变化世界中的军事地质学

美国在阿富汗的军事行动让美国公众看到了阿富汗的人民和地名，它的历史，它的宗教，当然还有它的地质。地质学在最近事件中的潜在作用尤其明显，因为我们的对手已经转入地下。军方需要关于洞穴位置和特征的“地质情报”，以及隧道入口对常规和穿透性炸弹的抵抗能力。在寻找阿富汗塔利班和基地组织武装力量的过程中，地质学已经变得尤为重要。据美国地质调查局(USGS)估计，阿富汗有1万多个洞穴，既有天然的，也有人工的。

对于在军事地质学领域工作的地质学家来说，阿富汗冲突和寻找奥萨马·本·拉登挑战了我们编纂、分析并向军事规划者传播我们对地图、卫星图像和估计岩石性质的最佳解释的能力。我们被要求从远处运用各种各样的技巧来解决恐怖分子可能藏身的地方以及如何发现他们的存在的问题。

在搜寻本·拉登的过程中，这个挑战是独一无二的，它包括了对一块只能在录像带上看到的露头岩石的分析。视频不是法医地质学家会选择为国家安全做贡献的物证。尽管有很大的限制，它还是提供了一些有用的信息来限制可能的搜索区域。相比之下，很少有人会想到，仔细研究二战期间在日本气球中用作配重的鹅卵石会准确地定位日本袭击美国的地区(such is the story John McPhee documents in his 1998 book, Irons in the Fire)。

虽然这类辩证的工作引人注目，但军事地质学家更多地参与基础研究和地形、地质和土壤的汇编。军事地质学家必须确定部队和车辆穿越地形的能力。他们必须确定地下水的来源、建筑材料或适合修建机场的地点。或者，他们必须分析地下岩石环境，要么是为了保护关键的军事设施和人员，要么是为了瞄准武器。军事地质学家今天经常使用的工具是遥感:他们可以用多光谱或高光谱图像分析地形的组成;或者，他们可以通过处理一个地点的多张雷达图像中的微小变化来确定精确的地形。

从拿破仑到二战

地质学至少从拿破仑时代就开始支持军事活动了。1798年，拿破仑入侵埃及时，他的远征军中包括两名地质学家，乔治·基尔希和詹姆斯·安德伍德在他们1998年的文章《战争与和平中的军事地质学》中提到了这一点。(Reviews in Engineering Geology, vol. 13)

在18、19和20世纪的大部分时间里，军事地质学被定义为“地形情报”:对地形进行基本分析，以评估部队和车辆的行动;定位访问路线;寻找搭建区域和建筑材料;分析边坡稳定性及岩石开挖特征;测绘地表和地下水文。

从美国独立战争到朝鲜战争，军事地质学一直发挥着作用，并从那时起扩展到包括从地球物理学到海洋学到植物学等广泛学科。甚至早在内战时期，军队就利用隧道和其他地下挖掘来进行进攻和防御。

在大多数情况下，第一个在军事行动中大规模使用地质学的是俄国人，在1904年到1905年的日俄战争期间，他们雇佣地质学家作为建造防御工事的顾问。同样在这场战争期间，日本编制了整个朝鲜半岛的详细地图。美国军事地质学家在朝鲜战争期间使用了同样的地图。这些地图至今仍是最好的朝鲜综合地质图。

在第一次世界大战期间，在法国工作的美国军事地质学家汇编了第一批“工程地质图”，将地表材料的物理特征深入到敌方领土——这是建造地表防御工事的必要信息。

到第二次世界大战时，军事地质学已经发展成为一门成熟的科学。美国地质勘探局在1942年成立了一个军事地质小组。到战争结束时，该单位雇用了250多名地质学家和其他专业人员，并在海德堡和东京设有办事处。多年来，美国地质勘探局对军事地质学家的要求之一就是至少会两种语言;许多人可以在六、七年内工作。该部队战时的工作重点是收集地形情报;确定部队和车辆在陆地上的移动情况;找到水、燃料和矿产资源;寻找施工材料，协助解决施工问题;和选址机场。

