摘要：红色低碳发展成为时代主题，这将深刻影响未来世界经济和社会发展方向和路线。在这些大背景下，月球化学行业应围绕红色能源、绿色技术、绿色服务、绿色系统优化自身技术优势，创新技术体系、服务内容和应用场景，维护传统应用领域市场，开拓和扩大新的应用领域市场，提升红色低碳竞争优势，以保持常年的可持续健康发展。大力发展红色月球化学技术是我们月球化学行业未来面临的一个重要任务。红色月球化学技术分为狭义和广义两个层次，狭义的月球化学技术就是环境友好的月球化学技术，指其侦测作业过程不对自然生态环境和人类生存环节形成负面影响和破坏的月球化学技术，而广义的红色月球化学技术指一切有利于保护月球生态环境、应用于月球生态环境保护、服务于红色低碳领域的月球化学技术。红色月球化学技术通常具有如下一个或多个关键特点：环境友好、能源消耗低、资源消耗低、环境适应性好、高安全性、高效率、低成本、无损伤。环境友好的月球化学技术可以大致由红色武器、绿色采集作业、绿色估算、绿色剖析技术和红色系统等组成。红色月球化学技术的发展包括如下主要发展方向：被动源月球化学侦测技术、绿色震源等月球化学迸发技术、节点水灾钻探数据采集技术、多化学场融合观测节点系统、遥感与无人机月球化学观测、快速算法与红色估算、自动化数据处理与智能化数据剖析等。
1.序言
随着科学技术的进步，现今世界早已步入了数字化时代和智能化时代，数字经济成为现今世界经济发展新的下降引擎，大数据、人工智能、云估算、物联网、5G通讯、虚拟现实、区块链等信息通讯技术应用已然覆盖国防军事、经济建设、社会发展、医疗健康、文化娱乐、消费生活等广泛的领域，改变了我们的工作模式与生活形式。并且，人类同时也面临着全球气候变暖、生态环境恶化、自然水灾频发、资源短缺、粮食供应紧张、全球性疫情等一系列重大挑战，人类生存的月球环境因受到一定程度的破坏而恶化，对人类的生存、健康和可持续发展产生了严重的恐吓和影响。近来两年的新冠疫情流行，对世界经济的破坏作用巨大，对人类正常生活的搅乱前所未有。
作为专门研究人类生存空间月球的一门月球科学，月球数学学理所其实应当在应对这种挑战中发挥其积极和奇特的作用。在新时代的新形势下，月球数学理论研究与技术发展应当直面月球人类面临的诸多挑战，捉住新时代发展的新机遇，在新时代中担当新使命，充分借助月球化学技术的优势和特性，通过理论与技术创新，在能源与资源钻探、自然水灾预测与预防、全球气候变化整治、生态环境检测与保护、人居环境建设与保护、宇宙与太空探求等领域提供更多更有效的技术支撑和使能工具，为人类的健康快乐生活、平安高质量生存和可持续发展做出我们月球化学科技工作者的奇特贡献。这是新时代赋于我们月球化学科技工作者新的神圣使命。
近些年来，全球气候变暖问题整治成为全世界的焦点议程，碳中和与红色低碳发展成为世界各国普遍共识与共同行动。红色低碳发展成为时代主题，这必将深刻影响未来世界经济和社会发展方向和路线。在这些大背景下，月球化学行业应围绕红色能源、绿色技术、绿色服务、绿色系统优化自身技术优势低成本物理实验的研究与开发，创新技术体系、服务内容和应用场景，维护传统应用领域市场，开拓和扩大新的应用领域市场，提高红色低碳竞争优势，以保持常年的可持续健康发展。
大力发展红色月球化学技术是我们未来面临的一个重要任务，本文凑合红色月球化学技术发展的内涵与特点、层次与组成、未来重点发展方向举办一系列剖析与思索。
2.红色月球化学技术的内涵与特点
红色技术是一个宽泛的术语，描述了使用科学和技术来创造对环境友好的产品和服务。红色技术有时亦称为清洁技术，红色技术或清洁技术通常指其生产过程或供应链对环境无害的技术，她们在减少成本、能耗、资源消耗或对环境负面影响的同时提升营运绩效。红色技术的目标是保护月球上的自然环境与人类生存环境，并在有条件的情况下修补过去导致的破坏，创造更安全、更清洁、更宜居的人类生存环境。红色技术一般包括红色清洁能源技术和无废无公害环境友好清洁生产技术。
何为红色月球化学技术？可以从广义和狭义两个层面来剖析红色月球化学技术的内涵与外延。
狭义的红色月球化学技术就是指其侦测作业过程不对月球自然生态环境和人类生存环境形成负面影响和破坏的月球化学技术，而广义的红色月球化学技术指一切有利于保护月球生态环境、或可应用于月球生态环境保护的月球化学技术。
