地理信息系统在地质矿产勘查中的应用分析

摘 要：本文分析了地理信息系统的具体内涵，分析其在地质矿产勘查中的积极作用，探究地理信息系统在地质矿产勘查中的应用及关键问题，指出促进地理信息系统技术在地质矿产勘查中有效应用的对策。

关键词：地理信息系统（GIS）;地质矿产勘查;数据处理;应用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.145

地质矿产勘查是目前我国工业发展的主要方向之一，在进行地质矿产勘查工作中，进行地质测量和数据分析对于矿产勘查工作具有重要意义，而借助地理信息系统就能够实现精准的勘查，获得有效的数据参考。地理信息系统的数据采集、管理以及分析处理能力，能够为地质矿产勘查提供精准数据参考，对于地质矿产勘查工作具有很大的帮助。

1 地理信息技术

1.1 GIS技术内涵

GIS技术（Geographic Information Systems，地理信息系统）是一种众多学科融合交叉的技术产物，GIS技术以地理空间为基础，通过地理模型分析，为用户及时提供多种空间和动态下的相关地理要素信息，GIS技术为用户提供地理研究和地理决策服务，属于计算机技术系统中的一种。GIS技术的主要技术功能是表格化的数据进行转化，形成地图图形形式，对于图形显示进行瀏览、操作和分析。GIS技术转化而来的地理图形大到洲际地图，小到更加细致的街区地图，能够呈现广阔疆域的地理整体信息状态，也能提供细致的人口、交通路线、销售情况等信息内容。GIS技术的发展得益于计算机硬件技术、软件系统的技术支持，是目前我国的一种重要地理空间信息系统，能够实现对于整体或局部地球表层空间中的相关地理要素信息进行收集、存储、整理、处理、分析、显示、计算等等操作。

在地质矿产勘测中，使用GIS技术，能够有效为相关矿产和地质工作的开展提供信息采集、存储、整体、分析、处理、显示、计算等技术支持，促进地质矿产勘测工作获得有效的数据信息支持，提升地质矿产勘测工作的准确性和工作效率。

1.2 地理信息系统开发工具

随着地理信息系统应用的不断增多，GIS技术的相关开发工具和软件也在不断更新换代，主要呈现以下的发展特点：第一，相关工具和软件在性能上得到了很大的优化发展，开发商更加注重开发网络GIS技术;第二，地理信息系统的开发语言和模式都发生了改变，已经发展到WindowsNT平台中;第三，客户服务器体系结构依然是GIS技术追求的数据库管理目标;第四，除了正常的数据，系统也开始尝试为人们提供图形数据;底物，对于三维、四维技术的探索仍在继续发展中;第六，为实现地理信息系统相关数据的共享及交换目标，很多国家都积极探索空间数据交换技术。

2 地理信息系统在地质矿产勘查中的应用优势

2.1 提升系统数据采集和处理效能

GIS技术在地质矿产勘查中对于信用，就是集输入、输出、图像等处理的技术系统，通过采集、存储管理、搜索以及分析处理等功能，实现硬件的工作目标。随着GIS技术的进一步发展，该技术已经能够涵盖计算机中的相关程序以及各种地学信息数据，还可以根据立体数据构建三维立体模型。在地质矿产勘查工作中工作人员只需要在系统中输入需要勘查的地质范围中的相关数据材料，就可以建立各种三维模型，实现工作人员从视觉、计算以及模拟现实的操作和管理目标，还能为预测提供有效数据依据。工作人员能够在系统中随时抽调相关的地理空间信息，结合各类数据形成的图片建立地质仿真模型，对于地表下的岩层机构和活跃性等进行预测。借助地理信息系统的数据采集和计算处理等功能，能够大大提升地质矿产勘查的工作效率。

