GIS技術(shù)及其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應用研究

郭建勇

（河北省地礦局第八地質(zhì)大隊，河北 秦皇島 066000）

1 GIS的概念及優(yōu)勢

通過GIS，相關部門不但可以將極為復雜的地質(zhì)圖制作出來，還可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)、圖形以及其他相關數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，同時還可以為我國找礦預測提供有力的途徑[1]。

與傳統(tǒng)的礦產(chǎn)勘查方法不同，GIS在礦產(chǎn)勘查工作中存在著明顯的優(yōu)勢，其中就包括GIS將多門學科的知識進行了綜合、GIS具備多種功能、GIS是較為科學且完整的解決空間問題的技術(shù)系統(tǒng)。GIS是新興的一種技術(shù)，它不但將地圖學、地理學以及電子信息等方面的知識進行了整合，還涵蓋了管理學、測量學等知識，由此可見，GIS的綜合性能較強。GIS所具備的功能除了可以對相關信息進行收集、顯示之外，還可以對相關數(shù)據(jù)進行分析、處理及應用。與此同時，GIS在將礦產(chǎn)勘查體系進行改變的同時，還可以將勘查的環(huán)節(jié)進行有效的簡化，這對于我國礦產(chǎn)勘查工作效率的提高是極為有利的[2]。

2 GIS在找礦環(huán)節(jié)中的作用

（1）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)較為完善。對于GIS，其實際上就是一個地理空間信息的模型，它不但可以做到對空間數(shù)據(jù)的輸入和輸出，在計算機硬件及軟件支持的情況下，還可以對地理空間的相關數(shù)據(jù)信息進行收集、分析及管理，除此之外其還包含很多程序及相關的數(shù)據(jù)信息。在勘查部門開展找礦勘查工作的過程中，勘查人員可以通過GIS將相關的地理空間信息數(shù)據(jù)進行輸入，從而形成對應的模型，而勘查人員也可以通過這些模型在現(xiàn)實空間之中進行模仿、處置和展望。對于地理空間信息而言，勘查人員也可以對其進行任意抽取、任意組合和傳輸，而不同數(shù)據(jù)信息所構(gòu)成的圖片，勘查人員也可將其制成仿真模型，通過模型勘查人員也可以對地質(zhì)的巖土成分以及成礦的規(guī)律進行高效的預測。

（2）地理空間的分析技術(shù)極強。與傳統(tǒng)的找礦方法相比，GIS存在著一定的優(yōu)勢，其中就包括GIS具備極為先進的空間分析技術(shù)，對于地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的空間關系，通過GIS自身的分析及計算能力便可對其進行科學的分析。比如在開展礦產(chǎn)資源勘查工作的過程中，GIS所具備的疊加功能便得到了廣泛的應用。在此期間，勘查人員通過疊放所得的圖形信息，便可將礦產(chǎn)的信息提取出來，對于成礦的相關信息，其也可以進行系統(tǒng)的分析和計算，而在疊放的環(huán)節(jié)中，圖形信息的數(shù)量也沒有對其進行限制，所以勘查人員可以將大量的相關數(shù)據(jù)放置于其中，而這也可以將計算的準確度進行有效提高。

3 GIS在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應用

3.1 預測成礦模式

礦產(chǎn)的形成并不是憑空而來的，礦產(chǎn)的形成和分布在時間、空間、成礦物質(zhì)來源、物質(zhì)共生等方面存在著一定的規(guī)律，無論是不同地質(zhì)時期的地殼運動還是成礦元素在三維空間內(nèi)的轉(zhuǎn)移規(guī)律都會向技術(shù)人員提示礦產(chǎn)的分布位置、分布數(shù)量、理化性質(zhì)等信息，根據(jù)這些成礦規(guī)律而總結(jié)出的成礦模式是地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領域中重要的指導性信息，對地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作意義重大。GIS技術(shù)作為一項空間信息分析技術(shù)，在環(huán)境與資源領域中優(yōu)勢明顯，技術(shù)人員通過GIS技術(shù)收集有效的空間信息、資源信息、環(huán)境信息，形成一個整體性、細節(jié)性相對完備的地理信息系統(tǒng)，結(jié)合大量的地理空間信息，再運用GIS便可實現(xiàn)空間采樣，而通過多元統(tǒng)計以及時空的角度，也可以對地質(zhì)的構(gòu)造變化以及火成活動等特征進行分析。對于成礦情況，GIS也可對其進行有效的預測，同時還可以對工作進行科學的指導，目前結(jié)合GIS技術(shù)形成的成礦模式已經(jīng)在世界范圍內(nèi)引起較大的影響，例如：斑巖銅礦熱液蝕變模式、塊狀硫化物火山成因模式、古含水層模式、沉積型薩布哈模式等，對于我國勘察、收集地質(zhì)礦產(chǎn)資源信息具有重要的推動作用。

