中国地质调查局地质调查项目(DD20240206201)