地質礦產勘查中的數字化與信息化技術應用研究

摘要：數字化技術、信息化技術在地質礦產勘查中的應用，為提升地質礦產勘查效率、精度提供了技術支持，可實現對目標區域的地質背景的分析、提升數據庫完善程度、增加空間分析效果、提升數據模擬能力。本文以地質礦產勘查A項目為例，對數字化技術、信息化技術的應用進行分析，進一步驗證數字化技術、信息化技術在地質礦產勘查中的有效作用。

關鍵詞：地質礦產勘查；數字化技術；信息化技術

doi：10.3969/J.ISSN.1672-7274.2025.02.006

中圖分類號：P 62；TP 315" " " " " 文獻標志碼：A" " " " " " 文章編碼：1672-7274（2025）02-00-03

Research on the Application of Digital and Information Technology

in Geological and Mineral Exploration

WU Zhenying

（Tancheng County Natural Resources and Planning Bureau， Tancheng 276100， China）

Abstract： The application of digital technology and information technology in geological and mineral exploration provides technical support for improving the efficiency and accuracy of geological and mineral exploration. It can achieve analysis of the geological background of the target area， improve the completeness of the database， increase spatial analysis effectiveness， and enhance data simulation capabilities. In this study， taking the geological and mineral exploration project A as an example， the application of digital technology and information technology is analyzed to further verify the effective role of digital technology and information technology in geological and mineral exploration.

Keywords： geological and mineral exploration; digital technology; information technology

1" "信息技術與數字技術在地質礦產勘查中的作用

1.1 信息技術在地質礦產勘查中應用的作用

計算機技術的高度成熟為信息技術在地質礦產勘查中應用創造了條件，為進一步滿足地質礦產勘查作業需求，信息技術配套設備在不斷升級完善，更加突出信息技術在地質礦產勘查中應用的優勢?？辈檎咴谶\用信息技術開展地質礦產勘查工作的過程中，通過信息技術獲取的信息對目標區域的地質背景進行分析、了解成礦規律，有針對性獲取數據信息，為提升地質礦產勘查作業效率提供支持。與傳統地質礦產勘查技術相比，信息技術能夠更好地適應復雜區域的作業環境，為突破復雜環境下地質礦產勘查作業瓶頸提供技術支持。

1.2 數字技術在地質礦產勘查中的作用

（1）提升數據庫完善程度。在地質礦產勘查作業過程中需要對目標區域數據進行采集并構建數據庫，后期依靠MICROMINE、SD等軟件對數據進行分析，根據分析結果明確目標區域的情況。用數字技術構建的數據庫相比傳統數據庫的完善程度更高，能夠覆蓋目標區域多種類型的信息數據，為進一步明確、分析目標區域空間結構上的地質特征提供信息支持。數據分析人員可從數據庫中調取信息，結合地質礦產勘查作業需求對數據進行轉化，為軟件直接使用數據創造條件。

數據庫內部配備了數據交換模塊、數據導出接口模塊，數據分析人員在對圖形數據進行處理的過程中，可根據實際需求組合不同的模塊，將地質礦產勘查作業信息傳遞出去，提升地質礦產勘查效率。

（2）提升空間分析效果。數字技術相比常規地質礦產勘查技術其空間分析功能更強、對地質結構計算精度更高，使整體的空間分析效果得到提升。運用空間數據信息疊加、相關數據分析檢索，進一步確定地質礦產勘查信息目標，同時構成計算成礦體系、海量數據信息匯總體系，地質礦產勘查人員可基于計算成礦體系、數據信息匯總體系編制地質礦產預測的基本圖層，明確地質礦產勘查作業方向。

（3）提升數據模擬能力。Geovia Surpac、云勘探等數字化地質礦產勘查軟件具有數據信息模擬功能，使數據采集效率得到提升、數據分析處理功能得到增強，且地質屬性分析結果更加直觀，使地質礦產勘查目標區域整體地質特征被形象地展示出來，為地質礦產勘查工作的開展提供明確的思路和精準的數據。