挖掘深度

冷战改变了军事地质学的研究重点，对军事地质学家提出了新的挑战。核武器的发展和试验需要对岩石在高压和高温下的性质、对表面材料(如土壤“清扫”)的空气爆炸影响以及核武器对岩石、土壤和其他自然材料的许多其他影响进行严格的研究。

军事建筑深入地下。随着导弹发射井和战略地下指挥所通过增加岩石深度得到保护或“加固”，对原地岩石性质的准确地质评估变得至关重要，这对于确保我们自己设施的安全以及评估我们的核武库对外国加固目标的有效性都是至关重要的。

到20世纪末，位于不同地质特征的不同地质环境中的地下军事设施的激增，给美国军方和军事地质学家带来了巨大的挑战。例如，据估计，在朝鲜非军事区(dmz)沿线有1000多个地下设施。

1994年，美国国防部长发布了一份报告，确定了应对拥有大规模杀伤性武器的国家或恐怖组织威胁的技术。该报告确定了军事地质学的两个目标:探测和表征地下设施，以及用非核武器击败坚硬的地下目标。为了达到这些目标，军事地质学家使用技术，特别是遥感技术，来寻找和描述国外的地下设施。

军事地下设施通常是利用地形、地质结构、岩石的深度和硬度作为保护。这位军事地质学家汇编了托马斯·伊斯特勒(Thomas Eastler)等人在1998年创造的“战略地质情报”(strategic geological intelligence)，用于评估这些地下设施的脆弱性。这些情报包括基岩地质、风化和土壤发育、重量体积、完整的力学特性，甚至关于炮弹如何穿透岩石的数据。地质学家可能会在实验室里分析岩石的属性，然后推断这些属性在不同的风化条件下会有什么不同。例如，朝鲜的一些风化花岗岩可以用铲子挖掘，因为它在多雨的气候中经历了极端的风化。

这些不同的数据被用于计算和三维模型，这些模型是用来确定武器的效果和单个隧道入口或广阔的地下复合体的脆弱性的工具，有时甚至用于开发新武器。

地质研究还有助于监测和核查核试验限制条约，并确保遏制美国地下核试验——即地下试验场对放射性气体的控制程度。这项工作不仅包括对美国和外国地下核试验场的地质条件进行评估，还包括通过地震信号进行地区地质和地球物理分析，以准确定位和识别核试验。

近年来，美国和前苏联国家之间的合作为几十年来在核试验场、导弹发射井和其他地下设施进行的远程地质评估提供了宝贵的实地真相。例如，军事地质学家被认为是美国第一次实地考察苏联和俄罗斯在哈萨克斯坦东部和北极新地岛核试验场的团队的关键人员。

近年来，美国地质调查局特别地质研究小组利用了各种各样的地球科学家的专业知识:不仅是地质学家和制图师，而且还有地震学家和其他地球物理学家(支持核试验监测);古生物学家和岩石学家(法医地质学);土壤科学家(法医地质学和研究风化岩石性质);工程地质学家、岩石力学家和统计学家(岩石属性和变异性);多光谱、高光谱和雷达遥感(场地表征)专家;计算机专家(地理信息系统、光谱数据库等)。计算机是绘图、汇编图像和统计数据、处理数据、建模和分析以及交流的重要工具。

同所有科学一样，军事地质学已经并将继续受益于技术的进步，特别是遥感工具和查明、评价和测试材料的技术。与此同时，地下工程技术的进步使得建造更深、更复杂的地下设施成为可能，军事规划者很难“承受风险”。同样，欺骗和逃避技术的进步也使识别和描述外国地下建筑工地更具挑战性。

在阿富汗东部等地区，隧道和洞穴的数量之多，对被要求参与评估武器效能和瞄准目标的地质学家构成了障碍。这些和相关的挑战使军事地质学成为一个充满刺激和不断变化的领域;它与军事活动和国家安全的关系越来越密切。

