GIS技術(shù)及其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

1、    gis技術(shù)及其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用    朱高寶張宏黨摘要電子信息技術(shù)的迅猛發(fā)展帶來(lái)了地理信息系統(tǒng)（gis）這一先進(jìn)產(chǎn)物。這也是為了適應(yīng)現(xiàn)代地球和相關(guān)科學(xué)日益增長(zhǎng)的需求。其主要特征在于可以對(duì)地球上任何具有空間方位的海量信息進(jìn)行處理，優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)定量、定時(shí)和定位等。而且近年來(lái)也已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中。進(jìn)一步完善gis技術(shù)將有助于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查實(shí)現(xiàn)數(shù)字化發(fā)展。關(guān)鍵詞地理信息系統(tǒng) gis 信息技術(shù) 地質(zhì)礦產(chǎn) f407.1 文獻(xiàn)碼 b 1000-405x（2015）-3-112-21主要軟件及其特點(diǎn)1995年出現(xiàn)的市場(chǎng)上報(bào)價(jià)的gis軟件非常多

2、，然而其中只有不過(guò)10余種主要占據(jù)市場(chǎng)。國(guó)外的代表除了arcinfo和arcview gis，還有mapinfo、ermapper、idrisi endas、erdas、genamap、spans、tigris等1。我國(guó)的gis開(kāi)發(fā)比較晚，最初是在上世紀(jì)80年代中期才在原地質(zhì)礦產(chǎn)部進(jìn)行研發(fā)。中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）吳信才領(lǐng)導(dǎo)的科研小組研究推出了mapgis。gis經(jīng)常容易被誤解，認(rèn)為它是一種計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并且以進(jìn)行地圖繪制或圖像處理為主。實(shí)際上gis相比較一些人造對(duì)象的cad是不一樣的，具體指的是面向建筑和機(jī)械等，另外，相比較一般的繪圖軟件或地圖編輯出版系統(tǒng)等，也是不一樣的。如今像方正智繪4.1等繪

3、圖軟件也新增加了一些關(guān)于gis的新功能，發(fā)展趨勢(shì)主要是更強(qiáng)更具適用性。gis主要的研究對(duì)象包括天然圖形與圖像，其中的天然圖形包括地形圖、地圖、地質(zhì)圖等，而其中的圖像則主要是包括航空與衛(wèi)星圖像等。gis不僅擁有一般繪圖和圖像處理軟件具備的基本功能，還具有圖形編輯和拓?fù)涞雀鼜?qiáng)的功能。一般情況下能夠?qū)崿F(xiàn)光柵數(shù)據(jù)的矢量化，實(shí)現(xiàn)大地坐標(biāo)投影的轉(zhuǎn)換，或者是不同投影之間進(jìn)行的轉(zhuǎn)換。其具有極為復(fù)雜的圖像處理系統(tǒng)，諸如hsi變換、空間濾波等，多圖層和圖像之間也可以實(shí)現(xiàn)疊合，可以將內(nèi)部數(shù)據(jù)庫(kù)建立起來(lái)，同時(shí)連接外部的access等大型數(shù)據(jù)庫(kù)。使用者可以根據(jù)自己的需要來(lái)進(jìn)行屬性統(tǒng)計(jì)分析等空間分析。gis提供的多是am

4、l語(yǔ)言等二次開(kāi)發(fā)工具，這樣能夠?yàn)橛脩籼峁┓奖?，可按照自己的?zhuān)業(yè)需求來(lái)自定義建模，進(jìn)而對(duì)gis功能進(jìn)一步拓展。arcview gis還能有script服務(wù)，還可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理。gis軟件包則不一樣，也就會(huì)具有不同的特點(diǎn)與功能，要進(jìn)行綜合運(yùn)用才能實(shí)現(xiàn)良好的效果。2在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用gis如今已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)的勘查中，而且也取得了不少矚目的成就。早在上世紀(jì)80年代，就在美國(guó)、加拿大等國(guó)就開(kāi)始在地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和填圖中應(yīng)用。當(dāng)前，澳大利亞開(kāi)始借助計(jì)算機(jī)筆記本來(lái)將野外的一些地質(zhì)數(shù)據(jù)收集起來(lái)，并且是采用的是數(shù)字的形式，將有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)建起來(lái)，關(guān)于第二代地質(zhì)圖件，可以在編制的時(shí)候利用arcinfo和a

