本文簡要介紹了地理信息系統(tǒng)在礦產(chǎn)資源評價中的優(yōu)勢、以及其思路與方法,并且對GIS在礦產(chǎn)資源評價中要解決的關(guān)鍵問題作出了概要闡述。 

  關(guān)鍵詞:地理信息系統(tǒng)(GIS);礦產(chǎn)資源;評價 
   
  隨著找礦難度和找礦風(fēng)險的增大,礦床勘查和開發(fā)成本的提高,找礦勘探效率的降低,人們開始探尋礦產(chǎn)勘查的新理論、新技術(shù)和新方法,于是,便出現(xiàn)了運用地理信息系統(tǒng)(Geographic Information System,簡稱GIS)進行礦產(chǎn)資源評價。 
 
  1 GIS 應(yīng)用于礦產(chǎn)資源預(yù)測的作用及優(yōu)勢 
 
  地理信息系統(tǒng)(GIS)是在計算機硬、軟件支持下,以采集、存儲、管理、分析、描述和應(yīng)用與空間地理分布有關(guān)的數(shù)據(jù)的計算機系統(tǒng),GIS 作為在礦產(chǎn)資源評價中的強有力的工具,有著眾多不可比擬的優(yōu)勢,被廣泛
應(yīng)用。 
 
  中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)數(shù)學(xué)地質(zhì)遙感地質(zhì)研究所開發(fā)了金屬礦產(chǎn)資源評價分析系統(tǒng)(MORPAS)。武警黃金指揮部白萬成等研制成功了用于區(qū)域找礦靶區(qū)預(yù)測的GIS專家系統(tǒng)(DPIS)。安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)局開展了GIS應(yīng)用于安徽
東部地區(qū)金礦資源評價的研究。陳石羨利用MAPGIS對鄂東南地區(qū)鐵礦資源進行了預(yù)測,取得了較好的效果。它的具體優(yōu)勢在于: 
 
  1.1 強大的數(shù)據(jù)管理功能 
 
  GIS數(shù)據(jù)庫可完成遙遠(yuǎn)的地學(xué)信息綜合管理,在礦產(chǎn)資源評價中涉及的有關(guān)地質(zhì)、地物、地化、遙感信息通過數(shù)字化后進入系統(tǒng),可長期保存,保障了礦產(chǎn)資源評價的順利和有效的開展。 
 
  1.2 高效的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析功能 
 
  在圖件上可精確地統(tǒng)計各種地質(zhì)體空間幾何屬性,如面積、周長等,有助于定量研究地質(zhì)問題,完成手工操作不能完成的工作。還可在不用進行地質(zhì)信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的情況下,對數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計,減少礦產(chǎn)預(yù)測中的人為因
素。 
 
  1.3 強大的空間分析能力 
 
  GIS提供的空間分析(疊加、包含、相鄰關(guān)系、緩沖區(qū)、地形分析)及空間信息計算(面積、周長、距離等)等功能,實現(xiàn)了傳統(tǒng)方法難以進行的對各種地質(zhì)體的多種空間關(guān)系的定量分析。 
 
  1.4 便捷的模型可視化功能 
 
  利用DEM、TIN模型完成各種空間測量科學(xué)數(shù)據(jù)的可視化,可方便地將成礦信息數(shù)據(jù)處理與GIS可視化結(jié)合起來。同時,GIS能夠保證成礦預(yù)測的過程可視化,將成礦預(yù)測工作可視化。 
 
  1.5 快捷地完成空間信息查詢、檢索 
 
  既可根據(jù)專題屬性,如地質(zhì)圖層中檢索巖漿巖地質(zhì)體,又可完成不同專題數(shù)據(jù)空間交互條件查詢,如檢索出某含礦地層中礦床數(shù)等。 
 
  2 應(yīng)用GIS進行礦產(chǎn)資源預(yù)測的方法及思路 
 
  在現(xiàn)代成礦科學(xué)理論指導(dǎo)下,以可靠的野外地質(zhì)調(diào)查第一手資料為基礎(chǔ),廣泛運用新的技術(shù)手段研究地質(zhì)、礦產(chǎn)、物探、化探、遙感等綜合信息與礦產(chǎn)的關(guān)系,通過綜合信息研究區(qū)域構(gòu)造運動、巖漿活動、變質(zhì)作用、
成礦作用的時間、空間演化規(guī)律,總結(jié)礦床的綜合控礦因素及找礦標(biāo)志信息,形成礦床綜合信息找礦模型,然后運用計算機統(tǒng)計預(yù)測方法進行遠(yuǎn)景區(qū)的成礦有利性及資源潛力定量評價。具體步驟包括:一般基于GIS地質(zhì)礦
產(chǎn)資源評價可采用6步法: 
 
  2.1 搜集資料 
 
  搜集研究區(qū)內(nèi)與成礦有關(guān)的地質(zhì)、礦點分布、地下巖性和構(gòu)造、地球化學(xué)、航磁、重力等地球物理和遙感等資料。如有可能,在缺乏資料的地區(qū)可補充采集資料,據(jù)此進行綜合研究確定現(xiàn)代地質(zhì)環(huán)境。 
 
  2.2 確定礦床類型 
 
  根據(jù)研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境與全球范圍內(nèi)已知的某種礦床類型有關(guān)的或與研究區(qū)內(nèi)已知的礦床礦點地質(zhì)環(huán)境進行對比,確定在以上地質(zhì)環(huán)境中可能形成的礦床類型。 
 
  2.3 建立這些礦床的描述性模型 
 
  從每一個描述性模型中,選擇出能確定該類型礦床存在與否的重要標(biāo)志和一般性標(biāo)志并將其定量化。 
 
  2.4 建立數(shù)據(jù)庫 
 
  用第一步搜集到的信息建立數(shù)據(jù)庫(空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫),并用GIS實現(xiàn)集成管理與靈活檢索。建庫時要解決現(xiàn)存數(shù)據(jù)的集成問題: 比例尺、定位與投影方式、數(shù)據(jù)精度與格式等。 
 