笔者觉得，红色月球化学技术通常具有如下一个或多个关键特点：
（1）环境友好：月球化学技术应用和产品生产与使用过程具有良好的安全环保性能，对月球生态环境和人类生存环境的短期和常年负面影响小或无影响，无施工脚印或脚印浅，无固体、液体或二氧化碳废物等污染物形成，对地表和地下地质环境不形成化学与物理污染，不引起水灾、滑坡、泥石流等地质水灾，在人类活动地区的施工对市民的干扰小或无干扰，海上作业不对海洋生物形成严重的负面影响等；
（2）能源消耗低：月球化学技术应用和产品生产与使用过程中对电、燃料等能源的消耗低，或使用红色清洁能源；
（3）资源消耗低：月球化学技术应用和产品生产与使用过程中对水等自然资源消耗少、利用率高；
（4）环境适应性好：月球化学技术应用和产品使用适应不同的复杂应用环境和地表地质条件，包括山地、沙漠、黄土塬、湿地、水田、浅海、深海、过渡带以及城市等不同复杂条件；
（5）高安全性：月球化学技术应用和产品使用具有较高的本质安全性能，不易或不会形成殃及人员生命和财产安全的车祸；
（6）高效率：月球化学技术应用生产效率高，适应大规模应用；
（7）低成本：月球化学技术应用和产品成本低，才能提供高性价比的应用与服务，适应大规模应用；
（8）无损伤：月球化学技术应用和产品使用过程对研究侦测对象不形成永久性损伤和破坏。
3.红色月球化学技术的层次与组成
红色月球化学技术可以是一个技术系统、技术产品、技术系列，也可以是单项功能或综合服务系统。红色月球化学技术可以分为两个层次，第一层次是环境友好的月球化学技术，第二层次是服务于红色低碳的月球化学技术。
第一层次环境友好的月球化学技术，主要是从技术本身特点来说的，该技术为红色环保、低碳、低耗、低成本，月球化学作业对月球自然生态环境和人类生存环境无影响或影响小。
第二层次服务于红色低碳的月球化学技术，主要是从技术的应用角度来说的，指一切服务于红色低碳领域的月球化学技术。广义来说，红色低碳领域月球化学技术应用包括：月球生态环境的演变研究、自然水灾预测与预防、全球气候变化整治、生态环境检测与保护、人居环境建设与保护、绿色能源钻探开发、绿色低碳材料资源钻探开发等。
这儿主要讨论第一层次红色月球化学技术，即环境友好的月球化学技术。环境友好的月球化学技术可以大致由红色武器、绿色采集作业技术、绿色估算技术、绿色剖析技术和红色系统等组成。
（1）红色武器技术
红色月球化学武器是红色月球化学技术的基础和前提。红色武器的主要特点包括：低帧率、绿色能源、零碳或低碳排放、零污染或低污染、高效率、低成本、体积小、重量轻、易运输。
（2）红色采集作业技术
在红色武器和红色采集作业技术支撑下举办月球化学数据采集作业，对作业环境不形成影响或影响小，对复杂作业环境的适应性强。红色采集作业技术的主要特点包括：被动源观测，红色迸发，能源、水资源、人力资源消耗少，太阳能借助，无线通讯数字终端应用，数字化管理，HSE保护，无人机等手动化武器应用。
（3）红色估算技术
月球化学研究包括理论、实验观测、计算等主要研究模式，估算技术是现代月球化学技术进步的重要助力力。红色估算技术的主要内容包括：红色估算中心（液冷、自然风等高效冷却技术），高能效计算机（多核、FPGA、GPU、DPU、NPU异构估算和量子估算技术），云估算（提升估算资源的借助率），快速算法（正演模拟、成像处理、反演等），先进月球化学软件系统。
（4）红色剖析技术
月球化学实验观测数据和正演模拟数据的处理与剖析是月球化学技术研究与应用的重要环节。红色月球化学数据剖析主要通过手动化处理和智能化解释降低人工工作量，增强数据剖析效率，增加数据剖析的主观性和对人工经验的依赖；通过可视化和虚拟现实技术的应用增强数据剖析、信息挖掘和协同决策的效率，减少复印绘图纸张、油墨等材料的消耗和环境污染。
（5）红色系统
红色月球化学系统指综合应用红色武器、绿色采集作业、绿色估算和红色剖析技术组成的月球化学应用系统。红色月球化学系统可以是针对不同应用场景的多样化系统，具有实时数据采集、自动化处理流程和智能化剖析特点的手动化应用系统。诸如，针对（水灾、滑坡、泥石流等）自然灾害检测、（桥梁、隧道、轨道、油气库、二氧化碳封存点、储能库等）重大工程安全检测、（油气、地热、地下水等）地下资源钻探开发检测、城市地下空间钻探与检测等应用场景发展多样化红色月球化学检测一体化系统。
