淺談地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

淺談地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用淺談地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)即GIS〔GeographicalInformationsystem〕是指在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的根底上，運(yùn)用信息技術(shù)和圖層處理技術(shù)，對(duì)收集的地表空間信息進(jìn)行分析、處理、顯示，并利用建模對(duì)地理資源、環(huán)境等方面進(jìn)行規(guī)劃、研究、分析和預(yù)測(cè)等的人機(jī)決策管理系統(tǒng)。[1]GIS可以通過(guò)對(duì)圖形操作實(shí)現(xiàn)對(duì)空間對(duì)象進(jìn)行分析，在礦產(chǎn)勘查評(píng)價(jià)過(guò)程中實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互，并且可以將評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行可視化展示，為礦產(chǎn)資源多源信息的集成管理提供了非常好的解決辦法。GIS已經(jīng)成為當(dāng)前地質(zhì)學(xué)家礦產(chǎn)資源勘查的重要伎倆。

一、GIS在礦產(chǎn)資源勘查中的具有的優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源勘查主要是根據(jù)專家經(jīng)驗(yàn)，對(duì)預(yù)測(cè)區(qū)域的地、物、化、遙等資料進(jìn)行分析判斷，并利用手工的辦法，在圖紙上定性圈定礦產(chǎn)預(yù)測(cè)靶區(qū)。應(yīng)用此辦法的礦產(chǎn)勘查評(píng)價(jià)，僅是處理數(shù)據(jù)信息，不能進(jìn)行圖形信息處理，另外，勘查評(píng)價(jià)過(guò)程難以將空間對(duì)象的復(fù)雜關(guān)系利用可視化呈現(xiàn)，評(píng)價(jià)結(jié)果的敘述不夠精確。

相比于傳統(tǒng)得到礦產(chǎn)資源勘查辦法，GIS在礦產(chǎn)資源勘查中的具有的優(yōu)勢(shì)主要包括如下三點(diǎn)。

第一，GIS綜合了多種學(xué)科知識(shí)。GIS作為一項(xiàng)新興科學(xué)技術(shù)應(yīng)用，不僅包括地理學(xué)、地圖學(xué)、信息科學(xué)方面的知識(shí)，而且包括了測(cè)量學(xué)、管理科學(xué)和計(jì)算機(jī)等方面的學(xué)科知識(shí)，具有極強(qiáng)的綜合性。

第二，GIS具有多種功能。GIS不僅具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、顯示，而且具有空間數(shù)據(jù)的編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能。

第三，GIS是完整的解決空間問(wèn)題的系統(tǒng)。它不僅改變了礦產(chǎn)資源勘查的體系，而且簡(jiǎn)化了勘查過(guò)程，從而提高了礦產(chǎn)資源勘查的效率。

GIS的這些優(yōu)勢(shì)使其可以應(yīng)用在地質(zhì)調(diào)查、地質(zhì)礦產(chǎn)預(yù)測(cè)、地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查評(píng)價(jià)等方面。GIS不僅會(huì)改變地質(zhì)工作者的思維方式，而且對(duì)礦產(chǎn)資源勘查的研究辦法產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

二、GIS在礦產(chǎn)資源勘查中的預(yù)測(cè)辦法

目前，GIS礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)，主要是利用GIS的根本空間分析功能，研究地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)體的空間關(guān)系，對(duì)未知地段找礦遠(yuǎn)景作直觀評(píng)價(jià)，比方通過(guò)控礦因素的疊置分析，可以圈出找礦有利地段，其辦法可以概括如下四個(gè)方面。

1、通過(guò)對(duì)地理、地質(zhì)、礦產(chǎn)、物探、化探等方面的數(shù)據(jù)采集和分類，并對(duì)屬性數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，將獲得的圖形進(jìn)行分層處理，將屬性數(shù)據(jù)與圖形數(shù)據(jù)進(jìn)行連接匹配，建立多源地學(xué)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)。

2、根據(jù)礦產(chǎn)勘查預(yù)測(cè)的目標(biāo)，研究成礦地理區(qū)域特征和礦產(chǎn)的特點(diǎn)，得出預(yù)測(cè)區(qū)域的成礦規(guī)律，并通過(guò)定性的研究確定成礦因子變量，確定評(píng)價(jià)因子。

3、在空間數(shù)據(jù)庫(kù)和評(píng)價(jià)因子的前提下，利用空間疊加、數(shù)據(jù)檢索，模型處理等辦法，產(chǎn)生礦產(chǎn)勘查預(yù)測(cè)的專題圖層和屬性，并建立綜合的找礦模型。

4、利用GIS的空間分析功能和數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型，對(duì)專題圖層和屬性進(jìn)行可視化分析，得出成礦的地段，并通過(guò)建模辦法對(duì)優(yōu)選的成礦區(qū)域進(jìn)行資源量估計(jì)。

三、礦產(chǎn)資源勘查GIS評(píng)價(jià)工作流程

在GIS沒有成為礦產(chǎn)資源勘查的主要伎倆之前，國(guó)內(nèi)外常用的評(píng)價(jià)流程，是通過(guò)地質(zhì)、礦質(zhì)等方面的資料收集，建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)，并通過(guò)成礦信息提取，成礦理論的應(yīng)用進(jìn)行礦區(qū)預(yù)測(cè)和圈定。GIS出現(xiàn)之后，由于其多源、多時(shí)態(tài)、多層次空間信息等方面優(yōu)勢(shì)和高效的空間信息分析功能，其逐漸成為礦產(chǎn)資源勘查潛力評(píng)價(jià)的主要伎倆。

