地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)找礦中的作用及應(yīng)用

肖英

[摘要]GIS技術(shù)改變了以往依靠傳統(tǒng)手工圖紙進(jìn)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(jìn)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。地質(zhì)人員可以根據(jù)對成礦規(guī)律的認(rèn)識、成礦作用貢獻(xiàn)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(yuǎn)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。本文著重介紹GIS在成礦預(yù)測中的主要優(yōu)勢和應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞]GIS 礦產(chǎn)勘查 應(yīng)用 前景展望

[中圖分類號] F416.1 [文獻(xiàn)碼] B [文章編號] 1000-405X（2015）-9-262-1

1地理信息系統(tǒng)（GIS）概述

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，即GIS）是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ)，在計算機(jī)軟硬件的支持下，運用系統(tǒng)工程和信息科學(xué)的理論，科學(xué)管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)。它可以制作精度十分復(fù)雜的地形和地質(zhì)圖，并能對圖形數(shù)據(jù)與各種專業(yè)數(shù)據(jù)進(jìn)行一體化管理和空間分析查詢，從而為多源信息的綜合找礦預(yù)測提供了較為理想的平臺。

2地理信息系統(tǒng)（GIS）在地質(zhì)找礦中的作用

GIS的出現(xiàn)，其強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集、分析、管理功能，為解決環(huán)境及資源問題提供了一條康莊大道。在具體的地質(zhì)找礦工作中，具有以下的優(yōu)勢與作用：

2.1完備的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

GIS簡單而言，是一種處理數(shù)據(jù)輸入/出、圖件產(chǎn)品的計算機(jī)軟、硬件系統(tǒng)，它集采集、存儲、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息為一體，涵蓋了計算機(jī)的各種應(yīng)用程序和各種地學(xué)信息數(shù)據(jù)，并且還可以有效地組織而成的現(xiàn)實空間信息模型。在地質(zhì)找礦勘查工作中，地質(zhì)人員可以通過輸入空間材料的數(shù)據(jù)，形成各種模型，并且可以從視覺、計量和邏輯上對現(xiàn)實空間進(jìn)行模擬、管理及預(yù)測；地質(zhì)人員可以隨意的抽取、組合、傳輸相關(guān)的空間信息，對各類數(shù)據(jù)所形成的圖片進(jìn)行仿真模型，有效地預(yù)測出成礦的規(guī)律及巖土成分。

2.2先進(jìn)的空間分析技術(shù)

GIS相較于傳統(tǒng)找礦方式的主要優(yōu)勢即是其擁有卓越的空間分析技術(shù)，GIS的空間計算和分析功能可以對地質(zhì)體系中的空間關(guān)系進(jìn)行科學(xué)的定量定性分析。例如，GIS具有的疊加功能在礦產(chǎn)資源勘察中具有很高的應(yīng)用頻率，通過將各種圖形信息進(jìn)行重疊放置可以有效提取礦產(chǎn)信息，并對各項成礦信息進(jìn)行嚴(yán)密的分析計算，而在重疊放置的過程中沒有數(shù)量限制，可以有效納入更多的數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而可以增加其計算精準(zhǔn)度。

2.3具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)模擬分析功能

GIS可以進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)模擬與分析，例如地震數(shù)據(jù)處理、遙感數(shù)據(jù)處理、地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理等。為豐富多彩的空間信息分析與綜合提供了有力的新工具。GIS的空間數(shù)據(jù)分析功能還有拓?fù)浏B加、緩沖區(qū)分析數(shù)字地形分析等，為建立完善的專業(yè)設(shè)計、分析、評價、輔助決策模型提供了強(qiáng)有力的分析工具。

3 GIS在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

3.1對成礦模式進(jìn)行預(yù)測分析

通過GIS，以海量綜合信息為基礎(chǔ)，便能做好空間采樣，從時空和多元統(tǒng)計的角度來分析構(gòu)造演化、火成活動和沉積相等地質(zhì)特征。可以對成礦進(jìn)行預(yù)測，對礦產(chǎn)勘查等相關(guān)工作進(jìn)行合理地指導(dǎo)，還可以對區(qū)域地質(zhì)演化進(jìn)行模擬。