2.2 实现更灵活化的图形处理

如果将地理信息系统看做是一个图形处理和信息显示系统，图形可以有多种格式，地理信息系统中的图形算法，能够快速实现图形的可视化操作任务，对于复杂的空间也能够实现精准描述，系统将收集到的图形、图像数据等信息收集起来，形成相应的数据库，能够为地质矿产勘查提供充足的数据支撑，为工作人员建立相应的立体模型、判断成矿、把握地质岩层结构等都具有重要作用。系统还具有可视化的作用，能够实现地质矿产勘查的可视化过程，提升勘查工作的精度和效度。

2.3 具有良好的综合分析能力

GIS技术可以同时进行大量数据的采集和处理分析，能够快速建模，对于勘查区域的地震数据、遥感数据、地质数据等都能够进行及时有效的处理，为地质矿产勘查工作提供更丰富的处理工具。

3 地理信息系统在地质矿产勘查中的应用及关键问题

3.1 地理信息系统在地质矿产勘查中的应用

地理信息系统在目前的地质矿产勘查工作中已经实现了很好的应用，且应用效果较好。1985年，一些发达的国家就开始了对于GIS技术的应用，并将其应用到地质矿产勘查和填图作业中。现阶段，澳大利亚已经开始研究将计算机、笔记本等对于野外地质数据进行采集，并构建有效的三维立体数据库模型，并借助相关的地质软件和工具进行第二代的地质图件编制工作。

在我国，GIS技术也普遍的被应用到地质勘查工作中，在矿产勘查中的应用更为普遍。还有很多地质勘查中开始使用国外的GIS技术，技术应用已经发展到一个相对成熟的阶段。现阶段，我国正在积极构建地质矿产资源数据库，借助GIS技术，实现对于矿产资源区域的全面评价，实现GIS技术在矿产资源的勘查数据的采集、建库以及处理中的作用。

可以肯定的是，GIS技术强大的数据处理和分析能力应用，能够实现有效的数据采样，能够对地质结构演化、地质活动、沉积相、矿产成矿等信息进行综合分析处理，模拟地质矿产区域的地质演化过程，在拥有足够的数据量的前提下，还能够实现定时、定量、定点的分析。

3.2 关键问题

3.2.1 完善总体布局设计

针对目前地质矿产勘查工作中的地理信息系统建设的基本情况，按照总体安排，地理信息系统可以采用B/S+C/S（浏览器/服务器+客户端/服务器）架构，基于supermap平台开发，主要建设内容涵盖数据勘测（主要包括：地质岩层数据、三维建模数据），矿产地理信息系统数据库建设，矿产地理信息空间共享框架搭建，矿产地质岩层管理系统开发和地上基礎设施管理系统开发等五项建设内容。从矿产勘测、共享框架设计和应用功能展示等三方面对地理信息系统进行重点设计和应用，对矿产GIS网络端和客户端的功能进行操作培训，并对管理和使用人员进行有效培训。

通过建立地质矿产勘查深度分析系统、基础设施分析管理系统、矿产规划管理系统、矿产公共信息服务等内容的地理信息系统建设，解决数据规范化管理，数据共享、互通，一体化全生命周期的精细化设施监管和辅助矿产资源有效利用与合理配置等相关问题，实现矿产资源的有效利用与合理配置，提供便利的矿产勘测服务，为合理规划布局决策提供支持，辅助矿产开发和研究工作。

3.2.2 实施有效的系统更新和维护

地理信息系统的开发工具和软件正在不断的更新升级，对此，在地质矿产勘查工作中使用地理信息系统技术，也要保持与时俱进，构建系统有效的更新和维护方案。按照基础测绘“十二五”规划中提出的基础地理信息数据库、基础地理信息系统、网络分发服务系统的建设任务，实现地理信息在政府、行业和社会化应用中跨越式突破的工作目标，相关矿产开发单位也要结合近年来系统应用和日常分发服务过程中出现的新问题，及时对系统进行二次开发及更新维护。

在进行新版系统测试的同时，测绘局相关技术人员还应系统学习新系统安装调试流程、数据库安装部署和更新维护方法，对数据库管理系统、成果查询系统和分发服务系统操作方法，基础地理数据入库、目录数据导出及服务发布、成果分发流程有更为清晰的认识，从而保障整个系统顺利运行，有效提高基础地理信息数据分发服务的能力。

