地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應用探討

邱愷毅，顏曉莉，王鵬軼

（1.山東省物化探勘查院，山東 濟南 250013；2.山東省交通運輸事業(yè)服務中心，山東 濟南 250002）

近年來，在經(jīng)濟社會高速發(fā)展背景下，社會各個層面對于礦產(chǎn)資源的需求越來越大，為了滿足人們社會生產(chǎn)生活當中不斷增長的礦產(chǎn)資源需求，國家對于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的重視程度越來越高，這對地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域順利發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。而且現(xiàn)代科學技術(shù)快速推進下，地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域得到了普及應用，極大地提高了地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查的精準性和有效性，成為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作當中不可或缺的重要技術(shù)手段，應用優(yōu)勢非常的突出[1]。通過地理信息系統(tǒng)的有效應用，能夠更加精準，全面地獲取地理信息數(shù)據(jù)，進而更好地指導地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作穩(wěn)步進行，保證地質(zhì)勘查工作效率和質(zhì)量，還能控制和減少地質(zhì)勘查過程當中成本投入，促進地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作整體效益獲得全面發(fā)展。所以在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作實際應當充分重視地理信息系統(tǒng)的高效應用，將其作用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作順利高效開展奠定堅實的基礎(chǔ)。

1 地理信息系統(tǒng)概述

伴隨科學技術(shù)高速發(fā)展，地理信息系統(tǒng)（GIS）也獲得了巨大發(fā)展，該系統(tǒng)能夠?qū)Φ厍虮砻嬉约翱臻g地理有關(guān)數(shù)據(jù)進行獲取、儲存、管理、顯示、分析、查詢等，是一種非常先進的地理數(shù)據(jù)計算機系統(tǒng)，該項系統(tǒng)結(jié)合了地圖學和地理學，在很多領(lǐng)域當中有著普遍應用，地理信息系統(tǒng)與一般數(shù)據(jù)庫查詢統(tǒng)計操作相結(jié)合，并融合地理分析作用以及地圖獨特視覺效果，能夠全面科學的對地表空間信息，實施科學分析與全面處理，并能達到直觀顯示的人機決策管理等。另外，地理信息系統(tǒng)建模作用非常突出，能夠統(tǒng)籌規(guī)劃地理環(huán)境和地理資源，并與全面的分析與預測，對于地理信息系統(tǒng)功能實現(xiàn)流程，可以參照圖1。在應用地理信息系統(tǒng)過程當中，不同環(huán)節(jié)都會對測量數(shù)據(jù)全面性和精準性造成很大影響，所以要將該系統(tǒng)作用充分發(fā)揮出來，進而確保，更加精準全面的獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，提高測量效率和質(zhì)量具有非常重要的現(xiàn)實意義。另外，該項技術(shù)還可有效整合各種現(xiàn)代化技術(shù)手段，科學合理的存儲測量參數(shù)，而且能夠更加高效的運算管理各種數(shù)據(jù)，并實現(xiàn)自動化處理獲取的相關(guān)信息，應用技術(shù)優(yōu)勢非常突出，成為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作不可或缺的重要技術(shù)手段。

圖1 地理信息系統(tǒng)基本功能的實現(xiàn)

2 地質(zhì)礦產(chǎn)勘查實際，地理信息系統(tǒng)應用探究

（1）應用優(yōu)勢分析。過去在開展地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作實際，主要依據(jù)的是專家經(jīng)驗，進而針對地質(zhì)礦產(chǎn)研究區(qū)域，開展全面分析以及科學判斷，并運用手工手段，與圖紙相結(jié)合來圈定地質(zhì)礦產(chǎn)預測靶區(qū)，通過以上方法的運用，來評價地質(zhì)礦產(chǎn)資源，只可以處理有關(guān)的信息數(shù)據(jù)，然而卻無法高效的處理圖形信息，而且上述手段也無法通過可視化手段將地質(zhì)礦產(chǎn)勘查結(jié)果充分呈現(xiàn)出來，影響地質(zhì)礦產(chǎn)勘查評價結(jié)果，更難以實現(xiàn)精準表達效果。而地理信息系統(tǒng)和傳統(tǒng)方法相比優(yōu)勢非常突出，尤其是應用于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查實際，不僅可以綜合多學科專業(yè)知識，而且實用性非常強，具有綜合性的特點，同時該系統(tǒng)應用功能非常多樣化，能夠高效的采集獲取空間信息數(shù)據(jù)，能夠高效的采集獲取空間信息數(shù)據(jù)并實現(xiàn)這些數(shù)據(jù)的科學儲存與有效顯示，并能系統(tǒng)綜合的分析空間數(shù)據(jù)信息，確保這些信息的高效應用[2]。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查實際發(fā)揮地理信息系統(tǒng)具有的優(yōu)勢，能夠改善傳統(tǒng)地質(zhì)勘查體系存在的不足，還能有效簡化地質(zhì)礦產(chǎn)勘查過程，大幅提高勘查效率和質(zhì)量。

