GIS技術(shù)及其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用研究

郭建勇

（河北省地礦局第八地質(zhì)大隊(duì)，河北 秦皇島 066000）

1 GIS的概念及優(yōu)勢(shì)

通過(guò)GIS，相關(guān)部門不但可以將極為復(fù)雜的地質(zhì)圖制作出來(lái)，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)、圖形以及其他相關(guān)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，同時(shí)還可以為我國(guó)找礦預(yù)測(cè)提供有力的途徑[1]。

與傳統(tǒng)的礦產(chǎn)勘查方法不同，GIS在礦產(chǎn)勘查工作中存在著明顯的優(yōu)勢(shì)，其中就包括GIS將多門學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行了綜合、GIS具備多種功能、GIS是較為科學(xué)且完整的解決空間問(wèn)題的技術(shù)系統(tǒng)。GIS是新興的一種技術(shù)，它不但將地圖學(xué)、地理學(xué)以及電子信息等方面的知識(shí)進(jìn)行了整合，還涵蓋了管理學(xué)、測(cè)量學(xué)等知識(shí)，由此可見(jiàn)，GIS的綜合性能較強(qiáng)。GIS所具備的功能除了可以對(duì)相關(guān)信息進(jìn)行收集、顯示之外，還可以對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理及應(yīng)用。與此同時(shí)，GIS在將礦產(chǎn)勘查體系進(jìn)行改變的同時(shí)，還可以將勘查的環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的簡(jiǎn)化，這對(duì)于我國(guó)礦產(chǎn)勘查工作效率的提高是極為有利的[2]。

2 GIS在找礦環(huán)節(jié)中的作用

（1）數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)較為完善。對(duì)于GIS，其實(shí)際上就是一個(gè)地理空間信息的模型，它不但可以做到對(duì)空間數(shù)據(jù)的輸入和輸出，在計(jì)算機(jī)硬件及軟件支持的情況下，還可以對(duì)地理空間的相關(guān)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行收集、分析及管理，除此之外其還包含很多程序及相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。在勘查部門開(kāi)展找礦勘查工作的過(guò)程中，勘查人員可以通過(guò)GIS將相關(guān)的地理空間信息數(shù)據(jù)進(jìn)行輸入，從而形成對(duì)應(yīng)的模型，而勘查人員也可以通過(guò)這些模型在現(xiàn)實(shí)空間之中進(jìn)行模仿、處置和展望。對(duì)于地理空間信息而言，勘查人員也可以對(duì)其進(jìn)行任意抽取、任意組合和傳輸，而不同數(shù)據(jù)信息所構(gòu)成的圖片，勘查人員也可將其制成仿真模型，通過(guò)模型勘查人員也可以對(duì)地質(zhì)的巖土成分以及成礦的規(guī)律進(jìn)行高效的預(yù)測(cè)。

（2）地理空間的分析技術(shù)極強(qiáng)。與傳統(tǒng)的找礦方法相比，GIS存在著一定的優(yōu)勢(shì)，其中就包括GIS具備極為先進(jìn)的空間分析技術(shù)，對(duì)于地質(zhì)結(jié)構(gòu)中的空間關(guān)系，通過(guò)GIS自身的分析及計(jì)算能力便可對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的分析。比如在開(kāi)展礦產(chǎn)資源勘查工作的過(guò)程中，GIS所具備的疊加功能便得到了廣泛的應(yīng)用。在此期間，勘查人員通過(guò)疊放所得的圖形信息，便可將礦產(chǎn)的信息提取出來(lái)，對(duì)于成礦的相關(guān)信息，其也可以進(jìn)行系統(tǒng)的分析和計(jì)算，而在疊放的環(huán)節(jié)中，圖形信息的數(shù)量也沒(méi)有對(duì)其進(jìn)行限制，所以勘查人員可以將大量的相關(guān)數(shù)據(jù)放置于其中，而這也可以將計(jì)算的準(zhǔn)確度進(jìn)行有效提高。

