地理信息系統(tǒng)及其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用分析

陳 洋，孫 桐，馬中雨，周 龍

（哈爾濱自然資源綜合調(diào)查中心，黑龍江 哈爾濱 150086）

1 地理信息系統(tǒng)

地理信息系統(tǒng)，也叫做Geographic Information System，或者是Geo-Information system，簡稱GIS，人們也稱為地學信息系統(tǒng)，是特定行業(yè)內(nèi)使用的空間信息系統(tǒng)。在計算機硬件、軟件系統(tǒng)的支持下實現(xiàn)對特定空間地理數(shù)據(jù)的分析、采集、存儲、管理、顯示等特定的技術(shù)支持。該技術(shù)中，位置、地理信息是LBS的核心與基礎(chǔ)。

在地理學中，單純的經(jīng)緯坐標表示特定的地理信息，表示某個地點、標志、方位，人們才會理解數(shù)字與位置表示的意思，用戶在獲取位置信息之后了解到具體的地理環(huán)境，查詢、分析環(huán)境從而為用戶活動提供信息支持。GIS是一門綜合性學科，結(jié)合了地理學、地圖學、遙感學、計算機學等等，綜合性非常強。該技術(shù)被廣泛運用在不同領(lǐng)域內(nèi)，集輸入、顯示、查詢、分析技術(shù)為一身，顯示出地理數(shù)據(jù)，是技術(shù)非常強的計算機系統(tǒng)。因此人們也稱為“地理信息科學”。該技術(shù)是一種基于計算機的地理工具，能夠為空間信息做好分析、處理，以獨特的視覺化效果、地理分析功能等優(yōu)勢在行業(yè)當中廣泛運用。地理信息系統(tǒng)的運用特征主要表現(xiàn)在幾個方面：首先體現(xiàn)在該系統(tǒng)覆蓋了大量內(nèi)容，內(nèi)部信息的多元化決定了系統(tǒng)的使用優(yōu)勢，因此系統(tǒng)涉及了多方面知識。因此在系統(tǒng)實際運作中顯示出了綜合性的特征。同時功能豐富，地理信息系統(tǒng)涵蓋功能豐富，在運作的時候，充分使用各種關(guān)聯(lián)性，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)信息的顯示、存儲、獲取等，而且還可以根據(jù)這些數(shù)據(jù)，實現(xiàn)全方位的編輯，充分發(fā)揮數(shù)據(jù)的價值。

圖1 GIS基本功能

2 具體運用

2.1 礦產(chǎn)信息的系統(tǒng)管理

礦產(chǎn)資料信息的準確性在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中，起到了非常重要的作用。地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)勘察中的運用是對相關(guān)資料的整合、規(guī)劃，幫助后續(xù)礦產(chǎn)開發(fā)工作的開展提供準確的數(shù)據(jù)參數(shù)。

同時，該系統(tǒng)能對空間信息進行計算、分析、處理，能夠保障地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘察信息的真實有效，從而提高地質(zhì)勘察質(zhì)量。而且系統(tǒng)在錄入信息的時候，實現(xiàn)對信息數(shù)據(jù)的分層管理，將圖形、信息資料相結(jié)合，從而充分發(fā)揮地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)勘察中發(fā)揮的作用。

2.2 圖像繪制

礦產(chǎn)地質(zhì)勘察需要繪制成圖表，可以讓工作人員更加直觀、真實的觀察到地質(zhì)地形情況，從而將地質(zhì)、地形真實、生動、直觀的呈現(xiàn)給勘察人員，為后續(xù)礦產(chǎn)資源的開發(fā)方案制定提供真實的參數(shù)，可以為地質(zhì)勘察提供有力的保障。地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘察中的運用，結(jié)合匯總、整理的地質(zhì)資源信息資料繪制成圖像，通過直觀的方式提高地質(zhì)勘察工作的效率。

2.3 分析定量

定量分析工作的開展可以提高地質(zhì)勘察工作的效率，保證勘察質(zhì)量。

在地質(zhì)定量分析中地理信息系統(tǒng)可以最大程度充分利用信息化技術(shù)，通過運用計算機技術(shù)創(chuàng)建模型，提高對信息的處理與使用，最大程度發(fā)揮軟件技術(shù)的價值。結(jié)合當前實際情況分析，在當前具體運用過程中。國內(nèi)分析定量建立模型方面智能化水平比較低，從而限制了地理信息系統(tǒng)在建模方面的發(fā)展運用。

2.4 預(yù)測礦產(chǎn)異常情況

地理信息系統(tǒng)能夠分析成礦異常情況，工作原理是依靠本身的功能初步分析勘察地區(qū)的地質(zhì)狀況，在初步分析之后計算機技術(shù)分析出礦產(chǎn)存在的區(qū)域，同時還可以對礦產(chǎn)資源可能存在的地段進行標記，通過顯示的多種異常信息來明確異常地質(zhì)、礦產(chǎn)點之間的關(guān)系，從而判斷出空間之間的相互聯(lián)系因素。

地理信息系統(tǒng)可以將礦產(chǎn)的開發(fā)可能存在位置與新獲取數(shù)據(jù)信息相融合，用空間模擬、空間疊加等功能，對礦區(qū)指定位置進行標記，從而建立起相應(yīng)的空間模式，確定礦產(chǎn)位置。

在這個過程中產(chǎn)生的地質(zhì)數(shù)據(jù)與礦產(chǎn)信息進行篩選，計算機查詢到信息之后，篩選有效的信息，進行匹配之后，系統(tǒng)數(shù)據(jù)在疊加整理之后，形成新的數(shù)據(jù)層。