4 促进地理信息系统技术在地质矿产勘查中有效应用的对策

4.1 强化技术融合发展，实现系统性能不断优化

随着微小卫星、激光雷达、立体摄像头、点云处理技术、高精度定位与室内定位等技术取得重要进展，可以预见的是，智能化测绘、遥感、导航无人机、测绘测量机器人等AI新技术和应用工具的发展，必将使地理信息的数据采集和成图手段更加自动化、实时化，而GIS必然会面临数据暴增、计算密集、高并发等方面的挑战，从而进入全新的技术升级阶段。GIS始终建立在IT技术基础之上，IT技术的进展也必然推动GIS进入新的发展阶段。若要支撑智慧城市的建设，GIS发展就必须紧跟IT技术热点，运用新一代的生产力工具。在云计算平台通过虚拟化技术，部署“云端的图形工作站”。这样就将数据存储系统和生产系统统一到云计算架构中。这种整合方式，能够有效的缩短两个系统之间的业务路径，不仅解决了数据的大容量可靠存储和数据安全，同时还能确保数据的快速分发，图形的密集运算渲染，这有利于大大的缩短业务周期，提升生产效率。

GIS的发展，导致了数据规模快速增长，如何快速有效的存储和处理这些数据，成了GIS能否发挥其最大价值的关键。这种价值需要有相适应的IT技术作为支撑和推动。强化技术融合作为全新的云计算生产架构，从数据管理和业务生产，能够给予矿产勘查完整的IT解决方案。这将有力推动矿产测绘行业向现代地理信息产业的转型升级，为智慧采矿建设提供更优质的方案选择。

4.2 加强人员培训，提升系统应用水平

为提高一线矿产勘查职工的地理数据处理能力，进一步加强信息技术在地质找矿方面的应用，培训班的主要内容覆盖数字地质调查技术的全部主要技术流程和软件功能模块，具体内容应包括：标准图框的投影变换和地图误差校正方法;野外路线数据采集及实际材料图与地质图编制方法;野外数字剖面数据采集技术与室内成图方法;地质图空间数据库建库基本工具与方法;数字固体矿产勘查技术及探槽、坑道、钻孔等探矿工程野外数据采集、原始地质资料编录及实时图件自动生成技术和方法;地球物理、地球化学数据处理的基本方法;资源量估算系统（地质块段法、剖面法）和矿体三维可视化系统;基于地质统计学、GIS与3D技术的剖面法储量计算和地质统计学储量计算等。向勘查工作人员详细讲述GIS技术在地质图件的绘制、矿产资源储量估算、矿产资源预测评价等方面的应用，以案例为主线，例如，以长江中下游成矿带、庐枞盆地等为例，贴近员工矿产勘查工作实际，生动的为员工讲解GIS应用方面的方法和技巧。

通过培训学习，让广大矿产勘查人员掌握数字地质调查系统中的主要技术流程和主要功能模块的操作步骤，为快速普及数字地质调查技术，实现地质工作全过程电脑化、系统化起到推到作用，将工作实际与理论知识很好地结合起来，为进一步提高地质工作质量和效率打下良好基础。

5 结论

地理信息系统强大的空间数据处理能力，对于地质矿产勘查工作来说，能够发挥系统多方面的优势，实现地质矿产勘查工作的全面升级和发展。对此，地质矿产勘查工作中，要充分利用地理信息系统技术，不断优化系统设计，进行系统升级，确保系统最优性能的发挥。此外，相关地质矿产勘查企业也要做好技术融合和发展工作，强化对于企业一线勘查员工地理信息系统应用的能力，这样才能不断提升地理信息系统在地质矿产勘查工作中的应用，实现勘查工作的高效开展。

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作者简介：高彬颖（1982-），男，山西临县人，硕士研究生，初级，主要研究方向：人文地理、文化地理。