探究GIS 技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

王 強(qiáng) 王紅領(lǐng)

遼寧省礦產(chǎn)勘查院有限責(zé)任公司（110031）

0 前言

礦產(chǎn)資源是人類社會(huì)以及經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的必備資源，隨著現(xiàn)階段國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的持續(xù)發(fā)展，人們對(duì)礦產(chǎn)資源的依賴逐漸增強(qiáng)。在我國(guó)目前礦產(chǎn)資源地標(biāo)部分開采已經(jīng)接近警戒值的情況下，礦產(chǎn)資源勘查的落實(shí)對(duì)于我國(guó)更為有效地發(fā)現(xiàn)位于地表深層的礦產(chǎn)資源，并進(jìn)行合理有效的開發(fā)規(guī)劃有著十分重要的價(jià)值。GIS 技術(shù)作為現(xiàn)代化信息技術(shù)的主要成果之一，不但能夠?qū)鹘y(tǒng)的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查方式進(jìn)行改變，而且勘查的效率和質(zhì)量也得到了顯著提高，逐漸發(fā)展成為我國(guó)地質(zhì)工程勘查中的主要技術(shù)手段。文章針對(duì)地質(zhì)工程勘查中GIS 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行分析研究，以便為今后該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用范圍的拓展提供借鑒參考。

1 GIS 技術(shù)概述

GIS 系統(tǒng)也是地理信息系統(tǒng)，是以信息技術(shù)作為基礎(chǔ)所形成的一種全新技術(shù)產(chǎn)物[1]。在結(jié)合計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的前提下，GIS 技術(shù)能夠針對(duì)地表的相關(guān)空間數(shù)據(jù)進(jìn)行快速全面的搜集，并且能夠在經(jīng)過非常嚴(yán)格的計(jì)算處理之后進(jìn)行儲(chǔ)存，配合建模功能的發(fā)揮，有效地對(duì)地表空間的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行利用。以目前技術(shù)發(fā)展的狀況看來，GIS 技術(shù)的功能發(fā)揮能夠在地形地質(zhì)圖的快速制作、提高制圖的精度和效率等方面發(fā)揮顯著作用，進(jìn)一步提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的效率和質(zhì)量。

2 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中GIS 技術(shù)引入的作用

2.1 數(shù)據(jù)庫的完善性

目前我國(guó)有關(guān)采礦信息以及數(shù)據(jù)處理的工作環(huán)節(jié)，都需要與GIS 的勘測(cè)技術(shù)手段進(jìn)行全面結(jié)合，以此來建立相對(duì)完善的礦山資源數(shù)據(jù)庫，并將GIS 技術(shù)應(yīng)用所取得的各種探測(cè)結(jié)果保存在資料庫中。以GIS 技術(shù)作為基礎(chǔ)所形成的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，能夠在礦產(chǎn)勘測(cè)資源數(shù)據(jù)儲(chǔ)存、區(qū)域地質(zhì)信息采集及綜合分析和檢索等方面發(fā)揮十分重要的作用，以此來保證礦產(chǎn)資源的勘查資料完善程度得到進(jìn)一步的提升，為我國(guó)礦產(chǎn)勘查水平的持續(xù)提高提供了良好的技術(shù)保障。GIS 系統(tǒng)也可以在各種可視化手段的影響下，容納規(guī)模相對(duì)較大的礦產(chǎn)勘測(cè)信息，并且在礦區(qū)空間地質(zhì)特征數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示的過程中，也可以從立體化的層面進(jìn)行呈現(xiàn)，確保相關(guān)人員能夠利用模擬預(yù)測(cè)的方法，對(duì)于礦產(chǎn)開采結(jié)論的完整性進(jìn)行全面分析，持續(xù)優(yōu)化我國(guó)礦產(chǎn)資源管理的效果。最終在針對(duì)礦產(chǎn)區(qū)域特征數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)取的過程中，GIS 技術(shù)的應(yīng)用能夠在合理劃分各礦區(qū)地質(zhì)信息的前提下，使用較為精準(zhǔn)的信息檢測(cè)方式，對(duì)于地質(zhì)構(gòu)造的總體演化規(guī)律進(jìn)行模擬，傳輸?shù)较鄳?yīng)的數(shù)據(jù)庫中。借助這種模擬方式的技術(shù)手段，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查能夠基本上對(duì)礦區(qū)的形成規(guī)律和目標(biāo)區(qū)域的巖土的特征分布進(jìn)行科學(xué)的分析，進(jìn)一步提高礦產(chǎn)資源開發(fā)尋找的精準(zhǔn)性[2]。

