GIS在矿产勘查中的应用

2015-07-02毕建瓴盛红梅萨仁其其格

山东工业技术 2015年12期

毕建瓴++盛红梅++萨仁其其格

摘要：近十几年来，地理信息系统技术被广泛应用于矿产的勘查中，本文首先介绍了GIS 在矿产资源勘查的应用情况，再对矿产资源勘查GIS 评价的工作流程进行分析与探讨，表明了将GIS技术应用于矿产资源勘查潜力评价，具有多源信息、海量数据以及定量化等优势，提高了矿产资源的开发和利用的效率。

关键词：矿产勘查；地质矿产；GIS应用

0 前言

地理信息系统也就是GIS（ Geographical Information system）指的是利用计算机系统，并应用相关的信息及图层处理技术，分析、处理与显示收集到的地表空间信息，再进行建模，对环境、地理资源等方面进行研究、规划、分析与预测等的人机决策管理系统[1]。地理信息系统能够利用对图形操作，实现对空间对象进行分析，实现矿产勘查评价过程中的人机交互，同时能够把评价结果进行可视化展示，为矿产资源多源信息的集成管理提供了非常好的解决方法。因此，GIS已经成为现代地质学家矿产资源勘查的重要技术与手段。

1 GIS在地质矿产资源评价中的现状

GIS近年来在矿产资源工作方面取得斐然的成绩，在地质矿产勘测、规划以及评价等方面的应用越来越广泛。将GIS应用于矿产的评价与分析工作中，从20世纪70年代就已开始，当时国外的地质研究人员开始接触并进行推广应用，从而认识到地理信息系统在资源分析领域的可应用性。后来相关的地质学研究人员不断探索创新，将GIS应用于矿产综合信息的勘查与分析中。经国内外地质专家推陈出新，地理信息技术在矿产资源的分析与勘查方面的应用与探究得到了不断深化。

2 评价模型

2.1 经验模型

经验模型是参照过去成功的矿产评价经验，依据矿床专家的科学合理的分析方式进行相应的模拟测试，依照地质专家已建成的模型条件，应用模型中的相关工具圈点与标记理论层面的概念模型里所反映出的地质条件。在这个过程中，具体的流程主要有对预测工程在专题方面进行构建等工作，让GIS空间数据库的选取以及专题图层过程中的预测工作可以有效而顺利进行。在预测工程中，必须保证其动态性，从而确保使用者可以便捷地进行扩充增添或者删改的操作流程；为用户得供简明的矿产分析数据、专题要素，同时可以统计分析矿产要素，提供直方图的分析信息；地质因素应该从站题的信息数据库中选取，用户可以根据多项目条件检索地质体的空间，比如能够在地质图层中依据脆裂度的程度检索花岗岩地质；对于空间叠加的检索，可根据多种地质因素进行，在实际操作应用中，研究人员必须运用交互式输入方式对各种具体条件进行录入，从而有效地对出具备条件的矿产区域检测出来；应用图形方面对检索查询的结果进行表达。

2.2 信息加权

在矿产勘测的过程中，要应用数学专业的有关方法对网络模型进行创建，应用GIS中的图层叠加技术，有效地加权分析相关的专题信息，进而确保模型程序可以得到切实的实现。对于具体的工作流程，也应注重对加权法的应用。首先，应进行预估文件的创建，选取矿床和成矿关联图层。再者，应用矿床图层生成相应的网络图层，另外还要对蕴藏矿产资源的网络图层进行检索，同时还要每一个专题图层进而提取出可供使用的地质图层进行检索，此外，分别叠加因素图层以及矿藏网络图，应用矿产勘测信息加权法进行计算，权重计算各因素矿产勘测信息量，对网络中勘测信息量进行计算与总结，从而对矿产资源蕴藏地区进行确定，依据信息加权的办法，远景评价矿产资源，同时在矿产评价工作过程中形成新的认识与经验，信息加权法能够帮助专题因素的定量统计工作的实现和对矿产资源的深度和广度的确定，因而可以切实地提供预估权重。

2.3 矿床模型

对于矿床模型的建立工作，需要更加精细，另外在程序实现的过程中，具有复杂性，特别是是在GIS数据库的空间流程设计过程中，更加显示出其繁琐复杂性。矿床模型方式运行的流程主要为在应用预估文件的基础上，利用矿产图层使网络图层生成，在此基础上，在矿床模型方面要改变初选的结构配置，选取模型单元，相关的研究人员应利用人工交互的办法或数量化的相关理论完成选择工作，在矿床选取方面，要依据矿床资源定位与资源含量预估的不同项目进行，并依据定位预估模型，地质研究人员应用特征或者聚类分析的方法进行有效的定位预估，在预估的过程中应用逻辑信息可以确保预测所得信息的准确性，再应用图表准确地表示地质预测的结果。矿床模型不仅能够科学有效地定位预测矿产资源，还可预测与估算远景区域矿产资源的大约蕴藏量。

3 GIS 在矿产资源勘查潜力评价应用

3.1 建立基于GIS的空间数据库

我国最早建立的关于矿产勘查的数据库主要是对非空间数据进行管理。目前数据库主要是进行空间数据信息的管理，这些信息不仅包括矿产资源的空间位置，而且包括其可视化分布情况。通过GIS 手段对空间信息进行规范和标准化后，可以建立矿产资源勘查评价的数据库。

空间数据库建立后，可以实现属性和图形信息之间的相互检索的活动，即可以根据地质图形检索地质体的属性信息，也可以根据地质体的属性信息检索地质图形的相应信息。另外，还可以根据属性的组合条件进行查询和检索。比如根据地质图空间数据库中的地层、岩性、构造等属性信息检索出相应的地质体特征，还可以通过地质图形的矿床、钻孔、断层、河流、地层、岩体等检索出它们的属性。空间数据库一旦建立就可以储存在计算机内，并可以根据勘查需要不断进行检索和查询，数据库的建立极大的提高了矿产资源勘查潜力评价的工作效率。

3.2 信息要素的提取与模型的建立

矿产资源勘查潜力评价模型主要基于GIS技术建立，根据矿产资源勘查目标或问题，使矿产资源的概念模型表达为具象化的可操作要素。矿产资源勘查潜力的评价模型包括反映矿床成矿模型、综合标志找矿模型、矿床地质环境模型和社会经济模型等内容。

GIS可以在潜力评价模型的建立过程中表达各种要素，例如在矿床模型中，利用GIS可把模型的要素表示为成矿地质背景、矿床成矿要素、成矿产物、成矿标识等。（下转第78页）

（上接第76页）

3.3 矿产资源勘查潜力预测

矿产资源勘查潜力预测的目的，是应用先进地质理论和技术方法，并结合矿产数据和信息，圈定预测区域，缩小勘查目标范围，提高找矿的效率。

矿产资源勘查潜力预测，主要是利用GIS对矿带、地质、地球物理和地球化学图进行分析，利用组合图进行潜力评价和预测。

4 结束语

当前，地勘企业面临的竞争越来越激烈，对于老矿山深部以及各类隐伏区，探矿难度非常大，因而迫切地需要先进与高效的技术方法进行深部找矿的指导，因而对相关技术人员提出更高的要求，技术人员只有通过不断地学习，科学合理地使用先进技术，才可以适应未来的地勘行业的发展。

参考文献：

[1]邬伦，刘瑜，张晶等.地理信息系统—原理、方法和应用[M].北京：科学出版社，2001.

[2]向运川，任天祥，杨竹溪.开发利用地理信息系统（GIS）综合分析地学信息进行矿产预测[J].物探与化探，1996，20（01）：1-13.