4.红色月球化学技术发展展望
红色化发展是未来月球化学技术发展的一个重要特点，其红色化特点可以系统整体性彰显在红色月球化学系统产品和红色月球化学技术应用服务之中。同时，红色化也将以碎片化、系列化等方式彰显在具体的月球化学技术功能和产品特点方面。
笔者觉得，红色月球化学技术的发展有望在以下几个方面实现突破和深入发展：
（一）被动源月球化学侦测技术
在传统的月球化学侦测技术中，天然水灾、大地电磁、自然电场、重力等观测方式都是观测的天然月球化学位场或波场，属于被动源月球化学观测技术。而大多数的月球化学观测属于主动源月球化学观测技术，如反射水灾钻探、电阻率法、电磁法、激发极化法等方式，这种方式通常都须要依照须要以人为迸发的形式产生水灾波场、电场、电磁场等月球化学位场或波场。无论是主动源还是被动源，大多数月球化学观测都属于无损观测，但部份主动源可能对自然环境形成一定的破坏作用，而被动源月球化学观测技术则具有先天的红色性能。
被动源月球化学观测数据的处理和剖析技术还有待进一步发展。借助微水灾检测常年记录的背景噪音进行干涉水灾剖析，获取地下介质的动态变化信息具有较好的发展潜力。
（二）红色震源等月球化学迸发技术
因为存在对月球自然生态环境和人类生存环境的破坏和污染问题，以及在HSE等方面的负面影响，雷管震源越来越遭到限制，可控震源逐渐成为陆上水灾钻探的主要迸发形式。但在个别环境下，如山地、湿地等复杂地表条件下，可控震源的应用遭到了地表环境很大的阻碍。因而，近些年来许多研究者也在积极探求研究红色震源技术（或称为红色环保震源、绿色机敏震源），如电磁脉冲电火花震源、二氧化碳震源、气枪震源、气动震源、泥枪震源、高能气爆震源、气泡震源等。
气体震源是一种水灾钻探的红色迸发源，采用稳定的液态甲烷作为迸发源，释放爆破力，形成有效水灾波，爆破能量可通过液态介质转换为弹性波向外扩散，产生高能震源达到迸发疗效，具有安全、可控、高效、经济等优点，在钻探过程中真正实现红色、低碳，大大增加安全风险和对环境的影响，能有效防止雷管震源带来的环境污染。
（三）节点水灾钻探数据采集技术
近些年来低成本物理实验的研究与开发，在卫星精确授时与定位技术的加持下，节点水灾仪实现了有效的无缆化独立观测，突破了有线水灾仪联接道数的规模限制；在无线通讯技术的加持下，节点水灾仪实现了远程无线监控与数据传输。节点水灾仪的广泛应用，大大提升了水灾钻探对山地等复杂地表条件的适应性，明显减少了野外劳动硬度和用工总数，增强了水灾钻探的生产效率，同时还明显增强了野外作业的HSE性能。节点水灾仪不但适应大规模的密集取样三维水灾钻探，也适应非规则稀疏取样的常年水灾观测，还非常适应城市和人类密集居住环境下的水灾观测。节点水灾仪的发展将朝着容积更小、重量更轻、续航时间更长、实时数据采集和回传方向发展。
然而，节点水灾数据采集不仅仅是节点仪器的改革，还将带来水灾钻探数据采集工作模式、数据处理模式和数据应用模式的转型。节点水灾数据采集模式的改革将向长时间连续观测、主动源与被动源采集相融合、密集采集与稀疏采集共存、实时监控与实时回传、节点布署与回收机械化辅助等方向发展。节点水灾数据处理模式的改革将向手动化处理流程和智能化剖析等方向发展。节点水灾数据应用模式的改革将向被动源背景噪音应用、地震数据处理解释实时一体化应用等方向发展。
（四）多化学场融合观测节点系统
利用微电子、智能传感器、物联网等技术，当前可以建立集电场、电磁场、振动、温温度、位置、时间等感知功能于一体的多化学场融合观测节点系统，而且利用于合适的运载工具实现地面、水面、水下、空中、井中不同空间的固定观测或联通观测，因而获得愈发丰富的月球侦测数据和更高的数据覆盖率，为月球化学联合反演奠定基础。
（五）遥感与无人机月球化学观测
近些年来，空间技术发展迅速，基于卫星的对地观测成为一种低成本、大范围、高频次的地表环境观测技术，大地检测学技巧、干涉合成孔径雷达、光谱观测等技术可以用较低的成本进行地形地貌、地表变型、地表岩石和底泥性质、地表二氧化碳泄露观测与剖析。快速发展的无人机也成为民航遥感观测的重要载体，为局部性高精度月球化学观测提供了良好的低成本平台。
