關(guān)于地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

王科潞，李嵐峰，蔡云鵬

（吉林省第三地質(zhì)調(diào)查所，吉林 四平 136000）

地理信息系統(tǒng)也就是GIS系統(tǒng)，是英文Geographical Information system的縮寫，主要是基于計算機(jī)系統(tǒng)的充分運(yùn)用，將圖層處理以及信息技術(shù)加以有機(jī)融合，對收集到的所有空間地表數(shù)據(jù)信息實施深度的分析和處理，在此基礎(chǔ)之上進(jìn)行規(guī)劃和預(yù)測等功能的人機(jī)交互管理決策系統(tǒng)。GIS能夠利用圖形等數(shù)據(jù)信息的操作來完成對目標(biāo)3D形象做以量化分析，具體到礦產(chǎn)勘查的評價過程，可有效促成人機(jī)的深度交互功能，并將分析結(jié)果通過可視化方式展示，這些功能都會對礦產(chǎn)資源勘查和管理提供強(qiáng)大的解決措施。因此，GIS目前已成為礦產(chǎn)勘查必不可缺的重要方法選擇，得到業(yè)內(nèi)高度的認(rèn)可。

1 GIS在礦產(chǎn)勘查中的功能優(yōu)勢

礦產(chǎn)資源是一個國家的根本，加強(qiáng)礦產(chǎn)資源的勘查與開發(fā)是非常重要的手段。過去的礦產(chǎn)勘查效率很低，其最主要的根據(jù)來自于地質(zhì)學(xué)家的相關(guān)經(jīng)驗，他們需要對目標(biāo)區(qū)域內(nèi)有關(guān)的地質(zhì)、物理、化學(xué)、遙感等相關(guān)資料做以深入的研究和分析，根據(jù)所學(xué)的地質(zhì)知識和自身的經(jīng)驗，通過手工方式，在目標(biāo)區(qū)域的地圖上圈定大致的礦產(chǎn)資源預(yù)測分布靶區(qū)。這種方法效率很低，是過去沒有別的辦法的辦法，還要通過試采來驗證預(yù)測的準(zhǔn)確性。通過這種方法對礦產(chǎn)進(jìn)行勘查，所做的工作更多是對數(shù)據(jù)和信息的綜合處理，無法對圖形信息實施處理。

針對這些弊端，GIS做了相應(yīng)的技術(shù)調(diào)整，與過去礦產(chǎn)勘查采用的方法相比，GIS至少具有3個非常顯著的優(yōu)勢：一是GIS對多學(xué)科內(nèi)容的整合。GIS在實際的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)，有效地整合了各種學(xué)科的知識，不但包括與地理有關(guān)的地圖學(xué)、地理學(xué)、信息學(xué)等知識，且還有管理學(xué)、測量學(xué)、計算機(jī)等學(xué)科的知識和技術(shù)，其綜合處理數(shù)據(jù)的能力因此得到大幅提升。二是GIS具備多功能操作能力。GIS不但可以完成對空間信息及數(shù)據(jù)的采集、保存、顯示的能力，同時還有對空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行修改、整理、計算、分析、運(yùn)用、輸出等重要的功能。三是GIS是一套解決地理勘查問題的完備系統(tǒng)。

2 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)勘查中的應(yīng)用分析

2.1 GIS在礦產(chǎn)勘查預(yù)測中的應(yīng)用

采用GIS進(jìn)行礦產(chǎn)勘查預(yù)測，主要是通過GIS內(nèi)置的空間研究分析等一些基本功能，對地質(zhì)資源尤其是礦產(chǎn)資源實體所存在的空間位置關(guān)系進(jìn)行研究和分析，基于分析對目標(biāo)區(qū)域?qū)ふ业V產(chǎn)的價值遠(yuǎn)景進(jìn)行直觀和具體的評價，利用控礦影響因素的綜合分析，能夠確定尋礦的最適宜區(qū)域。具體來說，該應(yīng)用方法可包括以下幾個方面的工作。

一是利用對所有相關(guān)方面的信息和數(shù)據(jù)采集整理，對具備明顯屬性的信息數(shù)據(jù)實施編碼處理，將收集到的圖形實施分層化處理，將地質(zhì)的屬性相關(guān)數(shù)據(jù)同對應(yīng)的圖形信息數(shù)據(jù)匹配連接，建立形成多源結(jié)構(gòu)的完備目標(biāo)地域空間信息數(shù)據(jù)庫。