（2）地質(zhì)圖像制作。在進行地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中，地質(zhì)圖像作用非常突出，所以應當采取有效措施確保獲取更加精準的地質(zhì)圖像，為后續(xù)工作開展提供便利，勘查工作實際工作人員可運用地理信息系統(tǒng)，與模型分析有效結(jié)合，制作相應地質(zhì)圖象，有效提高其精準性。

（3）對地質(zhì)礦產(chǎn)勘查資料進行管理。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作當中，工作人員時常會借鑒應用地質(zhì)礦產(chǎn)勘查資料，所以有效提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查資料在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應用水平，才能促進地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作高效開展，提高查效率和質(zhì)量。因此，這就需要進一步加強管理礦產(chǎn)勘查資料。而運用地理信息系統(tǒng)，可以將各種地質(zhì)勘查資料科學錄入，進而確保這些地質(zhì)勘查資料的全面性與安全性，而且還能分層管理地質(zhì)勘查資料，高效率的管理地質(zhì)勘查資料。而且運用地理信息系統(tǒng)，可以進行相關(guān)圖形信息構(gòu)建，將地質(zhì)勘查資料作用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，更好的指導礦產(chǎn)地質(zhì)勘查工作的順利進行。

（4）地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作當中地理信息系統(tǒng)預測方法。目前，在地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查工作實際運用地理信息系統(tǒng)開展預測工作，可以將系統(tǒng)當中空間分析作用充分發(fā)揮出來，全面深入的研究地質(zhì)礦產(chǎn)相應空間信息，并運用更為清晰直觀的手段，科學合理的評價相應找礦前景。如可以通過疊置分析控礦因素，可以精準的圈出有利找礦地段，實際方法如下：①全面采集以及分類處理地質(zhì)礦產(chǎn)各有關(guān)信息數(shù)據(jù)，并準確編碼獲取的屬性數(shù)據(jù)，科學分層處理獲取的圖形數(shù)據(jù)，并以此為前提，將二者連接匹配起來，進而構(gòu)建對應多源地學空間數(shù)據(jù)庫。②與地質(zhì)礦產(chǎn)勘查實際預測目標充分結(jié)合，對成礦地理區(qū)域?qū)嶋H特征展開詳細研究，并全面分析各種礦產(chǎn)資源具有的特點，在此基礎(chǔ)上確定預測區(qū)域相應成礦規(guī)律，并將定性研究充分落到實處，科學確定評價因子以及成礦因子。③結(jié)合空間數(shù)據(jù)庫構(gòu)建和評價因子的確定，運用各種方法手段，如數(shù)據(jù)檢索以及空間疊加和模型等，與地質(zhì)礦產(chǎn)勘查充分結(jié)合，進行預測專題圖層制定，并對其有關(guān)屬性進行明確，綜合性的構(gòu)建找礦模型。④將地理信息系統(tǒng)具有的空間分析作用充分發(fā)揮出來，和數(shù)學預測模型充分結(jié)合，可視化分析處理專題圖形與其有關(guān)屬性，精準判斷成礦地段，并發(fā)揮建模手段，優(yōu)選成礦區(qū)域，科學合理的估算區(qū)域礦產(chǎn)資源量。

