礦山地質(zhì)勘查中GIS技術(shù)的應(yīng)用

■吳才

（西部礦業(yè)集團(tuán)有限公司 青海西寧 810001）

礦山地質(zhì)勘查中GIS技術(shù)的應(yīng)用

■吳才

（西部礦業(yè)集團(tuán)有限公司 青海西寧 810001）

我國是一個地大物博，疆域廣袤的資源大國，礦產(chǎn)資源的存儲量與存儲種類都十分豐富。隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷增長，工業(yè)經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，金屬礦產(chǎn)的供需出現(xiàn)明顯的不平衡狀態(tài)，無法實(shí)現(xiàn)長期的穩(wěn)定礦產(chǎn)供應(yīng)。因此，礦產(chǎn)的勘查與開采在保證礦產(chǎn)的穩(wěn)定供應(yīng)中起到著重要的作用。文章主要針對在礦山地質(zhì)勘查工作中GIS技術(shù)的應(yīng)用情況進(jìn)行探析。

礦山地質(zhì)勘查GIS技術(shù)金屬礦產(chǎn)

0 引言

我國是一個資源大國，礦產(chǎn)資源十分豐富。然而礦產(chǎn)資源自身具有自然存在的屬性與指定的經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。在一些對于國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展直觀重要的行業(yè)當(dāng)中如果礦產(chǎn)儲備無法實(shí)現(xiàn)長期穩(wěn)定供應(yīng)將會對國民經(jīng)濟(jì)的正常發(fā)展造成直接影響。礦產(chǎn)勘查與探測技術(shù)中的GIS技術(shù)是一種計(jì)算機(jī)信息化勘查方式，它實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)資源勘查的信息化。GIS技術(shù)是一種重要的空間地理信息系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)多功能的空間信息分析，提高礦山地質(zhì)勘查工作的效率。

1 GIS概述

GIS技術(shù)，即為地理信息系統(tǒng)技術(shù)，是一種以計(jì)算機(jī)軟硬件為基礎(chǔ)的技術(shù)，其能夠利用采集地理空間的原始數(shù)據(jù)，存儲與處理數(shù)據(jù)內(nèi)容，來實(shí)現(xiàn)金屬礦床的預(yù)測。GIS的實(shí)用性較高，應(yīng)用范圍廣泛，工作效率明顯。GIS技術(shù)可以對地球位置空間進(jìn)行數(shù)據(jù)收集、存儲、處理、展示等[1]。

2 GIS在地質(zhì)找礦領(lǐng)域的應(yīng)用

GIS技術(shù)在地質(zhì)找礦領(lǐng)域中的應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下所述三個方面：

（1）礦產(chǎn)資源儲量管理。GIS技術(shù)在礦產(chǎn)資源儲量管理中的應(yīng)用顯著提升了礦產(chǎn)資源中的數(shù)據(jù)管理能力，在建立完善的三維資源儲量管理空間數(shù)據(jù)庫中來進(jìn)行礦產(chǎn)資源儲量管理工作。GIS技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)儲量屬性數(shù)據(jù)、圖形數(shù)據(jù)以及資源規(guī)劃數(shù)據(jù)的分類顯示、資源共享、實(shí)時監(jiān)測等功能，提高了礦產(chǎn)資源管理部門的工作效率[2]。

（2）礦產(chǎn)資源勘查評價。礦產(chǎn)資源勘查評價是地質(zhì)找礦工作的重要工作內(nèi)容，GIS技術(shù)的應(yīng)用給找礦工作提供了先進(jìn)的空間分析方法，提供了穩(wěn)定、真實(shí)的綜合信息數(shù)據(jù)。近幾年來基于GIS技術(shù)的礦產(chǎn)資源評價軟件開發(fā)工作已經(jīng)取得了顯著的進(jìn)步。GIS技術(shù)已經(jīng)在礦產(chǎn)資源勘查評價中得到了普及與應(yīng)用。

