淺談地理信息系統(tǒng)（GIS）在成礦預(yù)測中的應(yīng)用

王世能

【摘 要】地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)應(yīng)用于成礦預(yù)測，即是利用地理信息系統(tǒng)的存儲與空間分析等功能對工程鉆探、物探、化探等數(shù)據(jù)等資料進行分析，為尋找成礦提供依據(jù)，該應(yīng)用過程是基于GIS二次開發(fā)的操作系統(tǒng)。本文通過介紹地理信息系統(tǒng)（GIS）在成礦預(yù)測中的應(yīng)用過程，淺析GIS技術(shù)在成礦預(yù)測中存在的問題。

【關(guān)鍵詞】地理信息系統(tǒng)；二次開發(fā)；數(shù)據(jù)庫

【Abstract】Geographic Information System （GIS） technology used in metallogenic prediction， is that， through using the functions of store and spatial analysis of GIS， to analyze the data of engineering drilling， geophysical and geochemical etc， finally， providing a databasis for finding mineralization. The process of GIS technology used in metallogenic prediction， which is based on the operating system of the GIS secondary development .This article aimes to introduce the process of GIS technology used in metallogenic prediction and discuss the challenges during the process.

【Key words】Geographical information system；Secondary development；Database 0.前言

地理信息系統(tǒng)（ Geograph ic Information System，簡稱GIS） 是介于信息科學(xué)、空間科學(xué)和地球科學(xué)之間的交叉學(xué)科， 是計算機科學(xué)、遙感技術(shù)、信息技術(shù)、信息工程與現(xiàn)代地學(xué)方法的有機結(jié)合。地理信息系統(tǒng)具有的對空間信息進行采集、存儲、管理、查詢、分析、顯示和進行制圖等的處理能力，使其能通過進行區(qū)域分析、多要素綜合分析和動態(tài)預(yù)測等， 為決策者尋找礦產(chǎn)資源提供科學(xué)、快速的決策依據(jù)[1]。成礦預(yù)測，即成礦遠景區(qū)預(yù)測，是應(yīng)用地質(zhì)理論和科學(xué)的方法，綜合地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)和遙感地質(zhì)等基礎(chǔ)地質(zhì)工作獲得地質(zhì)找礦信息，總結(jié)成礦地質(zhì)條件和礦床賦存規(guī)律，建立礦床模型，圈定不同級別的成礦遠景區(qū)[2]。成礦預(yù)測與礦產(chǎn)資源評價時所涉及的所有信息幾乎都直接或間接與空間位置有關(guān)，地理信息系統(tǒng)（GIS）作為解決與空間位置有關(guān)問題的一門技術(shù)，在礦產(chǎn)資源預(yù)測方面已成為實現(xiàn)各種成礦信息管理與分析的一個重要工具和途徑。

GIS技術(shù)改變了以往依靠傳統(tǒng)手工圖紙進行成礦數(shù)據(jù)管理、采集、處理與解釋的方式，實現(xiàn)了各類海量數(shù)據(jù)進行集成、綜合管理、快速處理與分析、可視化輸出的現(xiàn)代化技術(shù)過程；同時，傳統(tǒng)的通過借助透明紙或透圖臺才能實現(xiàn)不同成礦信息證據(jù)圖層的疊加來尋找有利成礦遠景區(qū)的方式，隨著GIS技術(shù)的應(yīng)用，也逐漸被取代。地質(zhì)人員可以根據(jù)對成礦規(guī)律的認識、成礦作用貢獻的大小對不同的成礦信息圖層（如構(gòu)造、地層、化探等圖層）賦予不同的影響因子來實現(xiàn)成礦遠景區(qū)的定量預(yù)測。立足于GIS 技術(shù)的成礦預(yù)測方法體系，無論從理論、技術(shù)、邏輯和效果看，都優(yōu)于傳統(tǒng)的方法系統(tǒng)，賦予了成礦預(yù)測新的概念和內(nèi)涵[3]。本文著重介紹GIS在成礦預(yù)測中的主要步驟和應(yīng)用過程。

1.GIS在成礦預(yù)測中的應(yīng)用過程

基于GIS綜合信息礦產(chǎn)預(yù)測是本文主要采用的預(yù)測方法。以GIS平臺軟件為依托，利用數(shù)學(xué)地質(zhì)方法結(jié)合GIS的空間分析功能和可視化特點，采用可視化編程語言Visual Basie和MapObjects控件進行組件式GIS開發(fā)，建立一個基于GIS信息成礦預(yù)測系統(tǒng)，并對預(yù)測區(qū)進行預(yù)測，以實現(xiàn)對工作區(qū)的成礦有利地區(qū)（段）的圈定。具體步驟如下：