美国在阿富汗的军事行动让美国公众看到了阿富汗的人民和地名，它的历史，它的宗教，当然还有它的地质。地质学在最近事件中的潜在作用尤其明显，因为我们的对手已经转入地下。军方需要关于洞穴位置和特征的“地质情报”，以及隧道入口对常规和穿透性炸弹的抵抗能力。在寻找阿富汗塔利班和基地组织武装力量的过程中，地质学已经变得尤为重要。据美国地质调查局(USGS)估计，阿富汗有1万多个洞穴，既有天然的，也有人工的。

对于在军事地质学领域工作的地质学家来说，阿富汗冲突和寻找奥萨马·本·拉登挑战了我们编纂、分析并向军事规划者传播我们对地图、卫星图像和估计岩石性质的最佳解释的能力。我们被要求从远处运用各种各样的技巧来解决恐怖分子可能藏身的地方以及如何发现他们的存在的问题。

在搜寻本·拉登的过程中，这个挑战是独一无二的，它包括了对一块只能在录像带上看到的露头岩石的分析。视频不是法医地质学家会选择为国家安全做贡献的物证。尽管有很大的限制，它还是提供了一些有用的信息来限制可能的搜索区域。相比之下，很少有人会想到，仔细研究二战期间在日本气球中用作配重的鹅卵石会准确地定位日本袭击美国的地区(such is the story John McPhee documents in his 1998 book, Irons in the Fire)。

虽然这类辩证的工作引人注目，但军事地质学家更多地参与基础研究和地形、地质和土壤的汇编。军事地质学家必须确定部队和车辆穿越地形的能力。他们必须确定地下水的来源、建筑材料或适合修建机场的地点。或者，他们必须分析地下岩石环境，要么是为了保护关键的军事设施和人员，要么是为了瞄准武器。军事地质学家今天经常使用的工具是遥感:他们可以用多光谱或高光谱图像分析地形的组成;或者，他们可以通过处理一个地点的多张雷达图像中的微小变化来确定精确的地形。

从拿破仑到二战

地质学至少从拿破仑时代就开始支持军事活动了。1798年，拿破仑入侵埃及时，他的远征军中包括两名地质学家，乔治·基尔希和詹姆斯·安德伍德在他们1998年的文章《战争与和平中的军事地质学》中提到了这一点。(Reviews in Engineering Geology, vol. 13)

在18、19和20世纪的大部分时间里，军事地质学被定义为“地形情报”:对地形进行基本分析，以评估部队和车辆的行动;定位访问路线;寻找搭建区域和建筑材料;分析边坡稳定性及岩石开挖特征;测绘地表和地下水文。

从美国独立战争到朝鲜战争，军事地质学一直发挥着作用，并从那时起扩展到包括从地球物理学到海洋学到植物学等广泛学科。甚至早在内战时期，军队就利用隧道和其他地下挖掘来进行进攻和防御。

在大多数情况下，第一个在军事行动中大规模使用地质学的是俄国人，在1904年到1905年的日俄战争期间，他们雇佣地质学家作为建造防御工事的顾问。同样在这场战争期间，日本编制了整个朝鲜半岛的详细地图。美国军事地质学家在朝鲜战争期间使用了同样的地图。这些地图至今仍是最好的朝鲜综合地质图。

在第一次世界大战期间，在法国工作的美国军事地质学家汇编了第一批“工程地质图”，将地表材料的物理特征深入到敌方领土——这是建造地表防御工事的必要信息。

到第二次世界大战时，军事地质学已经发展成为一门成熟的科学。美国地质勘探局在1942年成立了一个军事地质小组。到战争结束时，该单位雇用了250多名地质学家和其他专业人员，并在海德堡和东京设有办事处。多年来，美国地质勘探局对军事地质学家的要求之一就是至少会两种语言;许多人可以在六、七年内工作。该部队战时的工作重点是收集地形情报;确定部队和车辆在陆地上的移动情况;找到水、燃料和矿产资源;寻找施工材料，协助解决施工问题;和选址机场。