3.2 對成礦的異常進行預測

礦產(chǎn)的形成往往與地質(zhì)環(huán)境中的異常點有著密切的聯(lián)系，例如：地質(zhì)環(huán)境中的地層斷層、巖漿層、股含水層、物化異常區(qū)域等，分析這些地質(zhì)環(huán)境異常點可以探知其與礦產(chǎn)的關系，根據(jù)成礦模式計算出該異常點附近存在礦產(chǎn)的可能性，而發(fā)現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境中的異常點就需要借助GIS技術(shù)的力量。

在我國成礦預測領域，GIS已經(jīng)得到廣泛的應用，GIS可以根據(jù)其自身的功能對地質(zhì)存在異常的區(qū)域進行全面分析，同時還可以將可能成礦以及可以開展找礦工作的地段進行準確圈定，而通過對地質(zhì)異常以及礦床關系進行的統(tǒng)計分析，還可以對其以及斷裂影響帶的半徑進行計算，這樣相關人員便可對空間的相關性進行更深入的研究。而根據(jù)GIS自身的疊加功能，還可以對成礦的預測區(qū)域進行明確，將地質(zhì)環(huán)境勘查信息與礦產(chǎn)勘查信息進行綜合、篩選、匹配后進行數(shù)據(jù)的疊加，形成新的數(shù)據(jù)層，借助成礦模式形成的圖表、文字、公式對地質(zhì)礦產(chǎn)資源進行位置圈定，提高我國礦產(chǎn)資源勘查工作效率和質(zhì)量。

3.3 完善礦產(chǎn)資源儲量信息

GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應用并不僅限于預測成礦的模式和可能發(fā)現(xiàn)的異常情況，還可以大量歸總、分析、整理、核對有關地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)，將已探明的礦產(chǎn)所在地、礦產(chǎn)性質(zhì)、礦產(chǎn)分類、礦產(chǎn)預估體量等重要數(shù)據(jù)進行分別存儲，形成一個屬于國家和政府的礦產(chǎn)資源信息數(shù)據(jù)庫，為國家級、省市級別的礦產(chǎn)勘探、開采工作提供基礎數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)，輔助地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、開采工作的順利進行，提高我國資源開發(fā)和利用效率的提高。完善的地質(zhì)礦產(chǎn)資源儲量信息不僅可以輔助礦產(chǎn)資源的開發(fā)和利用，還可以為黨和政府未來五年、十年乃至更長遠的發(fā)展計劃提供資源儲量數(shù)據(jù)，為政府環(huán)境保護部門的工作提供基礎數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮資源數(shù)據(jù)的作用，減少資源反復勘探的資源浪費問題。

3.4 提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)再利用效率

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)被收入資源儲量信息數(shù)據(jù)庫中，并不代表這些數(shù)據(jù)得到了妥善的處理和利用，不代表這些數(shù)據(jù)充分發(fā)揮了其本身和潛在的作用，只能說信息數(shù)據(jù)得到了妥善的保存。僅僅得到妥善、長期保存的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)無法發(fā)揮出應有的作用，技術(shù)人員應當利用GIS技術(shù)和計算機技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遙感技術(shù)等先進技術(shù)，提高地質(zhì)勘探、礦產(chǎn)資源地圖的繪制精度，縮短繪制此類地圖消耗的時間，為相關聯(lián)領域技術(shù)人員的工作提供輔助力量；地質(zhì)礦產(chǎn)資源信息數(shù)據(jù)庫可以提供一定的便捷功能，例如：用戶登錄技術(shù)人員內(nèi)部賬號后可以利用數(shù)據(jù)庫中保存的地質(zhì)、礦產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)生成某一地區(qū)的基礎地質(zhì)地圖，為專項地圖的繪制提供基礎數(shù)據(jù)和圖像，提高專業(yè)地圖繪制的精度和完整程度，但在此功能開發(fā)和應用過程中應當注意信息數(shù)據(jù)庫的安全加密，避免重要的礦產(chǎn)資源信息泄露。

4 結(jié)論

隨著我國地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的不斷開展，地質(zhì)工程的規(guī)模也在不斷的壯大，而對礦山進行的地質(zhì)勘查力度也會加大，在此期間，要想使勘查得到的信息能進行高效的傳遞和交流，就需要在進行交流的過程中采用一種更為便捷的方法，而GIS技術(shù)恰好可以將其需求進行充分滿足。雖然在地質(zhì)礦產(chǎn)工作中GIS還存在著某些問題，但其還有很大的發(fā)展空間。GIS自身便具備很多獨特的優(yōu)勢，這對于傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查方式而言，是其所不具備的。