5、rcviewgis來(lái)進(jìn)行。zhou將中國(guó)金礦的大型數(shù)據(jù)庫(kù)建成，按照最新研究動(dòng)態(tài)來(lái)劃分中國(guó)大地的構(gòu)造13級(jí)單元，同時(shí)相應(yīng)的屬性表建立起來(lái)，與其他成礦信息相結(jié)合，作出成礦gis分析，從而對(duì)區(qū)域成礦靶區(qū)進(jìn)行預(yù)測(cè)。國(guó)內(nèi)的原地礦部系統(tǒng)有不少單位都依據(jù)將mapgis等設(shè)備采購(gòu)回來(lái)了，并且在地質(zhì)調(diào)查中已經(jīng)廣泛地應(yīng)用gis技術(shù)。另外，還有出現(xiàn)了一些新成果，主要是借助國(guó)外gis來(lái)研究礦產(chǎn)資源，并將地學(xué)多源信息系統(tǒng)建立起來(lái)。例如，中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院的方一平等人經(jīng)過(guò)努力將1：500萬(wàn)的中國(guó)礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫(kù)建立起來(lái)；中國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)信息研究院的吳仲煌在礦產(chǎn)資源區(qū)域評(píng)價(jià)中應(yīng)用了gis技術(shù)2。這些成果都主要是以arcinfo與ar

6、cview gis平臺(tái)為基礎(chǔ)的。另外，我國(guó)已經(jīng)將1：50萬(wàn)的數(shù)字地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫(kù)建成3。我們可以預(yù)見(jiàn)，不久的將來(lái)會(huì)出現(xiàn)更多的gis地質(zhì)應(yīng)用成果?？傊?，通過(guò)gis，以海量綜合信息為基礎(chǔ)，便能做好空間采樣，從時(shí)空和多元統(tǒng)計(jì)的角度來(lái)分析構(gòu)造演化、火成活動(dòng)和沉積相等。也可以對(duì)成礦進(jìn)行很好地預(yù)測(cè)，或者是對(duì)礦產(chǎn)勘查等相關(guān)工作進(jìn)行合理地指導(dǎo)，還可以對(duì)區(qū)域地質(zhì)演化進(jìn)行模擬。確保充裕的數(shù)據(jù)量，就能確保gis分析能夠做到定時(shí)、定量和定位，進(jìn)而得出動(dòng)態(tài)的結(jié)果。考察深部和時(shí)間數(shù)據(jù)，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)gis分析的實(shí)際拓展，即向四維空間拓展。同一個(gè)地區(qū)，可以已知地質(zhì)資料為依據(jù)，來(lái)將相應(yīng)的圖形、圖像和數(shù)據(jù)庫(kù)建立起來(lái)，這實(shí)際上也就是在總

7、結(jié)這一區(qū)域的地質(zhì)工作。其中關(guān)于gis分析的結(jié)果實(shí)際就是客觀地總結(jié)這一區(qū)現(xiàn)階段的總情況。值得注意的是若是按照gis分析的要求來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的格式化，那么這些數(shù)據(jù)就很容易會(huì)在將來(lái)被新數(shù)據(jù)充實(shí)，并且還要依據(jù)全部掌握數(shù)據(jù)進(jìn)行新的再次分析，這樣新的成果才會(huì)形成。3存在的問(wèn)題目前在地質(zhì)中應(yīng)用gis技術(shù)還有不少問(wèn)題存在，需要加以重點(diǎn)考慮，從而盡可能地解決或避免。gis分析對(duì)設(shè)備具有很高的要求，其中的計(jì)算機(jī)內(nèi)存、硬盤(pán)等都必須具有較大容量，一般還要采用數(shù)字化儀，顯示器也要是大屏幕高分辨的，對(duì)掃描儀等設(shè)備都有著高質(zhì)量的要求，所以在硬件方面會(huì)存在較大的花費(fèi)。gis主要是對(duì)很多的綜合性信息進(jìn)行處理，相比較軟硬件而言，需要