3.2GIS成礦預(yù)測異常應(yīng)用

GIS應(yīng)用于成礦預(yù)測，主要是借助其功能對地質(zhì)異常進(jìn)行分析，對成礦可能地段、找礦可行地段和找礦有利地段的圈定，通過各種地質(zhì)異常（斷層，地層、巖漿巖、物化探異常等）分析和已知礦床（點）的關(guān)系，通過統(tǒng)計分析，計算異常和礦點的關(guān)系，斷裂影響帶的半徑等，從而研究其空間相關(guān)性。根據(jù)找礦有利度，可以產(chǎn)生新的數(shù)據(jù)層，通過GIS的空間分析疊加功能，圈定成礦預(yù)測區(qū)。而后構(gòu)建GIS成礦空間預(yù)測模型，圈定找礦地段，綜合不同地質(zhì)信息、找礦信息、進(jìn)行融合，篩選，匹配，疊加等。最后，通過找礦證據(jù)層的數(shù)據(jù)疊加，生成新的數(shù)據(jù)層，圈定成礦預(yù)測區(qū)域。

3.3地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查與填圖應(yīng)用

GIS已在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中得到廣泛應(yīng)用，并取得許多矚目成果。美國、加拿大、澳大利亞早在1985～1989年就將其應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和填圖。目前，澳大利亞開始利用計算機(jī)筆記本以數(shù)字形式采集野外地質(zhì)數(shù)據(jù)，建立有關(guān)數(shù)據(jù)庫，我國也建立了中國金礦大型數(shù)據(jù)庫，對中國大地構(gòu)造1～3級單元按最新研究動態(tài)進(jìn)行劃分并建立屬性表，結(jié)合其他成礦信息，進(jìn)行成礦GIS分析，預(yù)測區(qū)域成礦靶區(qū)。在國內(nèi)，原地礦部系統(tǒng)許多單位已購買一些MAPGIS，GIS已開始普遍應(yīng)用于地質(zhì)調(diào)查。此外，還有一些利用國外GIS進(jìn)行礦產(chǎn)資源研究與建立地學(xué)多源信息系統(tǒng)的新成果。

4 GIS未來應(yīng)用展望

盡管GIS在地質(zhì)找礦工作中的應(yīng)用還存在諸多不足，但卻有著廣闊前景。GIS在地質(zhì)中的應(yīng)用逐步成熟起來，向地質(zhì)學(xué)家們提出更多更新的要求。一些標(biāo)準(zhǔn)化措施、工作規(guī)范會相繼出現(xiàn)，研究人員嚴(yán)格根據(jù)GIS分析要求采集原始數(shù)據(jù)，學(xué)術(shù)刊物按相關(guān)規(guī)定發(fā)表地質(zhì)資料，依此循序漸進(jìn)經(jīng)相當(dāng)時期甚至幾代人的積累，一個地質(zhì)研究全面定量化的時代必將最終到來，從而導(dǎo)致地質(zhì)學(xué)在許多基本認(rèn)識上的重大飛躍和找礦的重大突破。更重要的是，研究人員知識面的拓寬和綜合技能的提高會使得地質(zhì)信息系統(tǒng)應(yīng)運而生，完成研究手段從通用GIS到專用GIS的根本轉(zhuǎn)變，其深遠(yuǎn)意義不言而喻。

5結(jié)語

隨著地質(zhì)勘查工作的深入，工程建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，礦山的地質(zhì)勘查深度及廣度的不斷拓展，勘察信息需要交流的速度也越來越快，這就迫切地需要一種方便快捷的手段作為勘查信息交流的載體，而GIS技術(shù)可以很好地滿足這種需求。GIS技術(shù)可以更為有效和直觀的勘察礦山地質(zhì)狀況，增進(jìn)地質(zhì)勘查行業(yè)內(nèi)外人士對礦山地質(zhì)環(huán)境的感性認(rèn)識?？傊?，利用GIS技術(shù)提升并改造傳統(tǒng)的礦山地質(zhì)勘查技術(shù)水平，對于提高礦產(chǎn)儲量估算的智能化和管理的自動化水平以及工作效率的提升，具有十分重要的現(xiàn)實意義。

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