GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)中的應(yīng)用

■高玉文 謝桃園

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局205地質(zhì)隊 重慶402160）

GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)中的應(yīng)用

■高玉文 謝桃園

（重慶市地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局205地質(zhì)隊 重慶402160）

GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)中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，為開發(fā)地質(zhì)礦產(chǎn)資源提供依據(jù)，本文通過介紹GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)中的應(yīng)用過程，淺析GIS技術(shù)地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)中存在的問題。

GIS技術(shù)應(yīng)用存在問題

1　 GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)中存在的問題

目前GIS技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)還有不少問題存在，需要加以重點考慮，從而盡可能地解決或避免。GIS分析對設(shè)備具有很高的要求，其中的計算機內(nèi)存、硬盤等都必須具有較大容量，一般還要采用數(shù)字化儀，顯示器也要是大屏幕高分辨的，對掃描儀等設(shè)備都有著高質(zhì)量的要求，所以在硬件方面會存在較大的花費。GIS主要是對很多的綜合性信息進行處理，相比較軟硬件而言，需要耗費更多的卻是在資料方面的花費，而且在缺乏充足信息量的情況下，GIS分析通常是無法進行的，即使獲得結(jié)果也是不可信的。

將與GIS分析相適應(yīng)的地質(zhì)數(shù)據(jù)庫建立起來十分艱難，若是數(shù)據(jù)庫出現(xiàn)質(zhì)量問題，那么最終的分析結(jié)果就很有可能是錯誤的。若是標準沒有統(tǒng)一下來，那么必然會對數(shù)據(jù)交流和匯總的實現(xiàn)產(chǎn)生不利影響，導(dǎo)致很多重復(fù)性的勞動出現(xiàn)。首先，以往搜集的不少數(shù)據(jù)在位置確定方面不夠準確，采用不是很合適。其次，有些引用出處不詳?shù)臄?shù)據(jù)，國內(nèi)文獻中普遍存在，特別明顯的還在那些通過統(tǒng)計計算原始數(shù)據(jù)而得出的數(shù)據(jù)。GIS分析結(jié)果很大程度上與數(shù)據(jù)質(zhì)量密切相關(guān)，但是目前有不少文獻都都沒有細致地說明數(shù)據(jù)，進而導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫難以很好地加以引用。

2　 GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)中的應(yīng)用

GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)中的方法只適用于具備足夠數(shù)量的已知礦床的地區(qū)，因為需要利用這些已知礦床來證實礦化的空間關(guān)系。然而，在工作程度較低的幾乎不含有已知礦床的地區(qū)，則需要借助于概念方法來進行成礦預(yù)測，這種方法包括下述三個步驟：

2.1建立知識庫

首先需要建立導(dǎo)致礦床形成因素及過程的知識庫，然后把它們轉(zhuǎn)化為局域范圍（數(shù)十公里）或區(qū)域范圍（數(shù)百公里）的GIS成因準則。由于大多數(shù)礦床的面積都小于3k㎡，因而無論是在局域或大區(qū)域成礦預(yù)測中都不能直接提供目標礦床的位置。不過，大多數(shù)礦床都是多種地質(zhì)過程共同作用的產(chǎn)物，其中的許多地質(zhì)過程在這樣的大范圍內(nèi)都是可以成圖的。從而，分析某個地區(qū)的成礦潛力，很重要的一點是把礦床看作是一個完整的區(qū)域成礦系統(tǒng)中的一個微小部分。根據(jù)這種認識，成礦系統(tǒng)可以認為包括六個主要的組成部分：（1）驅(qū)動成礦系統(tǒng)的能源；（2）配位體的來源；（3）礦質(zhì)的來源；（4）搬運通道；（5）圈閉區(qū)；（6）出流區(qū)。這種方法要求證實上述每個成礦分量可能促成礦化的潛在要素。