礦產(chǎn)資源勘查評(píng)價(jià)流程，第一是通過(guò)多源地學(xué)方面的信息，比方地質(zhì)、化探、遙感等方面的信息，建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)。第二，利用GIS空間分析功能和評(píng)價(jià)模式，結(jié)合礦產(chǎn)地質(zhì)比照數(shù)據(jù)和成礦規(guī)律研究，對(duì)收集的資料進(jìn)行信息分析和挖掘，第三，基于GIS技術(shù)，對(duì)不同數(shù)據(jù)源信息建立圖層，并進(jìn)行歸類，對(duì)礦源信息進(jìn)行空間疊加，進(jìn)行綜合分析和研究，最終圈定礦產(chǎn)勘查的靶區(qū)。礦產(chǎn)資源勘查GIS評(píng)價(jià)工作流程如圖1所示。[2]

四、GIS在礦產(chǎn)資源勘查潛力評(píng)價(jià)應(yīng)用

GIS在礦產(chǎn)資源勘查潛力評(píng)價(jià)應(yīng)用主要包括建立基于GIS的數(shù)據(jù)庫(kù)、信息要素的提取與模型的建立、礦產(chǎn)資源勘查潛力預(yù)測(cè)三個(gè)方面。

1、建立基于GIS的空間數(shù)據(jù)庫(kù)

我國(guó)最早建立的關(guān)于礦產(chǎn)勘查的數(shù)據(jù)庫(kù)主要是對(duì)非空間數(shù)據(jù)進(jìn)行管理。目前數(shù)據(jù)庫(kù)主要是進(jìn)行空間數(shù)據(jù)信息的管理，這些信息不僅包括礦產(chǎn)資源的空間位置，而且包括其可視化分布情況。通過(guò)GIS伎倆對(duì)空間信息進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范化后，可以建立礦產(chǎn)資源勘查評(píng)價(jià)的數(shù)據(jù)庫(kù)。

空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立后，可以實(shí)現(xiàn)屬性和圖形信息之間的相互檢索的活動(dòng)，即可以根據(jù)地質(zhì)圖形檢索地質(zhì)體的屬性信息，也可以根據(jù)地質(zhì)體的屬性信息檢索地質(zhì)圖形的相應(yīng)信息。另外，還可以根據(jù)屬性的組合條件進(jìn)行查詢和檢索。比方根據(jù)地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)中的地層、巖性、構(gòu)造等屬性信息檢索出相應(yīng)的地質(zhì)體特征，還可以通過(guò)地質(zhì)圖形的礦床、鉆孔、斷層、河流、地層、巖體等檢索出它們的屬性?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)一旦建立就可以儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)內(nèi)，并可以根據(jù)勘查需要不斷進(jìn)行檢索和查詢，數(shù)據(jù)庫(kù)的建立極大的提高了礦產(chǎn)資源勘查潛力評(píng)價(jià)的工作效率。[3，4]

2、信息要素的提取與模型的建立

信息要素提取是指利用GIS的空間分析功能，把地學(xué)數(shù)據(jù)信息以圖層或?qū)傩缘男问奖憩F(xiàn)，對(duì)地學(xué)數(shù)據(jù)信息中的潛在成礦信息進(jìn)行開掘，提取礦產(chǎn)資源位置和規(guī)模的信息。

礦產(chǎn)資源勘查潛力評(píng)價(jià)模型主要基于GIS技術(shù)建立，根據(jù)礦產(chǎn)資源勘查目標(biāo)或問(wèn)題，使礦產(chǎn)資源的概念模型敘述為具象化的可操作要素。。礦產(chǎn)資源勘查潛力的評(píng)價(jià)模型包括反映礦床成礦模型、綜合標(biāo)志找礦模型、礦床地質(zhì)環(huán)境模型和社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型等內(nèi)容。[5]GIS可以在潛力評(píng)價(jià)模型的建立過(guò)程中敘述各種要素，示例在礦床模型中，利用GIS可把模型的要素表示為成礦地質(zhì)背景、礦床成礦要素、成礦產(chǎn)物、成礦標(biāo)識(shí)等。3、礦產(chǎn)資源勘查潛力預(yù)測(cè)

礦產(chǎn)資源勘查潛力預(yù)測(cè)的目的，是應(yīng)用先進(jìn)地質(zhì)理論和技術(shù)辦法，并結(jié)合礦產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息，圈定預(yù)測(cè)區(qū)域，縮小勘查目標(biāo)范圍，提高找礦的效率。[6]

礦產(chǎn)資源勘查潛力預(yù)測(cè)，主要是利用GIS對(duì)礦帶、地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)圖進(jìn)行分析，利用組合圖進(jìn)行潛力評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)。GIS在礦產(chǎn)資源勘查潛力預(yù)測(cè)中的應(yīng)用流程，具體如圖2所示。[7]

結(jié)語(yǔ)：

礦產(chǎn)資源是我國(guó)經(jīng)濟(jì)開展的物質(zhì)根底，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和生產(chǎn)力水平的不斷提高，礦產(chǎn)資源的工業(yè)價(jià)值和利用程度也將不斷提高。鑒于礦產(chǎn)資源在經(jīng)濟(jì)開展中的重要作用，我國(guó)已經(jīng)將礦產(chǎn)資源勘查潛力評(píng)價(jià)作為制定國(guó)家礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略、加強(qiáng)資源宏觀調(diào)控的重要舉措。雖然我國(guó)將GIS技術(shù)應(yīng)用于礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)，并取得了一些成果，但是