  2.5 確定礦床類型 
 
  用GIS技術(shù)根據(jù)所建立的模型對數(shù)據(jù)庫中的多源地學(xué)信息進行分析處理,判別標(biāo)志是否存在以及各種判別標(biāo)志的區(qū)域分布和相對重要程度,然后進行綜合分析與評價,確定每個礦床類型出現(xiàn)的有利程度。 
 
  2.6 編制預(yù)測圖件 
 
  從搜集資料到第三步建立礦床的描述性模型與傳統(tǒng)的綜合評價方法是相同的;贕IS的礦產(chǎn)資源評價的主要任務(wù)是在對研究區(qū)的資料充分研究的基礎(chǔ)上,確定合適的數(shù)據(jù)源、建立合理有效的GIS數(shù)據(jù)庫、單個空間關(guān)
系的確定和量化以及多個空間關(guān)系集成。 
 
  3 需要解決的關(guān)鍵問題 
 
  3.1 豐富的、高質(zhì)量的空間與非空間數(shù)據(jù)是礦產(chǎn)資源評價的基礎(chǔ) 
 
  利用GIS進行礦產(chǎn)資源預(yù)測評價的基本要求,用于基本分析的數(shù)據(jù)最少要包括基本地質(zhì)數(shù)據(jù)(地質(zhì)、地球物理、遙感)、點數(shù)據(jù)庫(巖石物理特性、地球化學(xué)、礦床點)以及一系列基礎(chǔ)專題數(shù)據(jù)復(fù)合而成的綜合數(shù)據(jù)(土壤地
質(zhì)、變質(zhì)巖、構(gòu)造帶等)。由于原始數(shù)據(jù)是由不同單位在不同時間段所采取不同的采集及分析方法而獲得的,因此,必然造成同一研究區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)具有不同的比例尺、不同的精度、不同的投影方式及不同的存儲方式。因
此,在應(yīng)用GIS技術(shù)進行綜合分析之前,必須對原始數(shù)據(jù)進行預(yù)處理,如投影變換、格式轉(zhuǎn)換,以保證建立高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。 
 
  3.2 多源地學(xué)信息的管理是有效評價的保證 
 
  地質(zhì)信息是礦產(chǎn)資源評價的基礎(chǔ)信息,其主要來源是地質(zhì)圖,在GIS中分空間信息及屬性信息進行管理。如果是建立區(qū)域綜合地學(xué)信息系統(tǒng),就要存儲地質(zhì)圖上的全部信息。如果單純?yōu)橘Y源評價,地質(zhì)圖在數(shù)字化前要
進行簡化。由于處理的需要,地質(zhì)圖的信息適合用矢量型GIS,即將空間信息分成點、線和面進行存儲,為了便于操作與管理,可將數(shù)據(jù)按邏輯類型或?qū)I(yè)屬性分成不同的層進行組織。 
 
  3.3 找礦信息的量化與轉(zhuǎn)換 
 
  GIS可理解處理的形式主要指將成礦信息用具有空間拓?fù)潢P(guān)系的點、線、面及相應(yīng)的屬性描述的圖層表示。地球物理(重力、航磁等)、地球化學(xué)、遙感信息經(jīng)一定的數(shù)學(xué)方法處理,得出或推斷出與成礦有關(guān)的圖形信
息。對于地質(zhì)信息,通過GIS提供的屬性檢索、空間信息的量算以及疊加、緩沖等空間分析功能,可幫助完成從地質(zhì)信息提取成礦信息的過程。 
 
  3.4 礦產(chǎn)資源評價的空間分析方法 
 
  用于礦產(chǎn)資源的空間分析方法根據(jù)研究區(qū)的工作程度的差別,可大致分成兩類:經(jīng)驗的和理論的。前者利用已知礦床,后者利用礦床和成因模型。在工作程度較高,數(shù)據(jù)比較豐富的地區(qū),可采用數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法;在沒
有已知礦床或已知礦床很少的情況下,信息是由遙感和地球物理數(shù)據(jù)推斷而來,模型僅以地學(xué)專家的概念想法存在時,數(shù)據(jù)驅(qū)動的方法就不能使用。而只能采用簡單的分級和知識為基礎(chǔ)的系統(tǒng),不管是那種方法,其主要目
的是定量化的表示相關(guān)的專題關(guān)系,最終對若干個專題關(guān)系進行集成分析生成一副預(yù)測圖。多數(shù)GIS為基礎(chǔ)的礦產(chǎn)預(yù)測集中研究,對多個專題關(guān)系進行綜合分析。布爾邏輯、代數(shù)方法、貝葉斯、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是幾種
常用的方法。 
 
  總之,雖然目前一些基于GIS開發(fā)的預(yù)測系統(tǒng)還處于試運行階段,也存在一些問題,但從它們用于已知礦床所取得的成果看,其預(yù)測結(jié)果有很高的可信度。因此,GIS在礦產(chǎn)資源的定量和定性評價中都有很廣闊的前
景。 
 
  參考文獻 
 
  [1]王亞民,趙捧未.地理信息系統(tǒng)及其應(yīng)用[M].西安:先電子科技大學(xué)出版社,2006. 
  [2]韓密,陳國旭,董高梅.基于GIS礦產(chǎn)資源評價方法[J].資源開發(fā)與市場,2007,23(12):1096-1099. 
  [3]石德強,姚燕,張永忠.GIS 在礦產(chǎn)資源評價中的應(yīng)用[J].資源開發(fā)與市場,2008,24.