GIS技術在地質找礦工作中的應用

蔣 濤，李 龍

（甘肅省地質礦產勘查開發局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

地理信息系統在地質找礦當中有數據收集、分析、存儲、搜索、仿真模擬和預測等多方面的強大功能體系。在地質找礦工作中的應用的主要問題在于數據收集的準確和高質量、建成一個完整的數據庫、選擇最優的分析數據的方案、建立一個便捷的數據檢索通道。這些問題在地理信息系統在地質找礦工作中不可避免的，本文就對這些問題進行探討和闡述，能對地理信息系統在地質找礦當中有所幫助。

1 地理信息系統（GIS）是什么

地理信息系統（Geographic Information System，即GIS）是以地理空間數據庫為基礎，在計算機軟硬件的技術基礎之下，使用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供管理、決策等所需信息的技術系統[1]。地理信息系統可以制作精確值十分繁雜的地形和地質圖，而且可以對圖形數據與各種專業數據進行綜合管理和空間分析檢索，從而為多源頭信息的集中找礦預測提供了較為合適的平臺。

2 地理信息系統（GIS）在地質找礦中的作用

地理信息系統有數據的收集、數據的分析和數據的存儲的軟件，在地質勘測和環境監測方面提供了便捷。地理信息系統在地質找礦有著一些作用：

（1）全面的數據庫系統。地理信息系統（GIS），簡而言之就是處理信息，信息的輸出、輸入和計算機信息成像的系統。地理信息系統是有信息收集、管理、搜索和集中處理為一體的系統，系統包含了各種APP和地質地理學的數據，而且地理信息系統對實際地質進行分析建成模型。在地質勘探中，由地質學家輸入地質的數據，構成多種模型，并模擬實際空間，進行地質管理和地質礦物的可視化預測。地質學家可以自由地提取、組裝、傳送地質的空間信息，和地質實際地質數據構成的圖片進行仿真模型構建，來測算出成礦的位置和地質礦物成分。

（2）優越的空間分析技術。地理信息系統空間技術與傳統的探測方法相比，地理信息系統的主要優點是優秀的空間分析能力和計算功能，而且地理信息系統在地質體系的空間結構關系可以通過科學的方式進行定量和定性分析。如，地理信息系統的疊加功能廣泛的應用于地質礦物資源勘探中，把各種地質圖形數據信息在地理信息系統中進行疊加放置，這樣能夠使地質礦產信息得到有效的獲取，而且在成礦物質的分析中的信息執行嚴格的分析和計算，并沒有限制重疊的圖形個數，這樣可以使更多的地質數據進行分析，可以改善計算的精度。

（3）具有強大的數據模擬分析功能。地理信息系統能夠分析和模擬大量數據，如：Seismic data processing，remote sensing data processing，geochemical data等數據處理[2]。地理信息系統空間數據分析涵蓋緩沖區、數字地形地貌分析和圖形疊加等，為構成全面的設計、地貌分析和決策模型提供了科學的信息處理軟件。

3 地理信息系統（GIS）在地質找礦中的應用

地理信息系統對地質礦產的預測僅能使用在已有充足數量的已經發現的礦床區，原因在于已經發現的礦床區的信息可以證明礦化空間的聯系。

但是，在工作開發度底下的已經沒有已經發現的礦床區，需要采用地質礦化預先探測的概念方法，方法涵蓋以下步驟：

（1）建設知識庫。第一，建設地質礦床形成的原因和形成過程的知識庫，之后把數據知識庫轉化成局域和廣域范圍的地理信息系統的構建規則。因為許多的礦床區域的范圍都小于3km2，所以在局域和廣域范圍內地質找礦工作中不能提供礦床區的準確位置。但是，一個礦床區是由許多地質共同作用而形成的地質產物，這樣的礦床區的形成都是可以在地理信息系統中進行呈現。這種建設知識庫的方法需要對地質區域的每一個成礦都要進行分量，分析其促進礦化的因素。

（2）構建地理信息系統數據中心。首先應選擇條件較好的成礦地質和地質資料較多的地區，或著重勘探區域先行試驗地理信息系統技術。只能在試驗可行性得到確認的基礎上，才可以建立一套高度切實可行的地理信息系統的測量準則，進而建立更加合理實用的地質成礦信息空間數據庫，并能對空間信息進行集中分析。確定了成礦系統的基礎因素，并且將其轉變成成圖規則之后，還需要構建地理信息系統的數據中心庫。而且，還可以構建一個以原始的數據構建起的一個特別的數據庫來對成礦進行快速的分析。

（3）開發評價成礦質量的程序。地理信息系統的這過程涉及到成礦預測方法的發展和提高，澳大利亞地質勘查單位一直在ARC/INFOGIS開發了三個菜單驅動模塊：①專用的仿真數據模塊。專用仿真模塊事實上是簡單的“黑箱”專家系統，它可以讓使用人員隨意選擇一個特別的礦床類型和研究的地質區域的地理信息系統的數據庫稱號，專用仿真數據模塊就能對地理信息系統數據中心庫進行查詢并且選擇出滿足使用人員要求的礦床預測的標準區域。該模塊的缺乏是：第一，一定要確定礦床類型的特點，因此模塊無法選擇新礦床類型區域的遠景區；第二，它需要精確的建設區域數據中心庫，所有項目名稱和屬性一定要與專家系統數據中心庫的項目名稱一致。②相互作用的仿真模塊。交互式仿真模塊更加靈活，可以讓地質人員在項目中定義一組特定的搜索數據從而建立的用戶模型。換言之，地質人員可以對構成異常巖石類型和其他類型的未知地質特征機械定義。這個模塊就需要用戶有廣泛的成礦系統知識。分析結束之后，可以運用所有已經知道的礦床的研究結果來測試相互作用模擬的成果。

4 結語

總結以上，地理信息系統（GIS）對傳統的礦產勘探方式正在進行改革與變遷，其強大的潛力在實際應用中正在體現。地理信息系統的成礦預測的實際方式與概念方法并不對立，而是相輔相成互相補充的。地理信息系統可以對成礦的環境實現定量分析，具有較強的成礦規律和預測的能力；地理信息系統可以建立勘探項目的綜合管理系統，可以存儲和探索以前的勘探結果各種數據。地理信息系統對地質找礦工作中的應用有著極大的幫助，并且正在改變其工作的方式。