（3）礦產(chǎn)動態(tài)監(jiān)測與預(yù)警。在現(xiàn)代社會，不合理、違法的開采礦山已經(jīng)成為了急需解決的重大問題。人們在利益驅(qū)使下違法開發(fā)礦山導(dǎo)致地質(zhì)災(zāi)害增多，破壞生態(tài)環(huán)境平衡，環(huán)境極度惡化。GIS技術(shù)的應(yīng)用可以用來實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)動態(tài)監(jiān)測預(yù)警，對礦山實(shí)現(xiàn)全天候動態(tài)監(jiān)測[3]。

3 信息系統(tǒng)的功能標(biāo)準(zhǔn)

GIS技術(shù)要完成礦產(chǎn)地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)的獲取、存儲、傳遞與表現(xiàn)。在區(qū)域中存在的各種數(shù)據(jù)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)存儲至計(jì)算機(jī)當(dāng)中，形成空間數(shù)據(jù)存儲庫。對勘查區(qū)域中的空間與屬性進(jìn)行綜合管理，數(shù)據(jù)庫需要實(shí)現(xiàn)通過查詢方式來獲得地質(zhì)表格以及相應(yīng)的鉆孔柱狀圖所需要的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫中還應(yīng)該包括下列數(shù)據(jù)：鉆孔工程數(shù)據(jù)、空間位置變化、分層巖性信息等。GIS技術(shù)要完成地質(zhì)模型、礦體模型、礦塊模型等建設(shè)，對勘查工作的各個階段進(jìn)行優(yōu)化改善。從數(shù)據(jù)庫中選擇相關(guān)的數(shù)據(jù)來構(gòu)建模型，其中包括地層、構(gòu)造、巖漿巖等模型。在三維空間中實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)信息的運(yùn)算與分析，形成成礦預(yù)測，運(yùn)用在地質(zhì)勘查的各個階段中，優(yōu)化鉆孔設(shè)計(jì)，提升鉆孔的見礦率[4]。

4 GIS技術(shù)在地質(zhì)勘查信息系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的重點(diǎn)與方式

4.1 基本流程

應(yīng)用GIS技術(shù)的基本流程即為主要以三維GIS技術(shù)為主，使用其他輔助軟件進(jìn)行，參考傳統(tǒng)地質(zhì)勘查的做法，滿足地質(zhì)勘查規(guī)范要求，充分發(fā)揮現(xiàn)代科學(xué)的優(yōu)勢。例如，可以使用Microsoft Access來對地質(zhì)屬性進(jìn)行管理，建立地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)庫。利用二維GIS技術(shù)圖形的地質(zhì)屬性與上述地質(zhì)屬性數(shù)據(jù)庫相關(guān)聯(lián)，三維GIS技術(shù)建立地質(zhì)模型、礦體模型等其中礦體模型包括工程信息、空間信息變化、采樣信息等各種信息[5]。

4.2 創(chuàng)建輸入數(shù)據(jù)窗體

在Microsoft Access中創(chuàng)建輸入數(shù)據(jù)的窗體，將地質(zhì)點(diǎn)、標(biāo)本、鉆孔、探槽、淺井等地質(zhì)屬性輸入到數(shù)據(jù)庫中。

在數(shù)據(jù)庫中可以通過查詢的方式來完成下列工作：

（1）查詢地質(zhì)屬性，生成報(bào)表，例如地質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)、點(diǎn)性等。

（2）二維GIS圖形的各種屬性關(guān)聯(lián)，例如標(biāo)本描述、標(biāo)本照片、標(biāo)本鏡下照片等。鉆孔柱狀圖上需要的數(shù)據(jù)也可以從數(shù)據(jù)中查詢得出，后經(jīng)過Grapher4來自動生成，再經(jīng)過Auto CAD完成處理。

（3）三維GIS建模所需要數(shù)據(jù)，包括工程概況、位置變化、樣品分析、分層巖性所需要的數(shù)據(jù)也可以從數(shù)據(jù)庫中查詢得出并且導(dǎo)入到GIS軟件中。