3 實際運用

3.1 案例

文章研究某鉛鋅礦床的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查，某礦區(qū)處于塌陷地帶，從明清時期開始，該礦區(qū)就開始采鉛煉銀，1965年～1972期間就曾經(jīng)開始了大規(guī)模的地質(zhì)勘查工作，在當?shù)氐刭|(zhì)勘探公司、冶金局的發(fā)展支持下，地質(zhì)勘探工作取得了很大進展，對地區(qū)范圍內(nèi)的礦產(chǎn)資源進行了深入分析。進入新時期之后，整個礦產(chǎn)資源工作的開展開始使用地理信息系統(tǒng)進行。

3.2 具體運用

（1）收集資料：收集整理資料，當今礦產(chǎn)資源勘察工作的開展，相關(guān)人員則會充分利用案件、應(yīng)用歷史遺留的數(shù)據(jù)，通過前人遺留的勘察資料避免現(xiàn)今工作的開展中消耗大量勘查時間，從而提升地質(zhì)勘察工作質(zhì)量。在收集資料、整理資料的過程中，地理信息系統(tǒng)在其中起到了極大價值。主要表現(xiàn)是借助先進的地理信息系統(tǒng)，匯總歷史勘查資料整合分析，對這些資料進行實時的篩選與分析，篩選歷史上有意義、有價值的資料，而且對其進行分層管理。

（2）采礦規(guī)劃：礦產(chǎn)勘察的時候，工作人員要對信息資料進行整理，在礦區(qū)開采工作中，借助信息系統(tǒng)對整個礦產(chǎn)區(qū)域的勘察工作進行規(guī)劃與整理，通過整理規(guī)劃之后，得到這些數(shù)據(jù)，為礦產(chǎn)的開采提供有力支持。同時借助地理信息勘察系統(tǒng)，還可以確?？辈煨畔⒌恼鎸嵭?、有效性，幫助工作人員在具體開采工作中發(fā)揮原本的價值，提升工作質(zhì)量，減少了礦產(chǎn)開采過程中存在的不良因素。

（3）圖像繪制：圖像繪制能夠為地質(zhì)勘查工作的開展提供直觀、科學的幫助，運用繪制的地圖，幫助工作人員了解地質(zhì)構(gòu)造，從而為鉛鋅礦床資源勘察工作的開展提供重要支持。因此，在本次項目工程中，地質(zhì)勘察工作中，相關(guān)人員運用合理的措施來增強圖像繪制的精準性。為了提高地質(zhì)圖像繪制的精準合理，要求工作人員對測繪、礦產(chǎn)資源相關(guān)數(shù)據(jù)的匯總、分析、使用。借助先進的地理信息系統(tǒng)，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的整理與分析，從而保證地質(zhì)圖像繪制的精準與真實。

（4）數(shù)據(jù)庫：能夠打造礦山數(shù)據(jù)庫，在地質(zhì)勘察工作中，借助地理信息系統(tǒng)，能夠全面收集整理礦山的所有參數(shù)，比如地質(zhì)、水文、周圍環(huán)境等參數(shù)，根據(jù)礦產(chǎn)資源的使用現(xiàn)場、礦產(chǎn)資源的地質(zhì)條件、礦產(chǎn)資源存儲量等。在信息整合之后，錄入到信息系統(tǒng)當中，打造完整的礦山數(shù)據(jù)庫，運用地質(zhì)礦山資源數(shù)據(jù)庫的建設(shè)，讓勘察人員能夠全面了解基本情況與信息，分析礦產(chǎn)種類、存儲量等，為相關(guān)行業(yè)的工作人員提供重要的信息支持。

（5）解決沉陷：在先進地理信息系統(tǒng)的作用下，可以幫助技術(shù)人員分析這個環(huán)節(jié)產(chǎn)生的沉陷情況。在充分借助地理信息系統(tǒng)當中的建模技術(shù)，運用三維立體化技術(shù)分析地區(qū)的地質(zhì)情況，比如沉陷與坍塌等，可以將收集的數(shù)據(jù)進行分析整理。

（6）分析儲藏：在90年代，B/S管理模式被人們廣泛運用在礦產(chǎn)開發(fā)中，實現(xiàn)了對礦產(chǎn)的高效管理，也為礦產(chǎn)資源信息的分享、利用奠定基礎(chǔ)；B/S管理模式的實際運用范圍有一定的局限性，GIS技術(shù)的運用能夠更好挖掘礦產(chǎn)資源信息，利用礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)分析礦藏，實現(xiàn)礦產(chǎn)的開發(fā)。

（7）定量分析：在現(xiàn)代技術(shù)的支撐下，可以科學評估、分析、檢測，在先進技術(shù)的支持下，自動生成信息分析模型，保證地質(zhì)勘察工作的精準性、先進性。

4 GIS技術(shù)的運用前景

區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作的開展更加高效，GIS技術(shù)的使用，可以為區(qū)域礦產(chǎn)資源的勘查提供技術(shù)上的支持。本次工程中，對地質(zhì)進行深入挖掘之后，發(fā)現(xiàn)地區(qū)內(nèi)存在更為明顯的斷裂小礦體，構(gòu)造控礦特征尤為顯著，為了解這種原因，人們進行深入研究，確定了控礦特征；地質(zhì)體顯示的礦產(chǎn)信息更具體，在實際的使用過程中，禁止不科學、不明確現(xiàn)象的發(fā)生。

5 結(jié)語

在未來的發(fā)展中，礦產(chǎn)勘測的精準度也更高，借助先進的技術(shù)，能夠挖掘歷史資料，在現(xiàn)代技術(shù)的支撐下，充分將該技術(shù)使用在鉆探工程中，獲得更高效的地質(zhì)信息。