3 GIS在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

3.1 預(yù)測(cè)成礦模式

礦產(chǎn)的形成并不是憑空而來(lái)的，礦產(chǎn)的形成和分布在時(shí)間、空間、成礦物質(zhì)來(lái)源、物質(zhì)共生等方面存在著一定的規(guī)律，無(wú)論是不同地質(zhì)時(shí)期的地殼運(yùn)動(dòng)還是成礦元素在三維空間內(nèi)的轉(zhuǎn)移規(guī)律都會(huì)向技術(shù)人員提示礦產(chǎn)的分布位置、分布數(shù)量、理化性質(zhì)等信息，根據(jù)這些成礦規(guī)律而總結(jié)出的成礦模式是地質(zhì)礦產(chǎn)勘查領(lǐng)域中重要的指導(dǎo)性信息，對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作意義重大。GIS技術(shù)作為一項(xiàng)空間信息分析技術(shù)，在環(huán)境與資源領(lǐng)域中優(yōu)勢(shì)明顯，技術(shù)人員通過(guò)GIS技術(shù)收集有效的空間信息、資源信息、環(huán)境信息，形成一個(gè)整體性、細(xì)節(jié)性相對(duì)完備的地理信息系統(tǒng)，結(jié)合大量的地理空間信息，再運(yùn)用GIS便可實(shí)現(xiàn)空間采樣，而通過(guò)多元統(tǒng)計(jì)以及時(shí)空的角度，也可以對(duì)地質(zhì)的構(gòu)造變化以及火成活動(dòng)等特征進(jìn)行分析。對(duì)于成礦情況，GIS也可對(duì)其進(jìn)行有效的預(yù)測(cè)，同時(shí)還可以對(duì)工作進(jìn)行科學(xué)的指導(dǎo)，目前結(jié)合GIS技術(shù)形成的成礦模式已經(jīng)在世界范圍內(nèi)引起較大的影響，例如：斑巖銅礦熱液蝕變模式、塊狀硫化物火山成因模式、古含水層模式、沉積型薩布哈模式等，對(duì)于我國(guó)勘察、收集地質(zhì)礦產(chǎn)資源信息具有重要的推動(dòng)作用。

3.2 對(duì)成礦的異常進(jìn)行預(yù)測(cè)

礦產(chǎn)的形成往往與地質(zhì)環(huán)境中的異常點(diǎn)有著密切的聯(lián)系，例如：地質(zhì)環(huán)境中的地層斷層、巖漿層、股含水層、物化異常區(qū)域等，分析這些地質(zhì)環(huán)境異常點(diǎn)可以探知其與礦產(chǎn)的關(guān)系，根據(jù)成礦模式計(jì)算出該異常點(diǎn)附近存在礦產(chǎn)的可能性，而發(fā)現(xiàn)地質(zhì)環(huán)境中的異常點(diǎn)就需要借助GIS技術(shù)的力量。

在我國(guó)成礦預(yù)測(cè)領(lǐng)域，GIS已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，GIS可以根據(jù)其自身的功能對(duì)地質(zhì)存在異常的區(qū)域進(jìn)行全面分析，同時(shí)還可以將可能成礦以及可以開(kāi)展找礦工作的地段進(jìn)行準(zhǔn)確圈定，而通過(guò)對(duì)地質(zhì)異常以及礦床關(guān)系進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析，還可以對(duì)其以及斷裂影響帶的半徑進(jìn)行計(jì)算，這樣相關(guān)人員便可對(duì)空間的相關(guān)性進(jìn)行更深入的研究。而根據(jù)GIS自身的疊加功能，還可以對(duì)成礦的預(yù)測(cè)區(qū)域進(jìn)行明確，將地質(zhì)環(huán)境勘查信息與礦產(chǎn)勘查信息進(jìn)行綜合、篩選、匹配后進(jìn)行數(shù)據(jù)的疊加，形成新的數(shù)據(jù)層，借助成礦模式形成的圖表、文字、公式對(duì)地質(zhì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行位置圈定，提高我國(guó)礦產(chǎn)資源勘查工作效率和質(zhì)量。