4.3 地質(zhì)模型、礦體模型、礦塊模型建立

將工程概況表、位置變化表、樣品分析表、分層巖性表都導(dǎo)入到三維GIS軟件中，在三維GIS軟件中建立數(shù)據(jù)庫，形成表間關(guān)系，從而開展數(shù)據(jù)校對。在形成地質(zhì)模型的時候如果有地表測量數(shù)據(jù)就可以直接適用地表DTM。在沒有地表測量數(shù)據(jù)的情況下可以使用已有的地形矢量圖等高線，再加上高程數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化為dxf的格式，直接導(dǎo)入在三維GIS軟件中，生產(chǎn)地表DTM。如果數(shù)據(jù)量過大采用這種方式可以在二維GIS軟件中的DTM分析功能中將高程數(shù)據(jù)提取出來，轉(zhuǎn)化為dat格式，進(jìn)而導(dǎo)入在GIS軟件中形成地表DTM。斷層DTM可以從地表斷層線中提取高程再將其導(dǎo)入到三維GIS中，按照工程控制形成斷層DTM;地層DTM生產(chǎn)方式與斷層DTM生成方式一致。在三維GIS軟件中進(jìn)行地質(zhì)解釋，形成礦體淪落，連接論螺線，形成地質(zhì)解譯。將礦體模型安裝一定規(guī)格分為礦房大小的小塊，進(jìn)而使用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方式對品位進(jìn)行空間內(nèi)插，得出礦石量與組分量，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)儲量的評估。在有了地質(zhì)模型、礦體模型、礦塊模型，融合了物化探異常特征，就會對勘查區(qū)內(nèi)地層、構(gòu)造、巖漿巖等地質(zhì)特征有一定的掌握，對于礦產(chǎn)礦體的形態(tài)、品位分布規(guī)律等有更加形象的認(rèn)識。在有了直觀的認(rèn)識與了解后就可以在三維空間中進(jìn)行成礦預(yù)測，能夠在已知礦體的側(cè)向、垂向以及外部周圍尋找隱伏的礦體。在礦山地質(zhì)勘查過程中擁有地質(zhì)模型、礦體模型、礦塊模式能夠獲得隨意方向的切剖面，并且所有的切剖面都可以轉(zhuǎn)化為dxf格式，導(dǎo)入到cad中，轉(zhuǎn)化處理成為傳統(tǒng)的格式的切剖面。

5 結(jié)束語

數(shù)字地質(zhì)勘查技術(shù)的快速發(fā)展極大推動了礦山地質(zhì)勘查工作的積極發(fā)展，對我國礦產(chǎn)資源供應(yīng)緊張的局面必然起到一定的緩解作用。尤其是在改善國內(nèi)礦山接替資源勘查中會產(chǎn)生更大的效用。GIS技術(shù)能夠?qū)Υ嬖谫Y源潛力的區(qū)域采用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)方式進(jìn)行定量評價，并且計(jì)算出成礦概率，優(yōu)化勘查設(shè)計(jì)方案，基恩人給礦產(chǎn)開發(fā)提供數(shù)據(jù)模型。

[1]鄒國粹.礦山地質(zhì)勘查中GIS信息系統(tǒng)的應(yīng)用研究 [J].中外企業(yè)家,2013,(19): 172-173.

[2]王亞明.淺析旁側(cè)聲納技術(shù)在天津某海區(qū)牡蠣礁地質(zhì)勘查中的應(yīng)用 [J].勘察科學(xué)技術(shù),2013,(04):52-54.

[3]陳建平 ,范立民 ,李成.基于模糊綜合評判和GIS技術(shù)的礦山地質(zhì)環(huán)境影響評價[J].中國煤炭地質(zhì),2014,(02):43-48.

[4]吳平 ,鮑釔汝.國土資源管理中GIS技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢 [J].信息通信, 2013,(04):148-149.

[5]胡志庭.礦產(chǎn)地質(zhì)勘查中GIS信息系統(tǒng)在金屬礦床勘查中的應(yīng)用探討 [J].低碳世界, 2014,(11):173-174.

P624[文獻(xiàn)碼]B

1000-405X（2015）-10-206-2