2" "信息化技術在地質礦產勘查中的應用——以遙感技術為例

2.1 地層巖性信息提取

勘察區域不同的地表物體的成分、構造、性質，在遙感圖像上表現為不同的磁輻射能力、波譜特征，地質礦產勘查分析人員可根據作業需求的不同，有針對性選擇與需求相匹配的遙感儀器、探測波段，對地物輻射電磁能進行詳細記錄，表現為遙感圖像不同成分、構造、性質的色彩差異。

地質礦產勘查遙感圖像上的不同的形狀、大小、花紋、色彩等被統稱為影響特征，地質礦產勘查分析人員根據遙感圖像的影響特征對不同的地表物體進行區別、分析，配合地質礦產勘查底層解譯標志對目標區域不同物體彼此間的關系進行分析，從中提取地層巖性信息。表1為地質礦產勘查地層解譯標志。

2.2 線性構造信息提取

線性構造信息在遙感圖像中具有明顯的特征，表現為不同色調或紋理的線性延伸，可能反映斷層帶、褶皺軸等。

（1）色調異常。斷裂帶是地殼中巖石發生斷裂和破裂的區域，在遙感圖像等勘探方法中表現出明顯的線性特征。破碎巖石的含水率與完整巖石的含水率存在差異，在遙感影像中所呈現的影像色調存在差異[1]。當線性區域和周圍環境在遙感圖像中呈現不同的色調時，可能意味著地質結構的變化。這種色差可能是由不同的巖石類型或地質現象引起的。

（2）線性。遙感影像中的線性構造以條帶狀、線狀等形式呈現，通過對線性構造進行分析可明確對應區域的斷裂構造活動。

（3）非連續性。遙感影像中的線性構造表現為非連續性，其主要影響因素包括土壤、植被、斷裂構造形成期次差異等，早期形成的斷裂構造相比晚期形成的斷裂構造所呈現的非連續性更為明顯。為深入分析斷裂構造的非連續性，地質礦產勘查分析人員應當從系統性、整體性的角度出發對遙感影像進行分析，配合人機交互解譯對線性構造進行分析。

目前，濾波處理已成為從遙感圖像中提取線性結構的主要方法。濾波處理可以有效增強圖像中的線性特征，突出裂縫和褶皺等結構信息。使用特定的濾波器，可以消除噪聲干擾，使線性結構更清晰。

例如，使用高通濾波器可以增強高頻信息，突出圖像中的邊緣和線性特征；低通濾波器可以平滑圖像，去除高頻噪聲，并為后續的線性結構提取提供更好的基礎。同時，需要根據具體的遙感圖像和勘探目標調整不同的濾波方法和參數選擇，以實現最佳的線性結構提取效果。該方法為地質礦產勘查提供了重要的技術支持，有助于更準確地分析地質構造和尋找礦產資源。

A項目運用TM數據的741波段組合對目標區域構造信息進行提取，將目視判別作為彩色影像、研究區地形圖的判別方式。A項目選擇將遙感圖像邊緣增強、紋理分析作為線性構造解譯途徑，配合Photoshop對邊緣與浮雕效果進行處理，為進一步提升線性構造提取效率提供支持。

3" nbsp;數字化技術在地質礦產勘查中的應用——以GIS技術為例

3.1 圖像處理

3.1.1 波段選取

地質礦產勘查在獲取遙感圖像的基礎上，運用GIS技術對圖像特征進行分析，并根據分析結果對地質特征進行總結。為支持GIS技術的有效應用，在地質礦產勘探中，分析人員需要根據實際情況選擇波段。客觀的數值評估可以闡明頻帶內的信息量。通過評估地質信息圖像像素灰度值的離散度，可以確定圖像中不同土地特征的差異程度。如果離散度較大，則表明土地覆蓋存在顯著差異，更有利于有效分離土地覆蓋。在評價圖像的像元灰度值離散度的過程中，以標準差作為主要表示方式，通常情況下標準差處于ETM+6的熱紅外波段范圍內，其中第五段空間分辨率大于等于40。在地質和礦產勘探中，帶間系數的確定被用作數據分析的基礎，以分析地質信息。基于信息重疊確定波段組合，確定指標因子的最佳值，可以為后續勘探活動提供強有力的支持，有助于更準確地了解地質條件，提高礦產勘探的效率和準確性。