挖掘深度

冷战改变了军事地质学的研究重点，对军事地质学家提出了新的挑战。核武器的发展和试验需要对岩石在高压和高温下的性质、对表面材料(如土壤“清扫”)的空气爆炸影响以及核武器对岩石、土壤和其他自然材料的许多其他影响进行严格的研究。

军事建筑深入地下。随着导弹发射井和战略地下指挥所通过增加岩石深度得到保护或“加固”，对原地岩石性质的准确地质评估变得至关重要，这对于确保我们自己设施的安全以及评估我们的核武库对外国加固目标的有效性都是至关重要的。

到20世纪末，位于不同地质特征的不同地质环境中的地下军事设施的激增，给美国军方和军事地质学家带来了巨大的挑战。例如，据估计，在朝鲜非军事区(dmz)沿线有1000多个地下设施。

1994年，美国国防部长发布了一份报告，确定了应对拥有大规模杀伤性武器的国家或恐怖组织威胁的技术。该报告确定了军事地质学的两个目标:探测和表征地下设施，以及用非核武器击败坚硬的地下目标。为了达到这些目标，军事地质学家使用技术，特别是遥感技术，来寻找和描述国外的地下设施。

军事地下设施通常是利用地形、地质结构、岩石的深度和硬度作为保护。这位军事地质学家汇编了托马斯·伊斯特勒(Thomas Eastler)等人在1998年创造的“战略地质情报”(strategic geological intelligence)，用于评估这些地下设施的脆弱性。这些情报包括基岩地质、风化和土壤发育、重量体积、完整的力学特性，甚至关于炮弹如何穿透岩石的数据。地质学家可能会在实验室里分析岩石的属性，然后推断这些属性在不同的风化条件下会有什么不同。例如，朝鲜的一些风化花岗岩可以用铲子挖掘，因为它在多雨的气候中经历了极端的风化。

这些不同的数据被用于计算和三维模型，这些模型是用来确定武器的效果和单个隧道入口或广阔的地下复合体的脆弱性的工具，有时甚至用于开发新武器。

地质研究还有助于监测和核查核试验限制条约，并确保遏制美国地下核试验——即地下试验场对放射性气体的控制程度。这项工作不仅包括对美国和外国地下核试验场的地质条件进行评估，还包括通过地震信号进行地区地质和地球物理分析，以准确定位和识别核试验。

近年来，美国和前苏联国家之间的合作为几十年来在核试验场、导弹发射井和其他地下设施进行的远程地质评估提供了宝贵的实地真相。例如，军事地质学家被认为是美国第一次实地考察苏联和俄罗斯在哈萨克斯坦东部和北极新地岛核试验场的团队的关键人员。

近年来，美国地质调查局特别地质研究小组利用了各种各样的地球科学家的专业知识:不仅是地质学家和制图师，而且还有地震学家和其他地球物理学家(支持核试验监测);古生物学家和岩石学家(法医地质学);土壤科学家(法医地质学和研究风化岩石性质);工程地质学家、岩石力学家和统计学家(岩石属性和变异性);多光谱、高光谱和雷达遥感(场地表征)专家;计算机专家(地理信息系统、光谱数据库等)。计算机是绘图、汇编图像和统计数据、处理数据、建模和分析以及交流的重要工具。

同所有科学一样，军事地质学已经并将继续受益于技术的进步，特别是遥感工具和查明、评价和测试材料的技术。与此同时，地下工程技术的进步使得建造更深、更复杂的地下设施成为可能，军事规划者很难“承受风险”。同样，欺骗和逃避技术的进步也使识别和描述外国地下建筑工地更具挑战性。

在阿富汗东部等地区，隧道和洞穴的数量之多，对被要求参与评估武器效能和瞄准目标的地质学家构成了障碍。这些和相关的挑战使军事地质学成为一个充满刺激和不断变化的领域;它与军事活动和国家安全的关系越来越密切。

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