（5）地理信息系統(tǒng)在評價地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的工作流程。之前在評價地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作當中主要采用以下流程，如全面收集地質(zhì)礦產(chǎn)資料信息，構(gòu)建相應的空間數(shù)據(jù)庫，全面提取成礦信息，并和成礦理論充分結(jié)合，預測圈定礦區(qū)。而在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作當中應用地理信息系統(tǒng)之后，其流程主要為：①將多源地學有關(guān)信息充分借鑒，來構(gòu)建相應的空間數(shù)據(jù)庫。②同時將地理信息系統(tǒng)具有的空間分析作用充分發(fā)揮出來，并將及評價模式合理應用，與地質(zhì)礦產(chǎn)以及成礦規(guī)律相關(guān)數(shù)據(jù)進行對比，全面深入的挖掘獲取的有關(guān)資料信息，并展開全面系統(tǒng)分析。③將地理信息技術(shù)作用優(yōu)勢充分發(fā)揮，構(gòu)建各種數(shù)據(jù)源信息相應圖層，并有效分類，通過空間疊加手段綜合全面的分析處理地質(zhì)礦產(chǎn)信息，精準圈定地質(zhì)礦產(chǎn)勘查靶區(qū)。

（6）評價地質(zhì)礦產(chǎn)勘查潛力中地理信息系統(tǒng)應用分析。①有效構(gòu)建空間數(shù)據(jù)庫。空間數(shù)據(jù)信息可以通過地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)庫得到高效管理，這些數(shù)據(jù)信息不僅包括礦產(chǎn)資源分布信息數(shù)據(jù)同時還包括其實際位置等信息數(shù)據(jù)，運用地理信息系統(tǒng)，能夠更加標準化的管理各種空間信息數(shù)據(jù)，有效構(gòu)建評價地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)庫，在構(gòu)建數(shù)據(jù)庫之后，可以更加高效的檢索有關(guān)圖形信息及其屬性，并依照圖形信息，來有效檢索屬性信息，也可基于屬性信息基礎(chǔ)上來檢索圖形信息，另外還可在屬性組合條件前提下，進行更加高效的查詢與檢索。還可依照巖性、地質(zhì)構(gòu)造等空間數(shù)據(jù)庫涵蓋的屬性信息，來有效檢索地質(zhì)特征，并通過計算機對空間數(shù)據(jù)庫進行儲存，結(jié)合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作實際，及時的進行檢索查詢，大大提高礦產(chǎn)資源評價效率與質(zhì)量。②進行信息要素提取，并進行相應模型構(gòu)建。對信息要素進行提取，是將地理信息系統(tǒng)具有的空間分析作用充分發(fā)揮出來，運用圖層以及屬性表現(xiàn)地學數(shù)據(jù)，并對這些數(shù)據(jù)當中存在的情況信息進行全面發(fā)掘，來更加高效的提取礦產(chǎn)實際位置與模型，將地理信息系統(tǒng)作用優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，更加高效的構(gòu)建評價地質(zhì)礦產(chǎn)勘查潛力的模型，依據(jù)礦產(chǎn)勘查目標于有關(guān)問題，具象化表達地質(zhì)礦產(chǎn)資源概念模型，使之能夠成為可以操作的要素。在對礦產(chǎn)資源潛力評價模型構(gòu)建過程中，可以具象化表達各種要素。如地質(zhì)背景、成礦產(chǎn)物以及標識等要素均可以通過地理信息系統(tǒng)構(gòu)建的礦床模型進行表達。③有效預測地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查潛力。將現(xiàn)代化的技術(shù)手段充分利用并結(jié)合先進的地質(zhì)理論，充分考慮地質(zhì)礦產(chǎn)信息數(shù)據(jù)，精準圈定預測區(qū)，縮小礦產(chǎn)資源勘查目標范圍，增強找礦效率。在預測礦產(chǎn)資源實際，將地理信息系統(tǒng)具有的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來，全面深入分析地質(zhì)礦產(chǎn)化學圖以及地球物理特征，并與組合圖充分結(jié)合，科學合理的預測和評價礦產(chǎn)資源潛力。

3 結(jié)語

總之，地理信息系統(tǒng)作為現(xiàn)代化的技術(shù)手段，在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作當中得到了普及應用，而且其功能非常突出，特別是在制作地質(zhì)圖以及管理地質(zhì)礦產(chǎn)資料和預測與評價地質(zhì)礦產(chǎn)潛力等各個方面發(fā)揮著越來越重要的作用，大大提高了地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查效率和質(zhì)量。所以在今后地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作實際，應當進一步加強應用地理信息系統(tǒng)，更加熟練地掌握該系統(tǒng)操作應用，提高礦產(chǎn)資源勘查整體水平，進而創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。