2.2 空間分析技術(shù)的應(yīng)用

現(xiàn)階段，GIS 的核心系統(tǒng)功能就是空間數(shù)據(jù)的分析，尤其是對(duì)于那些礦產(chǎn)資源勘查的重要實(shí)踐領(lǐng)域而言，傳統(tǒng)形式的人工分析手段無法適應(yīng)目前指數(shù)級(jí)增加的礦產(chǎn)勘測(cè)數(shù)據(jù)分析趨勢(shì)，勘測(cè)人員必須利用GIS 技術(shù)對(duì)礦產(chǎn)空間框架數(shù)據(jù)資源進(jìn)行科學(xué)立體化的分析。GIS 技術(shù)的環(huán)境立體化數(shù)據(jù)分析技術(shù)能夠有效避免出現(xiàn)空間信息重疊的情況，對(duì)于那些處于重疊狀態(tài)下的地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)而言，能夠?qū)ζ渌淼牡V產(chǎn)特性實(shí)施更為精準(zhǔn)的預(yù)測(cè)和判斷?？睖y(cè)人員在使用GIS 系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，能夠有效地得出一個(gè)疊加分布的礦產(chǎn)資源信息，避免因?yàn)榀B加視覺效果對(duì)今后礦產(chǎn)資源開采產(chǎn)生干擾的現(xiàn)象。

2.3 數(shù)據(jù)模擬功能

GIS 技術(shù)所具有的數(shù)據(jù)信息模擬功能能夠進(jìn)一步提高數(shù)據(jù)處理和采集環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)度，并且可以借助直觀模擬的方式對(duì)各個(gè)礦區(qū)的地質(zhì)特征進(jìn)行顯示，用以輔助礦產(chǎn)勘查措施的正確實(shí)施。從數(shù)據(jù)模擬層面來看，GIS 技術(shù)手段對(duì)礦產(chǎn)資源的形成環(huán)節(jié)及其過程的模擬有著重要的應(yīng)用價(jià)值。為了保障最終的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查結(jié)果的精準(zhǔn)性，勘測(cè)人員要正確利用GIS 軟件，并最終繪制出相對(duì)較為清晰的成礦地址示意圖，為接下來的礦產(chǎn)資源開采提供支持[3]。

3 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中的GIS 技術(shù)的應(yīng)用分析

3.1 成礦模式的預(yù)測(cè)

雖然每一種礦產(chǎn)資源的形成都需要經(jīng)歷相對(duì)較長(zhǎng)的年月，但礦產(chǎn)資源的具體形成卻會(huì)在時(shí)間、空間、物質(zhì)來源等方面呈現(xiàn)出一定的規(guī)律。從另一個(gè)層面上來看，處于不同時(shí)期的地殼運(yùn)動(dòng)，或者是分布在三維空間內(nèi)部的成礦元素的轉(zhuǎn)移規(guī)律都會(huì)為勘測(cè)人員提示礦產(chǎn)資源的具體分布位置、數(shù)量以及礦產(chǎn)資源的理化性質(zhì)等諸多信息。以這些信息作為基礎(chǔ)中間而形成的成礦模式，正是我國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中必要的指導(dǎo)性信息，對(duì)精準(zhǔn)地發(fā)掘國(guó)內(nèi)的各類礦產(chǎn)資源及其分布規(guī)律價(jià)值斐然。GIS 技術(shù)作為空間信息分析技術(shù)的重要組成部分，在環(huán)境與資源領(lǐng)域中有著十分明顯的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，勘察人員可以借助GIS 技術(shù)在全面分析空間資源和環(huán)境信息的前提下，組建成一個(gè)細(xì)節(jié)相對(duì)完善的地理信息系統(tǒng)，并配合大量空間地理信息的融入實(shí)現(xiàn)空間采樣，在數(shù)據(jù)采集數(shù)量足夠多的前提下，可以從時(shí)空角度出發(fā)，使用多元統(tǒng)計(jì)方式進(jìn)行地質(zhì)的構(gòu)造特征方面的分析。GIS 技術(shù)也可以對(duì)于礦產(chǎn)資源的成礦情況進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，并給予科學(xué)正確的指導(dǎo)。

