大数据的合理开发与利用将开辟一个新的认知空间，提出解决各种实际问题的新模式，催生一个前所未有的数字经济新领域和开创一个新的人类生活方式。“数学地质”与“信息技术”结合形成“数字地质”。“数字地质”是地质科学的“数据科学”。地质数据科学是用数据的方法研究地质学，根据地质数据的特点和地质工作的需要研究和开发利用地质大数据。本文概述了地质数据的混合性、抽样性、因果性、时空性、多态性和多元性等主要特点，提出地质大数据的开发利用宜首先建立“知识库”，据此建立“数据库”“模型库”和“方法库”，以便有针对性地做到获取、分析、研究和应用大数据。

人类已经进入大数据时代，大数据研究的思想、方法在地学领域也备受关注。笔者认为，大数据研究的对象是数据，研究的工具是计算机，研究的方法、手段是查明数据间相关关系，研究的特点是取向高概率做出决策。大数据是通过对大量数据的挖掘，查明数据间的相关关系，研究问题并做出正确决策的思想、方法。本文提出大数据是应用“归纳法”开展科学研究的思想、方法，以及高性能计算机和大数据计算技术使“归纳法”得以升华的观点。文章通过对统计学、机器学习算法的深入探讨，得出大数据将改变人们对自然的理解和认知方式，改变科学研究的思想和方法，改变长期以来人们通过查找因果关系开展科学研究的习惯。大数据必将开创一条跨越复杂的因果关系、直接获得研究结果的全新的科学研究途径。随着数据爆发式增长，随着高性能计算机的普及和计算技术的迅猛发展，统计分析方法将很大程度地突破数据体量的限制，统计分析预测模型以其真实可靠的处理结果、对条件和结果良好的解释能力、结合机器学习算法对半结构化与非结构化数据的处理优势，将推动地质科学进入定量化研究的新高度。