GIS技術在地質礦產資源開發中的應用

■高玉文 謝桃園

（重慶市地質礦產勘查開發局205地質隊 重慶402160）

GIS技術在地質礦產資源開發中的應用

■高玉文 謝桃園

（重慶市地質礦產勘查開發局205地質隊 重慶402160）

GIS技術在地質礦產資源開發中是利用地理信息系統的存儲與空間分析等功能對工程鉆探、物探、化探等數據等資料進行分析，為開發地質礦產資源提供依據，本文通過介紹GIS技術在地質礦產資源開發中的應用過程，淺析GIS技術地質礦產資源開發中存在的問題。

GIS技術應用存在問題

1　 GIS技術在地質礦產資源開發中存在的問題

目前GIS技術應用于地質礦產資源開發還有不少問題存在，需要加以重點考慮，從而盡可能地解決或避免。GIS分析對設備具有很高的要求，其中的計算機內存、硬盤等都必須具有較大容量，一般還要采用數字化儀，顯示器也要是大屏幕高分辨的，對掃描儀等設備都有著高質量的要求，所以在硬件方面會存在較大的花費。GIS主要是對很多的綜合性信息進行處理，相比較軟硬件而言，需要耗費更多的卻是在資料方面的花費，而且在缺乏充足信息量的情況下，GIS分析通常是無法進行的，即使獲得結果也是不可信的。

將與GIS分析相適應的地質數據庫建立起來十分艱難，若是數據庫出現質量問題，那么最終的分析結果就很有可能是錯誤的。若是標準沒有統一下來，那么必然會對數據交流和匯總的實現產生不利影響，導致很多重復性的勞動出現。首先，以往搜集的不少數據在位置確定方面不夠準確，采用不是很合適。其次，有些引用出處不詳的數據，國內文獻中普遍存在，特別明顯的還在那些通過統計計算原始數據而得出的數據。GIS分析結果很大程度上與數據質量密切相關，但是目前有不少文獻都都沒有細致地說明數據，進而導致數據庫難以很好地加以引用。

2　 GIS技術在地質礦產資源開發中的應用

GIS技術在地質礦產資源開發中的方法只適用于具備足夠數量的已知礦床的地區，因為需要利用這些已知礦床來證實礦化的空間關系。然而，在工作程度較低的幾乎不含有已知礦床的地區，則需要借助于概念方法來進行成礦預測，這種方法包括下述三個步驟：

2.1建立知識庫

首先需要建立導致礦床形成因素及過程的知識庫，然后把它們轉化為局域范圍（數十公里）或區域范圍（數百公里）的GIS成因準則。由于大多數礦床的面積都小于3k㎡，因而無論是在局域或大區域成礦預測中都不能直接提供目標礦床的位置。不過，大多數礦床都是多種地質過程共同作用的產物，其中的許多地質過程在這樣的大范圍內都是可以成圖的。從而，分析某個地區的成礦潛力，很重要的一點是把礦床看作是一個完整的區域成礦系統中的一個微小部分。根據這種認識，成礦系統可以認為包括六個主要的組成部分：（1）驅動成礦系統的能源；（2）配位體的來源；（3）礦質的來源；（4）搬運通道；（5）圈閉區；（6）出流區。這種方法要求證實上述每個成礦分量可能促成礦化的潛在要素。

2.2建立GIS數據庫

條件優越的成礦地質、具有較多地學資料的區帶要優先選擇，或在重點勘查區優先試用地理信息系統（GIS）技術,只有在試行得以認可的基礎上,我們才能使一套具有高度可行性的地理信息系統（GIS）系統的衡量標準得以建立，才地學建設處一個更具合理性和實用性的信息空間數據庫建設，才能對信息進行綜合分析。

證實了成礦系統的基本要素并轉化為成圖準則后，還必須建立相關數據的GIS數據庫。為了能夠進行快速成礦分析，可以從原始圖形數據中建立一系列專題數據庫，例如，為了便于度量距某個特征（如斷層或花崗巖體邊界）的距離，可以建立一系列由同心緩沖（以距這些特征的不同距離）組成的專題。

3　開發評價成礦潛力的子程序

3.1專用模擬模塊

該模塊實際上是一個簡單的“黑箱”專家系統，它能使用戶選擇某個特殊的礦床類型以及包括研究區的某個GIS數據庫的名稱，該模塊然后詢問該GIS數據庫并圈定滿足全部礦床預測準則的區域。該模塊的不足之處在于：

①必須定義礦床類型的特征，從而它不能圈定新的礦床類型的遠景區；

②它要求以嚴格的方式建立區域數據庫，所命名的所有專題和屬性都必須與該專家系統數據庫相同。

3.2相互作用模擬模塊

相互作用模擬模塊更靈活，并能使地質人員在一套指定的專題中定義專門的搜索參數而建立用戶模型。換句話說，該方法使地質人員能夠定義構成某個未知礦床類型的異常巖石類型和其他地質特征；該模塊要求用戶具有廣博的成礦系統的知識。完成分析以后，研究區內任何已知礦床都可用于檢驗相互作用模擬的結果。

3.3類模擬模塊

該模塊用于檢驗礦化已知區域GIS內重要的地球物理異常。類模擬模塊能使用戶選擇某個重要的地區并根據GIS數據庫內所有專題的內容確定選擇區的特殊地學顯示，然后該模塊證實具有類似特征的所有其他地區，最后產生一份二元圖，把所選擇的地區分成類似或不類似于該重要區的區域。

4　結論

盡管將GIS技術應用于地質礦產資源開發工作還有不少問題存在，然而前景卻十分廣闊。GIS分析具有海量數據、多元（源）信息、定量化的重要特點，而這正是傳統地質研究所欠缺的。數據經過長期的積累，同時不斷完善具體的研究方法，這必然會導致質的變化。而相應地GIS在地質中也將得到越來越成熟的應用，進而對地質學家提出的要求也就會越來越多、越來越新。還會相繼地出現一些標準化的措施和工作規范，研究人員對原始數據的采集也將嚴格按照GIS分析的要求來執行，要按照相關規定來在學術刊物進行地質資料的發表，堅持循序漸進，必然會實現地質研究的全面定量化，這樣地質學就能很大程度上突破許多基本認識，在找礦方面也會有許多重大突破。而研究人員不斷拓寬知識面和提高綜合技能也會促使地質信息系統相應地產生，從而根本轉變研究手段，實現從通用到專用的過渡，由此可見其深遠意義。

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F416.1[文獻碼]B

1000-405X（2016）-2-200-1