2.2建立GIS數(shù)據(jù)庫

條件優(yōu)越的成礦地質(zhì)、具有較多地學資料的區(qū)帶要優(yōu)先選擇，或在重點勘查區(qū)優(yōu)先試用地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù),只有在試行得以認可的基礎(chǔ)上,我們才能使一套具有高度可行性的地理信息系統(tǒng)（GIS）系統(tǒng)的衡量標準得以建立，才地學建設(shè)處一個更具合理性和實用性的信息空間數(shù)據(jù)庫建設(shè)，才能對信息進行綜合分析。

證實了成礦系統(tǒng)的基本要素并轉(zhuǎn)化為成圖準則后，還必須建立相關(guān)數(shù)據(jù)的GIS數(shù)據(jù)庫。為了能夠進行快速成礦分析，可以從原始圖形數(shù)據(jù)中建立一系列專題數(shù)據(jù)庫，例如，為了便于度量距某個特征（如斷層或花崗巖體邊界）的距離，可以建立一系列由同心緩沖（以距這些特征的不同距離）組成的專題。

3　開發(fā)評價成礦潛力的子程序

3.1專用模擬模塊

該模塊實際上是一個簡單的“黑箱”專家系統(tǒng)，它能使用戶選擇某個特殊的礦床類型以及包括研究區(qū)的某個GIS數(shù)據(jù)庫的名稱，該模塊然后詢問該GIS數(shù)據(jù)庫并圈定滿足全部礦床預(yù)測準則的區(qū)域。該模塊的不足之處在于：

①必須定義礦床類型的特征，從而它不能圈定新的礦床類型的遠景區(qū)；

②它要求以嚴格的方式建立區(qū)域數(shù)據(jù)庫，所命名的所有專題和屬性都必須與該專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫相同。

3.2相互作用模擬模塊

相互作用模擬模塊更靈活，并能使地質(zhì)人員在一套指定的專題中定義專門的搜索參數(shù)而建立用戶模型。換句話說，該方法使地質(zhì)人員能夠定義構(gòu)成某個未知礦床類型的異常巖石類型和其他地質(zhì)特征；該模塊要求用戶具有廣博的成礦系統(tǒng)的知識。完成分析以后，研究區(qū)內(nèi)任何已知礦床都可用于檢驗相互作用模擬的結(jié)果。

3.3類模擬模塊

該模塊用于檢驗礦化已知區(qū)域GIS內(nèi)重要的地球物理異常。類模擬模塊能使用戶選擇某個重要的地區(qū)并根據(jù)GIS數(shù)據(jù)庫內(nèi)所有專題的內(nèi)容確定選擇區(qū)的特殊地學顯示，然后該模塊證實具有類似特征的所有其他地區(qū)，最后產(chǎn)生一份二元圖，把所選擇的地區(qū)分成類似或不類似于該重要區(qū)的區(qū)域。

4　結(jié)論

盡管將GIS技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)礦產(chǎn)資源開發(fā)工作還有不少問題存在，然而前景卻十分廣闊。GIS分析具有海量數(shù)據(jù)、多元（源）信息、定量化的重要特點，而這正是傳統(tǒng)地質(zhì)研究所欠缺的。數(shù)據(jù)經(jīng)過長期的積累，同時不斷完善具體的研究方法，這必然會導(dǎo)致質(zhì)的變化。而相應(yīng)地GIS在地質(zhì)中也將得到越來越成熟的應(yīng)用，進而對地質(zhì)學家提出的要求也就會越來越多、越來越新。還會相繼地出現(xiàn)一些標準化的措施和工作規(guī)范，研究人員對原始數(shù)據(jù)的采集也將嚴格按照GIS分析的要求來執(zhí)行，要按照相關(guān)規(guī)定來在學術(shù)刊物進行地質(zhì)資料的發(fā)表，堅持循序漸進，必然會實現(xiàn)地質(zhì)研究的全面定量化，這樣地質(zhì)學就能很大程度上突破許多基本認識，在找礦方面也會有許多重大突破。而研究人員不斷拓寬知識面和提高綜合技能也會促使地質(zhì)信息系統(tǒng)相應(yīng)地產(chǎn)生，從而根本轉(zhuǎn)變研究手段，實現(xiàn)從通用到專用的過渡，由此可見其深遠意義。

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F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-200-1