3.3 完善礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量信息

GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用并不僅限于預(yù)測(cè)成礦的模式和可能發(fā)現(xiàn)的異常情況，還可以大量歸總、分析、整理、核對(duì)有關(guān)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)，將已探明的礦產(chǎn)所在地、礦產(chǎn)性質(zhì)、礦產(chǎn)分類、礦產(chǎn)預(yù)估體量等重要數(shù)據(jù)進(jìn)行分別存儲(chǔ)，形成一個(gè)屬于國(guó)家和政府的礦產(chǎn)資源信息數(shù)據(jù)庫(kù)，為國(guó)家級(jí)、省市級(jí)別的礦產(chǎn)勘探、開(kāi)采工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、屬性數(shù)據(jù)、空間數(shù)據(jù)，輔助地質(zhì)礦產(chǎn)勘探、開(kāi)采工作的順利進(jìn)行，提高我國(guó)資源開(kāi)發(fā)和利用效率的提高。完善的地質(zhì)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量信息不僅可以輔助礦產(chǎn)資源的開(kāi)發(fā)和利用，還可以為黨和政府未來(lái)五年、十年乃至更長(zhǎng)遠(yuǎn)的發(fā)展計(jì)劃提供資源儲(chǔ)量數(shù)據(jù)，為政府環(huán)境保護(hù)部門的工作提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，充分發(fā)揮資源數(shù)據(jù)的作用，減少資源反復(fù)勘探的資源浪費(fèi)問(wèn)題。

3.4 提高地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)再利用效率

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)被收入資源儲(chǔ)量信息數(shù)據(jù)庫(kù)中，并不代表這些數(shù)據(jù)得到了妥善的處理和利用，不代表這些數(shù)據(jù)充分發(fā)揮了其本身和潛在的作用，只能說(shuō)信息數(shù)據(jù)得到了妥善的保存。僅僅得到妥善、長(zhǎng)期保存的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)無(wú)法發(fā)揮出應(yīng)有的作用，技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)利用GIS技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、遙感技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，提高地質(zhì)勘探、礦產(chǎn)資源地圖的繪制精度，縮短繪制此類地圖消耗的時(shí)間，為相關(guān)聯(lián)領(lǐng)域技術(shù)人員的工作提供輔助力量；地質(zhì)礦產(chǎn)資源信息數(shù)據(jù)庫(kù)可以提供一定的便捷功能，例如：用戶登錄技術(shù)人員內(nèi)部賬號(hào)后可以利用數(shù)據(jù)庫(kù)中保存的地質(zhì)、礦產(chǎn)勘探數(shù)據(jù)生成某一地區(qū)的基礎(chǔ)地質(zhì)地圖，為專項(xiàng)地圖的繪制提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和圖像，提高專業(yè)地圖繪制的精度和完整程度，但在此功能開(kāi)發(fā)和應(yīng)用過(guò)程中應(yīng)當(dāng)注意信息數(shù)據(jù)庫(kù)的安全加密，避免重要的礦產(chǎn)資源信息泄露。

4 結(jié)論

隨著我國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的不斷開(kāi)展，地質(zhì)工程的規(guī)模也在不斷的壯大，而對(duì)礦山進(jìn)行的地質(zhì)勘查力度也會(huì)加大，在此期間，要想使勘查得到的信息能進(jìn)行高效的傳遞和交流，就需要在進(jìn)行交流的過(guò)程中采用一種更為便捷的方法，而GIS技術(shù)恰好可以將其需求進(jìn)行充分滿足。雖然在地質(zhì)礦產(chǎn)工作中GIS還存在著某些問(wèn)題，但其還有很大的發(fā)展空間。GIS自身便具備很多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，這對(duì)于傳統(tǒng)的地質(zhì)勘查方式而言，是其所不具備的。