3.2 成礦異常的預(yù)測(cè)

GIS 技術(shù)同樣也可以在礦產(chǎn)成礦異常工作中進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，主要原因是這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)Φ刭|(zhì)構(gòu)造出現(xiàn)的異常進(jìn)行有效的分析，將可能會(huì)出現(xiàn)礦產(chǎn)的地段進(jìn)行有效的圈定。對(duì)那些可以進(jìn)行找礦以及找礦工作相對(duì)較為有利的地段，也可以借助這一技術(shù)合理的圈定[4]。勘測(cè)人員可以利用GIS 技術(shù)，在分析地質(zhì)異常的前提下，得出這一異常構(gòu)造是否與已知的礦產(chǎn)存在一定的關(guān)系，并借助處理相關(guān)的統(tǒng)計(jì)技術(shù)計(jì)算出地質(zhì)異常和礦點(diǎn)之間的最終關(guān)系，這對(duì)于發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)資源成型的空間相關(guān)性有著十分重要的研究作用。以找礦的有利程度作為出發(fā)點(diǎn)，GIS 技術(shù)的應(yīng)用可以產(chǎn)生全新的數(shù)據(jù)層，并借助其中的空間分析和疊加功能，合理圈定成礦的預(yù)測(cè)區(qū)域，通過構(gòu)建預(yù)測(cè)模型就可合理確定找礦的具體地段，再通過融合、篩選、匹配以及疊加等方式綜合不同的地質(zhì)信息和找礦信息。在這些操作全部結(jié)束之后，可以對(duì)各種找礦證據(jù)層的操作數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，從而生成全新的數(shù)據(jù)，最終確定成礦的預(yù)測(cè)區(qū)域。

3.3 礦產(chǎn)數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存

礦產(chǎn)勘查得到的最終數(shù)據(jù)顯示出了我國(guó)各個(gè)礦區(qū)現(xiàn)有的礦產(chǎn)資源分布區(qū)以及礦化的數(shù)據(jù)變化特征，這些數(shù)據(jù)對(duì)于今后礦產(chǎn)資源的開采及規(guī)劃制訂有著十分重要的指導(dǎo)作用，這些數(shù)據(jù)及其信息必須得到完整的保存。GIS 技術(shù)的應(yīng)用可以將數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)，將相應(yīng)的礦產(chǎn)資源信息經(jīng)過分類之后進(jìn)行儲(chǔ)存，以便勘測(cè)人員在圖紙繪制的過程中調(diào)取自己所需要的礦產(chǎn)勘測(cè)信息，結(jié)合當(dāng)?shù)匾延械牡V產(chǎn)資源特征，制訂合理的礦產(chǎn)資源采礦規(guī)劃。在針各種礦產(chǎn)信息組織進(jìn)行保存的過程中，需要始終遵循數(shù)據(jù)精準(zhǔn)性這一基本原則，這不但是礦區(qū)地質(zhì)圖繪制時(shí)間能夠有效縮短的必然要求，同時(shí)也能夠科學(xué)地對(duì)礦區(qū)的全體礦產(chǎn)資源信息進(jìn)行保存和管理。

4 結(jié)語

礦產(chǎn)資源作為我國(guó)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展不可或缺的一項(xiàng)重要資源，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的落實(shí)正是在我國(guó)淺層礦產(chǎn)資源開發(fā)接近警戒數(shù)值的前提下，有效勘探以及開發(fā)利用深層礦產(chǎn)資源的有效途徑。目前的GIS 技術(shù)可以憑借其海量數(shù)據(jù)的有效處理以及地理空間數(shù)據(jù)收集等方面的優(yōu)勢(shì)，針對(duì)礦區(qū)礦產(chǎn)資源成礦模式進(jìn)行預(yù)測(cè)，也可以對(duì)那些成礦異常的區(qū)域進(jìn)行合理的分析，從而為我國(guó)礦產(chǎn)資源開采規(guī)劃方案的制訂提供較為完善的數(shù)據(jù)支持。GIS 技術(shù)還會(huì)在今后相關(guān)技術(shù)持續(xù)發(fā)展的影響下逐漸拓寬在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用范圍。