波段選取工作前GIS會去除無效遙感數據，可實現數據排列分類篩選。排列圖像期間以標準差作為依據，具體表現為標準差與地質圖像中的有效信息量成正比，相關系數與地質空間信息冗余度成反比。以最佳因子計算為依據選擇波段組合，為提升遙感圖像數據信息分析精度提供支持。最佳指數因子計算如式（1）所示：

（1）

式中，OIG為最佳指數因子；i、j為波段；S為標準差；R為相關系數。

對最佳指數因子進行計算、組合，使遙感影像符合地質礦產勘查要求。A項目最佳波段組合為135，表2為A項目遙感圖像波段最佳指數因子。

3.1.2 彩色合成

GIS確定波段組合以數據信息顯示色彩不同為前提。明確最佳波段組合后，遙感數據信息在系統中呈現，不同顏色代表不同物質。合成波段組合彩色對地質結構信息分類至關重要，也是確保構造信息清晰的基礎。

3.1.3 主成分分析

通過主成分分析可以實現多元數據降維和特征提取，通常用于圖像數據的標準化預后處理。不同特征和波段的數值范圍各不相同，主成分分析可以在同一尺度上統一它們，消除每個特征之間的維度差異。標準化的圖像數據可以直接用于協方差矩陣計算，反映各種特征的相關性。

3.2 建模

3.2.1 綜合信息找礦模型

地質礦產勘查分析人員運用GIS核技術獲取海量用戶信息，在此基礎上構建原始信息單元，為綜合信息找礦模型構建創造條件。通過構建綜合信息找礦模型可實現對遙感圖像信息、目標區域地質理化信息的綜合分析，為獲取目標區域礦產密集、礦體、礦床等信息提供支持[6]。

地質礦產勘查分析人員在運用GIS鎖定模型區域的基礎上，對區域統計單元進行劃分，并通過建模實現成礦預測。A項目通過經驗模型法、評價礦藏資源構建GIS數據庫，配合定量統計分析統計目標區域礦產有利度特征。表3為A項目綜合信息勘查模型信息結構。

綜合信息找礦模型以空間數據庫為核心進行數字化統計，進而形成預測空間數據庫，對數據的綜合分析給予支持。

3.2.2 劃分地質統計單元

綜合信息找礦模型把空間數據庫作為關鍵，通過數字化統計方式構建預測空間數據庫。該數據庫為數據綜合分析提供支撐，有助于更準確地進行找礦預測和分析地質信息。A項目通過網格單元法實現對空間數據的處理，為劃分地質統計單元創造前提條件，在此之前地質勘查分析人員應當明確目標區域地質實際情況，在此基礎上將具有連續性的地理空間轉化成離散性的網格單元，以便通過GIS進行處理。對各網格單元中的數據信息進行統計、歸納，由此獲得各單元平均值，對網格單元數據進行分析，從而進一步明確目標區域空間信息分布特征，運用色彩合成技術將網格單元中不同數據使用不同顏色標注，從而明確目標區域不同的地質結構特征。

4" "結束語

數字化技術、信息化技術在地質礦產勘查中的應用，實現了勘查作業效率、質量的實質性提升。在實際勘查作業中應當對目標區域情況進行全面分析，在此基礎上合理運用數字化技術、信息化技術，充分發揮數字化技術、信息化技術在地質礦產勘查中的優勢，提升地質礦產勘查質效。

參考文獻

[1] 張風偉.探討如何提高地質礦產勘查及找礦技術水平[J].中國金屬通報，2024（3）：59-61.

作者簡介：吳振英（1978-），女，漢族，山東郯城人，中級工程師，本科，研究方向為地質礦產勘查數字化與信息化技術應用。