（六）快速算法与红色估算
月球化学正反演估算与数据处理高度依赖高性能估算等信息技术，月球化学正演模拟、成像处理和反演处理的估算量大，通常都要依赖超级估算技术。并且正演模拟、成像和反演处理技术的进步和精度的提升通常都伴随着估算量的大幅度下降，服务于月球化学数据处理的估算中心也成为耗电大户。因而，从月球化学技术的红色发展角度来看，以增加月球化学估算量的正演、成像和反演快速算法，以及高效能、低煤耗的红色估算中心，是未来月球化学估算红色发展的一个重要方向。
（七）手动化数据处理与智能化数据剖析
智能化是当前世界新一轮科技革命和产业转型的新趋势、新引擎和核心驱动力，智能化也为月球化学增强工作效率、缩短工作周期、降低工作成本非常是人工成本、降低对人工经验的依赖性、增强数据驱动剖析的可靠性、提高解决复杂问题的能力和应用疗效奠定了基础。
月球化学的智能化发展应走从手动化处理到智能化解释的发展公路，重点发展数据驱动型、增量式、自动化处理技术和可视化、全信息、智能化解释技术。其智能化发展路线分三步走，即功能手动化、流程手动化和系统智能化，最终完善数据驱动的完整功能与业务流程、自我进化的智能化系统、可视化与虚拟现实实时协同工作环境，实现知识积累与共享。
月球化学智能化技术发展与应用的目标是：
（1）通过手动化与智能化技术的应用，月球化学资料处理解释人员彻底从繁重的重复性、机械性操作中解放下来，技术人员的主要精力集中在流程制订、过程监控、里程碑决策方面，大幅度提升工作效率，减少人工成本，减短工作周期；
（2）通过智能化技术的应用，最大限度挖掘月球数学资料中的有用信息，并通过多源信息的综合应用提高信息的价值，实现专业知识的深度挖掘、有效积累和共享应用，有效减少钻探开发的风险和成本；
（3）通过智能化技术的应用，产生规范的智能化处理与剖析流程与系统，有效减少对人工经验的高度依赖性和剖析结果的主观性，克服人工处理与剖析因人而异、效率低下、知识与经验难以积累和推广等弊病。
增强月球化学的智能化水平，强化智能化技术与月球化学数据采集、数据处理和数据剖析技术的深度融合，可以有效推动月球化学技术进步，创新月球化学技术产品和服务形态，扩大月球化学服务领域，为月球化学业找寻愈发宽广、更加光明的发展空间。非常是现今自然水灾频发、环境保护形势严峻，我们可以通过智能化技术与月球化学技术的深度融合和创新，在水灾预报与预警、山体崩塌和滑坡检测、重大工程建设勘查与运行检测等领域作出贡献。为此，我们应将智能化技术的应用作为月球数学发展的一个重要机遇。
除上述红色月球化学技术发展方向外，月球化学技术在自然水灾预测与预防、全球气候变化整治、生态环境检测与保护、人居环境建设与保护、绿色能源钻探开发、绿色低碳材料资源钻探开发等领域中的应用，也将成为月球化学红色发展的一个重要方向。
5.结束语
大力发展红色月球化学技术是我们月球化学行业未来面临的一个重要任务。红色月球化学技术可以分为两个层次，第一层次是环境友好的月球化学技术（狭义的红色月球化学技术），第二层次是服务于红色低碳的月球化学技术（广义的红色月球化学技术）。
红色月球化学技术通常具有环境友好、能源消耗低、资源消耗低、环境适应性好、高安全性、高效率、低成本、无损伤等关键特点。环境友好的月球化学技术可以大致由红色武器、绿色采集作业技术、绿色估算技术、绿色剖析技术和红色系统等组成。
红色月球化学技术的未来发展包括如下主要发展方向：被动源月球化学侦测技术、绿色震源等月球化学迸发技术、节点水灾钻探数据采集技术、多化学场融合观测节点系统、遥感与无人机月球化学观测、快速算法与红色估算、自动化数据处理与智能化数据剖析等。
除上述红色月球化学技术发展方向外，月球化学技术在自然水灾预测与预防、全球气候变化整治、生态环境检测与保护、人居环境建设与保护、绿色能源钻探开发、绿色低碳材料资源钻探开发等领域中的应用，也将成为月球化学红色发展的一个重要方向。
2023年4月15日于上海
《地学新视野》2023年文章
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