二是結(jié)合礦產(chǎn)資源勘查目標(biāo)，深入分析成礦地質(zhì)區(qū)域因素的顯著特征以及礦產(chǎn)相應(yīng)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)特點，推算得出目標(biāo)區(qū)域的可能成礦的地質(zhì)演變規(guī)律，并利用定性研究來獲取成礦變量，進(jìn)一步確定成礦預(yù)測的評價變量因子。

三是根據(jù)空間地理數(shù)據(jù)庫以及成礦評價變量因子，通過采取空間信息疊加、相關(guān)數(shù)據(jù)的檢索調(diào)用，以及對數(shù)據(jù)模型進(jìn)行分化處理等數(shù)學(xué)方法，形成礦產(chǎn)資源預(yù)測的基本項目圖層及相應(yīng)的地質(zhì)屬性，進(jìn)而建立起綜合尋礦功能的數(shù)學(xué)模型。

2.2 采用GIS進(jìn)行礦產(chǎn)勘查評價的流程

在GIS技術(shù)未成熟并廣泛應(yīng)用前，國內(nèi)外在礦產(chǎn)勘查評價中比較常用的工作流程，主要是利用地質(zhì)以及礦質(zhì)等一些方面的數(shù)據(jù)資料獲取和收集，通過計算機(jī)輔助手段建立形成目標(biāo)地域的3D數(shù)據(jù)庫，在此基礎(chǔ)上利用對成礦信息的進(jìn)一步提取，包括對成礦理論的充分分析和應(yīng)用，以此來完成礦區(qū)的各種預(yù)測和范圍的確定。

具體來說，礦產(chǎn)勘查預(yù)測評價的整體流程包括如下幾個步驟：第一步，就是充分利用多源地理學(xué)等方面的知識和信息，包括地質(zhì)數(shù)據(jù)、化探數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)等內(nèi)容，建立起3D數(shù)據(jù)庫。第二步，通過GIS具備的空間研究功能及相應(yīng)的評價分析模式，充分結(jié)合地質(zhì)礦產(chǎn)的各對比信息及成礦理論，完成獲取資料的數(shù)據(jù)分析和信息挖掘工作。第三步，通過GIS的相關(guān)技術(shù)，對各種數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)信息統(tǒng)一建立形成地域圖層，將礦源數(shù)據(jù)采取疊加處理，綜合研究分析，進(jìn)而確定礦產(chǎn)資源勘查的范圍靶區(qū)。

2.3 GIS在礦產(chǎn)勘查潛力預(yù)測方面的應(yīng)用

（1）建立空間信息數(shù)據(jù)庫

根據(jù)收集的信息完成空間信息數(shù)據(jù)庫的建立完善，可滿足系統(tǒng)在特征屬性與目標(biāo)圖形數(shù)據(jù)間的關(guān)聯(lián)和檢索等功能需要，能按照地理圖形的特征來檢索實際地質(zhì)體的特征屬性，也能按照地質(zhì)體的特征屬性來檢索所有地理圖形方面的信息。

（2）提取信息要素并建立數(shù)學(xué)模型

通過GIS提供的空間信息分析功能，可以提取相關(guān)的信息特征要素，并將這些信息數(shù)據(jù)通過圖層或者特征屬性的方式進(jìn)行展現(xiàn)，并對所有信息數(shù)據(jù)中隱含的成礦信息深入挖掘，獲得與礦產(chǎn)位置及其具體規(guī)模的相關(guān)信息。

（3）對礦產(chǎn)勘查潛力的預(yù)測

對礦產(chǎn)勘查潛力的預(yù)測，主要是通過運(yùn)用地質(zhì)理論及其適宜的技術(shù)手段，結(jié)合已經(jīng)獲得是礦產(chǎn)信息數(shù)據(jù)，確定礦產(chǎn)的區(qū)域，將勘查范圍盡量縮小，以提升找礦效率。

3 結(jié)語

綜上所述，地理信息系統(tǒng)的應(yīng)用，極大地提升了地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的效率，對于我國在相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展和應(yīng)用有直接和重大的影響，提升了我國礦產(chǎn)勘查的能力，也一定程度促進(jìn)了國家各方面建設(shè)的發(fā)展。因此，研究分析GIS在實際勘查中的應(yīng)用，有其現(xiàn)實且深遠(yuǎn)的意義和價值。

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