GIS在礦產(chǎn)勘查中的應用

畢建瓴++盛紅梅++薩仁其其格

摘 要：近十幾年來，地理信息系統(tǒng)技術被廣泛應用于礦產(chǎn)的勘查中，本文首先介紹了GIS 在礦產(chǎn)資源勘查的應用情況，再對礦產(chǎn)資源勘查GIS 評價的工作流程進行分析與探討，表明了將GIS技術應用于礦產(chǎn)資源勘查潛力評價，具有多源信息、海量數(shù)據(jù)以及定量化等優(yōu)勢，提高了礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用的效率。

關鍵詞：礦產(chǎn)勘查；地質礦產(chǎn)；GIS應用

0 前言

地理信息系統(tǒng)也就是GIS（ Geographical Information system）指的是利用計算機系統(tǒng)，并應用相關的信息及圖層處理技術，分析、處理與顯示收集到的地表空間信息，再進行建模，對環(huán)境、地理資源等方面進行研究、規(guī)劃、分析與預測等的人機決策管理系統(tǒng)[1]。地理信息系統(tǒng)能夠利用對圖形操作，實現(xiàn)對空間對象進行分析，實現(xiàn)礦產(chǎn)勘查評價過程中的人機交互，同時能夠把評價結果進行可視化展示，為礦產(chǎn)資源多源信息的集成管理提供了非常好的解決方法。因此，GIS已經(jīng)成為現(xiàn)代地質學家礦產(chǎn)資源勘查的重要技術與手段。

1 GIS在地質礦產(chǎn)資源評價中的現(xiàn)狀

GIS近年來在礦產(chǎn)資源工作方面取得斐然的成績，在地質礦產(chǎn)勘測、規(guī)劃以及評價等方面的應用越來越廣泛。將GIS應用于礦產(chǎn)的評價與分析工作中，從20世紀70年代就已開始，當時國外的地質研究人員開始接觸并進行推廣應用，從而認識到地理信息系統(tǒng)在資源分析領域的可應用性。后來相關的地質學研究人員不斷探索創(chuàng)新，將GIS應用于礦產(chǎn)綜合信息的勘查與分析中。經(jīng)國內(nèi)外地質專家推陳出新，地理信息技術在礦產(chǎn)資源的分析與勘查方面的應用與探究得到了不斷深化。

2 評價模型

2.1 經(jīng)驗模型

經(jīng)驗模型是參照過去成功的礦產(chǎn)評價經(jīng)驗，依據(jù)礦床專家的科學合理的分析方式進行相應的模擬測試，依照地質專家已建成的模型條件，應用模型中的相關工具圈點與標記理論層面的概念模型里所反映出的地質條件。在這個過程中，具體的流程主要有對預測工程在專題方面進行構建等工作，讓GIS空間數(shù)據(jù)庫的選取以及專題圖層過程中的預測工作可以有效而順利進行。在預測工程中，必須保證其動態(tài)性，從而確保使用者可以便捷地進行擴充增添或者刪改的操作流程；為用戶得供簡明的礦產(chǎn)分析數(shù)據(jù)、專題要素，同時可以統(tǒng)計分析礦產(chǎn)要素，提供直方圖的分析信息；地質因素應該從站題的信息數(shù)據(jù)庫中選取，用戶可以根據(jù)多項目條件檢索地質體的空間，比如能夠在地質圖層中依據(jù)脆裂度的程度檢索花崗巖地質；對于空間疊加的檢索，可根據(jù)多種地質因素進行，在實際操作應用中，研究人員必須運用交互式輸入方式對各種具體條件進行錄入，從而有效地對出具備條件的礦產(chǎn)區(qū)域檢測出來；應用圖形方面對檢索查詢的結果進行表達。

2.2 信息加權

在礦產(chǎn)勘測的過程中，要應用數(shù)學專業(yè)的有關方法對網(wǎng)絡模型進行創(chuàng)建，應用GIS中的圖層疊加技術，有效地加權分析相關的專題信息，進而確保模型程序可以得到切實的實現(xiàn)。對于具體的工作流程，也應注重對加權法的應用。首先，應進行預估文件的創(chuàng)建，選取礦床和成礦關聯(lián)圖層。再者，應用礦床圖層生成相應的網(wǎng)絡圖層，另外還要對蘊藏礦產(chǎn)資源的網(wǎng)絡圖層進行檢索，同時還要每一個專題圖層進而提取出可供使用的地質圖層進行檢索，此外，分別疊加因素圖層以及礦藏網(wǎng)絡圖，應用礦產(chǎn)勘測信息加權法進行計算，權重計算各因素礦產(chǎn)勘測信息量，對網(wǎng)絡中勘測信息量進行計算與總結，從而對礦產(chǎn)資源蘊藏地區(qū)進行確定，依據(jù)信息加權的辦法，遠景評價礦產(chǎn)資源，同時在礦產(chǎn)評價工作過程中形成新的認識與經(jīng)驗，信息加權法能夠幫助專題因素的定量統(tǒng)計工作的實現(xiàn)和對礦產(chǎn)資源的深度和廣度的確定，因而可以切實地提供預估權重。

