浅谈地理信息系统（GIS）在成矿预测中的应用

2013-09-09王世能

科技致富向导 2013年16期

王世能

【摘要】地理信息系统（GIS）技术应用于成矿预测，即是利用地理信息系统的存储与空间分析等功能对工程钻探、物探、化探等数据等资料进行分析，为寻找成矿提供依据，该应用过程是基于GIS二次开发的操作系统。本文通过介绍地理信息系统（GIS）在成矿预测中的应用过程，浅析GIS技术在成矿预测中存在的问题。

【关键词】地理信息系统；二次开发；数据库

【Abstract】Geographic Information System （GIS） technology used in metallogenic prediction， is that， through using the functions of store and spatial analysis of GIS， to analyze the data of engineering drilling， geophysical and geochemical etc， finally， providing a databasis for finding mineralization. The process of GIS technology used in metallogenic prediction， which is based on the operating system of the GIS secondary development .This article aimes to introduce the process of GIS technology used in metallogenic prediction and discuss the challenges during the process.

【Key words】Geographical information system；Secondary development；Database 0.前言

地理信息系统（ Geograph ic Information System，简称GIS）是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉学科，是计算机科学、遥感技术、信息技术、信息工程与现代地学方法的有机结合。地理信息系统具有的对空间信息进行采集、存储、管理、查询、分析、显示和进行制图等的处理能力，使其能通过进行区域分析、多要素综合分析和动态预测等，为决策者寻找矿产资源提供科学、快速的决策依据[1]。成矿预测，即成矿远景区预测，是应用地质理论和科学的方法，综合地质、地球物理、地球化学和遥感地质等基础地质工作获得地质找矿信息，总结成矿地质条件和矿床赋存规律，建立矿床模型，圈定不同级别的成矿远景区[2]。成矿预测与矿产资源评价时所涉及的所有信息几乎都直接或间接与空间位置有关，地理信息系统（GIS）作为解决与空间位置有关问题的一门技术，在矿产资源预测方面已成为实现各种成矿信息管理与分析的一个重要工具和途径。

GIS技术改变了以往依靠传统手工图纸进行成矿数据管理、采集、处理与解释的方式，实现了各类海量数据进行集成、综合管理、快速处理与分析、可视化输出的现代化技术过程；同时，传统的通过借助透明纸或透图台才能实现不同成矿信息证据图层的叠加来寻找有利成矿远景区的方式，随着GIS技术的应用，也逐渐被取代。地质人员可以根据对成矿规律的认识、成矿作用贡献的大小对不同的成矿信息图层（如构造、地层、化探等图层）赋予不同的影响因子来实现成矿远景区的定量预测。立足于GIS 技术的成矿预测方法体系，无论从理论、技术、逻辑和效果看，都优于传统的方法系统，赋予了成矿预测新的概念和内涵[3]。本文着重介绍GIS在成矿预测中的主要步骤和应用过程。

1.GIS在成矿预测中的应用过程

基于GIS综合信息矿产预测是本文主要采用的预测方法。以GIS平台软件为依托，利用数学地质方法结合GIS的空间分析功能和可视化特点，采用可视化编程语言Visual Basie和MapObjects控件进行组件式GIS开发，建立一个基于GIS信息成矿预测系统，并对预测区进行预测，以实现对工作区的成矿有利地区（段）的圈定。具体步骤如下：

（1）资料的收集和准备：搜集研究区内与成矿有关的地、物、化、遥等资料。如有可能，在缺乏资料的地区补充采集资料。包括已开采矿区和预测工作区的文字资料和图形影像资料等。

地质资料：选择几个典型矿区和工作区，所需资料包括研究调查报告、野外调查资料、矿床（点）地质图，矿区勘探线剖面图、平面图以及相关文字资料，矿区重要见矿钻孔柱状图，矿区地形地质图（不同比例），矿区行政区图等。

遥感资料：遥感影像图，利用遥感软件ENVI等对其进行处理，信息提取，获取相关数据。

物探资料：工作区磁航异常图、电法剖面图以及相关文字资料等。

化探资料：工作区与成矿作用密切相关的元素及相关数据等。

（2）数据整理和数据库的建立：通过对数据进行分析整理进行合理分层，对地质、物探、化探、遥感信息进行详细分析，并根据需要利用GIS工具对数据做相应的分析和处理（如物化探异常的圈定，遥感数据的解译等），利用GIS工具（如ARCGIS，MAPGIS）建立空间数据库，并对属性数据用关系型数据库进行管理，建库时要解决现存数据的集成问题：比例尺、定位与投影方式、数据精度与格式等。

（3）控矿因素的分析及找矿模型的建立：在分析区域的成矿规律基础上，确定控矿因素，建立矿床的描述性模型，列出所有的地质、地球物理、地球化学、遥感等找矿标志。

（4）模型的定量化与转换：从每一个描述性模型中选择出能确定该类型矿床存在与否的重要标志和一般性标志，并将其定量化，包括单个空间关系的确定和量化以及多个空间关系集成的量化，确定空间分析的方法并转换成GIS可以表示和处理的形式。

（5）预测GIS系统的开发及成矿预测：组建二次开发GIS预测系统，利用GIS提供的可视化空间分析功能，进行矿产资源综合分析与评价，利用总结的成矿因素进行多源信息成矿预测并圈定预测靶区。

（6）资源评价预测成果的输出及解释。

图1 GIS在成矿预测中应用流程图

2.GIS技术应用于成矿预测中存在的问题

通过分析GIS 技术在成矿预测中的应用过程，笔者认为，该方法在应用过程中需要注意以下几个问题：

（1）由于矿山地质数据量大，数据来源不同，格式差异大，缺乏较为统一的标准。

（2）系统开发对软件、硬件设备要求较高。

（3）数据引用出处多样，且不够详细，直接影响分析结果。

3.结语

本研究基于GIS的二次开发，并综合地质、地球物理、地球化学和遥感地质等基础地质工作获得地质找矿信息，总结成矿地质条件和矿床赋存规律，建立矿床模型，圈定不同级别的成矿远景区。因此，本系统的开发大大提高了普查找矿的效果，降低了成本，是地质家对多源地学信息的综合分析，寻求地下矿物的理想工具。