（1）資料的收集和準備： 搜集研究區(qū)內(nèi)與成礦有關(guān)的地、物、化、遙等資料。如有可能，在缺乏資料的地區(qū)補充采集資料。包括已開采礦區(qū)和預(yù)測工作區(qū)的文字資料和圖形影像資料等。

地質(zhì)資料：選擇幾個典型礦區(qū)和工作區(qū)，所需資料包括研究調(diào)查報告、野外調(diào)查資料、礦床（點）地質(zhì)圖，礦區(qū)勘探線剖面圖、平面圖以及相關(guān)文字資料，礦區(qū)重要見礦鉆孔柱狀圖，礦區(qū)地形地質(zhì)圖（不同比例），礦區(qū)行政區(qū)圖等。

遙感資料：遙感影像圖，利用遙感軟件ENVI等對其進行處理，信息提取，獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。

物探資料：工作區(qū)磁航異常圖、電法剖面圖以及相關(guān)文字資料等。

化探資料：工作區(qū)與成礦作用密切相關(guān)的元素及相關(guān)數(shù)據(jù)等。

（2）數(shù)據(jù)整理和數(shù)據(jù)庫的建立：通過對數(shù)據(jù)進行分析整理進行合理分層，對地質(zhì)、物探、化探、遙感信息進行詳細分析，并根據(jù)需要利用GIS工具對數(shù)據(jù)做相應(yīng)的分析和處理（如物化探異常的圈定，遙感數(shù)據(jù)的解譯等），利用GIS工具（如ARCGIS，MAPGIS）建立空間數(shù)據(jù)庫，并對屬性數(shù)據(jù)用關(guān)系型數(shù)據(jù)庫進行管理，建庫時要解決現(xiàn)存數(shù)據(jù)的集成問題：比例尺、定位與投影方式、數(shù)據(jù)精度與格式等。

（3）控礦因素的分析及找礦模型的建立：在分析區(qū)域的成礦規(guī)律基礎(chǔ)上，確定控礦因素，建立礦床的描述性模型，列出所有的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感等找礦標(biāo)志。

（4）模型的定量化與轉(zhuǎn)換：從每一個描述性模型中選擇出能確定該類型礦床存在與否的重要標(biāo)志和一般性標(biāo)志，并將其定量化，包括單個空間關(guān)系的確定和量化以及多個空間關(guān)系集成的量化，確定空間分析的方法并轉(zhuǎn)換成GIS可以表示和處理的形式。

（5）預(yù)測GIS系統(tǒng)的開發(fā)及成礦預(yù)測：組建二次開發(fā)GIS預(yù)測系統(tǒng)，利用GIS提供的可視化空間分析功能，進行礦產(chǎn)資源綜合分析與評價，利用總結(jié)的成礦因素進行多源信息成礦預(yù)測并圈定預(yù)測靶區(qū)。

（6）資源評價預(yù)測成果的輸出及解釋。

圖1 GIS在成礦預(yù)測中應(yīng)用流程圖

2.GIS技術(shù)應(yīng)用于成礦預(yù)測中存在的問題

通過分析GIS 技術(shù)在成礦預(yù)測中的應(yīng)用過程，筆者認為，該方法在應(yīng)用過程中需要注意以下幾個問題：

（1）由于礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)量大，數(shù)據(jù)來源不同，格式差異大，缺乏較為統(tǒng)一的標(biāo)準。

（2）系統(tǒng)開發(fā)對軟件、硬件設(shè)備要求較高。

（3）數(shù)據(jù)引用出處多樣，且不夠詳細，直接影響分析結(jié)果。

3.結(jié)語

本研究基于GIS的二次開發(fā)，并綜合地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)和遙感地質(zhì)等基礎(chǔ)地質(zhì)工作獲得地質(zhì)找礦信息，總結(jié)成礦地質(zhì)條件和礦床賦存規(guī)律，建立礦床模型，圈定不同級別的成礦遠景區(qū)。因此，本系統(tǒng)的開發(fā)大大提高了普查找礦的效果，降低了成本，是地質(zhì)家對多源地學(xué)信息的綜合分析，尋求地下礦物的理想工具。

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