2.3 礦床模型

對于礦床模型的建立工作，需要更加精細，另外在程序實現(xiàn)的過程中，具有復雜性，特別是是在GIS數(shù)據(jù)庫的空間流程設計過程中，更加顯示出其繁瑣復雜性。礦床模型方式運行的流程主要為在應用預估文件的基礎上，利用礦產(chǎn)圖層使網(wǎng)絡圖層生成，在此基礎上，在礦床模型方面要改變初選的結構配置，選取模型單元，相關的研究人員應利用人工交互的辦法或數(shù)量化的相關理論完成選擇工作，在礦床選取方面，要依據(jù)礦床資源定位與資源含量預估的不同項目進行，并依據(jù)定位預估模型，地質研究人員應用特征或者聚類分析的方法進行有效的定位預估，在預估的過程中應用邏輯信息可以確保預測所得信息的準確性，再應用圖表準確地表示地質預測的結果。礦床模型不僅能夠科學有效地定位預測礦產(chǎn)資源，還可預測與估算遠景區(qū)域礦產(chǎn)資源的大約蘊藏量。

3 GIS 在礦產(chǎn)資源勘查潛力評價應用

3.1 建立基于GIS的空間數(shù)據(jù)庫

我國最早建立的關于礦產(chǎn)勘查的數(shù)據(jù)庫主要是對非空間數(shù)據(jù)進行管理。目前數(shù)據(jù)庫主要是進行空間數(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GIS 手段對空間信息進行規(guī)范和標準化后，可以建立礦產(chǎn)資源勘查評價的數(shù)據(jù)庫。

空間數(shù)據(jù)庫建立后，可以實現(xiàn)屬性和圖形信息之間的相互檢索的活動，即可以根據(jù)地質圖形檢索地質體的屬性信息，也可以根據(jù)地質體的屬性信息檢索地質圖形的相應信息。另外，還可以根據(jù)屬性的組合條件進行查詢和檢索。比如根據(jù)地質圖空間數(shù)據(jù)庫中的地層、巖性、構造等屬性信息檢索出相應的地質體特征，還可以通過地質圖形的礦床、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)庫一旦建立就可以儲存在計算機內(nèi)，并可以根據(jù)勘查需要不斷進行檢索和查詢，數(shù)據(jù)庫的建立極大的提高了礦產(chǎn)資源勘查潛力評價的工作效率。

3.2 信息要素的提取與模型的建立

礦產(chǎn)資源勘查潛力評價模型主要基于GIS技術建立，根據(jù)礦產(chǎn)資源勘查目標或問題，使礦產(chǎn)資源的概念模型表達為具象化的可操作要素。礦產(chǎn)資源勘查潛力的評價模型包括反映礦床成礦模型、綜合標志找礦模型、礦床地質環(huán)境模型和社會經(jīng)濟模型等內(nèi)容。

GIS可以在潛力評價模型的建立過程中表達各種要素，例如在礦床模型中，利用GIS可把模型的要素表示為成礦地質背景、礦床成礦要素、成礦產(chǎn)物、成礦標識等。 （下轉第78頁）

（上接第76頁）

3.3 礦產(chǎn)資源勘查潛力預測

礦產(chǎn)資源勘查潛力預測的目的，是應用先進地質理論和技術方法，并結合礦產(chǎn)數(shù)據(jù)和信息，圈定預測區(qū)域，縮小勘查目標范圍，提高找礦的效率。

礦產(chǎn)資源勘查潛力預測，主要是利用GIS對礦帶、地質、地球物理和地球化學圖進行分析，利用組合圖進行潛力評價和預測。

4 結束語

當前，地勘企業(yè)面臨的競爭越來越激烈，對于老礦山深部以及各類隱伏區(qū)，探礦難度非常大，因而迫切地需要先進與高效的技術方法進行深部找礦的指導，因而對相關技術人員提出更高的要求，技術人員只有通過不斷地學習，科學合理地使用先進技術，才可以適應未來的地勘行業(yè)的發(fā)展。

參考文獻：

[1]鄔倫，劉瑜，張晶等.地理信息系統(tǒng)—原理、方法和應用[M].北京：科學出版社，2001.

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[3]杜靈通，呂新彪.GIS在礦產(chǎn)資源評價中的應用[J].地質找礦論叢，2003，18（04）：275-277.endprint