基于GIS的礦產(chǎn)預測研究

孫 超

（黑龍江省地質測繪地理信息院，黑龍江 哈爾濱 150030）

1 礦產(chǎn)預測的研究現(xiàn)狀

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對礦產(chǎn)資源的需求量越來越大，地表及一些容易發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)已經(jīng)被開發(fā)利用完畢，人們開始向地球深部要資源。地下深處的隱伏礦體已經(jīng)成為礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用的方向。

礦產(chǎn)資源預測是人們尋找礦產(chǎn)資源的重要方法。新理論、新技術在地質科學領域的應用使礦產(chǎn)預測更加的科學化、更加的準確。

從以前的單一的定性預測轉變?yōu)槎款A測與定性預測相結合。礦產(chǎn)預測的方法也越來越多，例如多元統(tǒng)計方法預測、模式類比法預測等。礦產(chǎn)資源預測是以地質、地球化學、地球物理為依據(jù)對礦產(chǎn)形成分布進行認識和研究，查明成礦規(guī)律，為找礦指明方向。綜合礦產(chǎn)資源預測的發(fā)展可知，礦產(chǎn)資源預測的研究內(nèi)容可分為三個方向。礦產(chǎn)資源預測的第一個方向是以地質成礦理論為依的區(qū)域成礦預測，主要包括以區(qū)域地質為成礦背景研究為基礎的成礦規(guī)律與成礦預測理論及成礦理論、成礦模式研究。區(qū)域成礦預測屬于傳統(tǒng)地質學范疇，它的優(yōu)點是更加直觀，并可以進行定性類比。第二個方向是以成礦動力學理論研究為基礎的區(qū)域礦產(chǎn)預測。它的目標為將區(qū)域的地球化學動力學、構造學、流體學結合到一起建立統(tǒng)一的模型，對成礦物質的遷移富集規(guī)律進行深入的研究，以此為依據(jù)進行成礦預測。這一方向的研究屬于地質科學的前沿，對成礦預測更加的深入，但是地質成礦過程是十分復雜的，未知因素很多，在具體的預測過程可能會遇到困難。因此，在進行成礦預測過程時，應將考慮到實際情況的隨機性，并將其歸納和類比。第三個方向是以成礦規(guī)律及地質環(huán)境研究為基礎的成礦預測，該方法應用計算機，把數(shù)學作為工具，對地（地質）、物（地球物理）、化（地球化學）及遙（遙感地質）等進行綜合定量分析，從而對成礦進行預測。與傳統(tǒng)地質學的區(qū)域成礦預測相比，該方向的成礦預測為現(xiàn)代區(qū)域礦產(chǎn)定量，預測更為客觀、可靠、準確、高效[1]。

通過對成礦預測的三個方向的研究可以看出，三者是密切相關的，對預測對象的深入研究是進行有效預測的基礎，第一、第二方向是有聯(lián)系的基礎，而第三方向的研究則是它們的上層建筑，在科技發(fā)展的背景下，將以上三個方向融合在一起才能使成礦預測更加準確和高效。

2 我國應用GIS在礦產(chǎn)預測的現(xiàn)狀

應用GIS進行礦產(chǎn)預測我國最早開始于二十世紀八十年代中期，組織單位是地礦部遙感中心，參與單位有中國地質大學、長春地質學院及地礦部礦床所等，將地質勘查數(shù)字圖像處理和綜合，開發(fā)多種圖形圖像軟件包并應用于我國重要礦區(qū)進行礦產(chǎn)資源評價應用試驗。在“八五”期間，成都理工學院、中國地質大學(武漢)及石油海洋地質局等單位應用GIS對地學信息系統(tǒng)綜合成礦預測進行了深入的研究。從二十世紀九十年代開始，GIS在礦產(chǎn)資源預測方面得到了重視，研究的力度也加大。

在全國各地開展了GIS應用的實驗研究，并建立一系列的數(shù)學模型，如證據(jù)加權法軟件模塊等。GIS在礦產(chǎn)預測方面的應用已經(jīng)由試驗研究階段向實際評價階段過渡。基于GIS證據(jù)權重法已在實踐中得到驗證，并取得了很好的效果。“九五”期間，趙鵬大教授將GIS技術應用于成礦預測，并總結出了GIS技術可應用于組合異常的“找礦可行地段”分析、多源信息的“潛在資源地段分析”、區(qū)域“成礦可能地段”分析及多源信息的“遠景礦體地段”分析等。肖克炎博士的科學團隊以MAPGIS為基礎開發(fā)了礦產(chǎn)資源評價系統(tǒng)（MRAS）[2]。

通過找礦實踐活動，GIS技術改變了原來的礦產(chǎn)預測的方法體系，很大程度上對預測效率和水平進行了提高，對預測過程也有簡化。由此可知看出，GIS技術在礦產(chǎn)資源預測方法具有較好的應用前景。GIS技術與礦產(chǎn)預測理論的緊密結合對地質找礦工作必定產(chǎn)生較大影響。

3 應用GIS進行礦產(chǎn)預測需要解決的問題

基于GIS的礦產(chǎn)預測與傳統(tǒng)的礦產(chǎn)預測方法相比是一個全新的技術，因此在應用過程中會遇到很多問題。地質礦產(chǎn)具有多樣性和不確定性，在礦產(chǎn)預測時數(shù)據(jù)信息也是多源性和復雜性，使得GIS技術的應用也變得復雜。

在應用GIS技術進行成礦預測時需要解決的第一個問題是信息的完整性。因為信息的多源性，所以在收集信息時一定要全面，切記不忘以偏概全，同時還要保證每個方面的數(shù)據(jù)都要詳盡，不要有遺漏。全面、詳盡的信息可以對地質成礦過程進行真實的分析。在成礦預測是充分利用地物化遙等不同方面的信息，將其綜合在一起提高成礦預測的準確性[3]。

在應用GIS技術進行成礦預測時需要解決的第二個問題是數(shù)據(jù)質量。數(shù)據(jù)的質量決定了GIS技術進行成礦預測的成敗。數(shù)據(jù)的質量主要體現(xiàn)在對原有數(shù)據(jù)的利用和新數(shù)據(jù)的采集等兩個方面。

對原有數(shù)據(jù)的收集是成礦預測信息的最主要來源，由于這些數(shù)據(jù)具有不同的單位、格式、精度等。因此，在利用過程應進行認識的整理和轉換已達到綜合利用的目的。對于新采集數(shù)據(jù)的質量也要根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型和格式來利用和控制數(shù)據(jù)的質量。

在應用GIS技術進行成礦預測時需要解決的第三個問題是礦產(chǎn)預測空間數(shù)據(jù)庫的設計。

由于不同的用戶具有不同的要求和目的，所以數(shù)據(jù)庫的設計要滿足不同的用戶。在應用過程中要確保數(shù)據(jù)模型、存儲結構及處理模式等的最優(yōu)化，從而對地質信息的真實的反應，在滿足用戶要求的同時能夠被數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)所接受[4]。

在應用GIS技術進行成礦預測時還有解決對成礦信息GIS提取與分析、找礦信息的量化與轉換、礦產(chǎn)預測的空間分析方法模型及多學科專家的共同參與等問題。只有解決好以上問題，在應用GIS技術進行成礦預測時才能更準確，更有效。

4 結論

本文詳細介紹了礦產(chǎn)預測的研究現(xiàn)狀和我國應用GIS在礦產(chǎn)預測的現(xiàn)狀，并針對GIS技術進行成礦預測存在的問題提出了解決方案，從而提高了GIS技術進行成礦預測時的準確性和效率。