8、耗費(fèi)更多的卻是在資料方面的花費(fèi)，而且在缺乏充足信息量的情況下，gis分析通常是無(wú)法進(jìn)行的，即使獲得結(jié)果也是不可信的。gis需要的信息有著極為廣泛的涉及面。具體有地質(zhì)圖以及一些諸如巖漿巖、巖相古地理等基礎(chǔ)圖件，還要礦產(chǎn)數(shù)據(jù)和巖石地化數(shù)據(jù)等等。在對(duì)這些資料進(jìn)行收集時(shí)往往非常耗時(shí)并且十分昂貴。而大型數(shù)據(jù)庫(kù)的建立還需要有專(zhuān)業(yè)經(jīng)驗(yàn)豐富、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)十分深厚的人員。這些必然會(huì)對(duì)gis廣泛、深入應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查造成不利影響。將與gis分析相適應(yīng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)建立起來(lái)十分艱難，若是數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，那么最終的分析結(jié)果就很有可能是錯(cuò)誤的。若是標(biāo)準(zhǔn)沒(méi)有統(tǒng)一下來(lái)，那么必然會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)交流和匯總的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致很

9、多重復(fù)性的勞動(dòng)出現(xiàn)。首先，以往搜集的不少數(shù)據(jù)在位置確定方面不夠準(zhǔn)確，采用不是很合適。其次，有些引用出處不詳?shù)臄?shù)據(jù)，國(guó)內(nèi)文獻(xiàn)中普遍存在，特別明顯的還在那些通過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算原始數(shù)據(jù)而得出的數(shù)據(jù)。經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)幾個(gè)合作研究者對(duì)同一批數(shù)據(jù)的廣泛引用，但是卻沒(méi)有詳細(xì)注明，這樣就會(huì)導(dǎo)致建庫(kù)者容易把很多重復(fù)的數(shù)據(jù)吸收進(jìn)來(lái)，而這必然會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)的概率分布圖式造成干擾。再次，良好的數(shù)據(jù)庫(kù)必然是每一個(gè)數(shù)據(jù)都能做到有跡可循，都有大量的說(shuō)明數(shù)據(jù)。gis分析結(jié)果很大程度上與數(shù)據(jù)質(zhì)量密切相關(guān)，但是目前有不少文獻(xiàn)都都沒(méi)有細(xì)致地說(shuō)明數(shù)據(jù)，進(jìn)而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫(kù)難以很好地加以引用。4結(jié)論總而言之，盡管將gis應(yīng)用于地質(zhì)找礦工作還有不少問(wèn)題存在，然

10、而前景卻十分廣闊。gis分析具有海量數(shù)據(jù)、多元（源）信息、定量化的重要特點(diǎn)，而這正是傳統(tǒng)地質(zhì)研究所欠缺的4。數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的積累，同時(shí)不斷完善具體的研究方法，這必然會(huì)導(dǎo)致質(zhì)的變化。而相應(yīng)地gis在地質(zhì)中也將得到越來(lái)越成熟的應(yīng)用，進(jìn)而對(duì)地質(zhì)學(xué)家提出的要求也就會(huì)越來(lái)越多、越來(lái)越新。還會(huì)相繼地出現(xiàn)一些標(biāo)準(zhǔn)化的措施和工作規(guī)范，研究人員對(duì)原始數(shù)據(jù)的采集也將嚴(yán)格按照gis分析的要求來(lái)執(zhí)行，要按照相關(guān)規(guī)定來(lái)在學(xué)術(shù)刊物進(jìn)行地質(zhì)資料的發(fā)表，堅(jiān)持循序漸進(jìn)，必然會(huì)實(shí)現(xiàn)地質(zhì)研究的全面定量化，這樣地質(zhì)學(xué)就能很大程度上突破許多基本認(rèn)識(shí)，在找礦方面也會(huì)有許多重大突破。而研究人員不斷拓寬知識(shí)面和提高綜合技能也會(huì)促使地質(zhì)信息系統(tǒng)相應(yīng)地產(chǎn)生，從而根本轉(zhuǎn)變研究手段，實(shí)現(xiàn)從通用到專(zhuān)用的過(guò)渡，由此可見(jiàn)其深遠(yuǎn)意義。參考文獻(xiàn)1郭際元，曾文.多媒體技術(shù)在地理信息系統(tǒng)中的應(yīng)用j.地球科學(xué)，1998，23（4）：4