地理信息系統及其在地質礦產勘查中的應用探討

張 程

（福建省地質測繪院，福建 福州 350000）

地理信息系統又稱為地學信息系統（Geographic Information System，GIS），是基于計算機技術發展起來的對整個或者部分地表空間中國有關地理分布數據采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述的系統平臺，是一門綜合性學科，有機的將計算機科學、地理學、地圖學、遙感學和地質學結合在一起，逐步推動了地質學的信息化發展和自動化發展[1]。隨著GIS技術的快速發展，逐漸與數據庫操作集成在一起，實現了地質學資料的綜合研究目的，同時提高了地質礦產資料的綜合利用程度。

1 地理信息系統在地質礦產勘查中的應用

1.1 地理信息系統在資料匯總中的綜合應用

地理信息系統是以計算機技術為基礎發展起來的集資料采集、存儲、管理、運算、分析、顯示和描述于一體的系統平臺，即該系統具有強大的存儲和分析功能，因此，在礦產勘查資料收集中具有良好的應用前景。地理信息系統在資料收集中的綜合應用表現在以下幾個方面：①工作前的準備工作，如礦區地球物理資料、地球化學資料、遙感資料、區域資料和礦區資料等的收集，為進一步展開資料綜合分析奠定了基礎；②在工作方案編制過程中的應用，根據早期已收集的資料，進行綜合整理，提取有用信息，如化探異常、遙感異常、物探異常等信息，與已經礦床（點）、礦體和礦化帶等信息疊加，生成各類工作底圖，如找礦靶區圖等；③在礦產勘查過程中的應用，在礦產資源過程中可形成大量的基礎性資料，如地質點信息、構造信息、礦產信息、探礦工程信息（鉆探、探槽等），GIS是各類資料綜合整理和存儲的平臺；④在成果資料和原始資料匯交中的應用，在礦產勘查工作完成之后，需要對早期收集的資料以及工作過程中產生的資料進行匯總編制，生成各類附圖、附表等，如地形地質圖、地質礦產圖、鉆孔柱狀圖、探槽平面圖，資源量估算圖以及資源量計算表、采樣信息統計表等信息，均是以GIS為平臺進行顯示的。

圖1 福建某鉛鋅礦床地化剖面模型圖

1.2 地理信息系統在多元方法綜合分析中的應用

地質找礦過程并不是單一的技術方法與工作手段，二是多元方法的綜合研究分析過程。因此，礦產勘查工作涉及的方法類型是多樣化的，所分析的數據是復雜的，導致傳統的找礦勘查方法對各類資料的綜合利用受到明顯的限制[2]。將地理信息系統應用至礦產勘查工作中，有效的實現了“無紙化”辦公的缺陷，即實現了不同圖層信息的任意疊加目的，顯著的提升了物化遙信息的綜合應用率，如可通過圖層疊加將化探異常與礦化信息疊加，也可將化探異常、物探異常和遙感異常（鐵染異常和羥基異常）等相互疊加，為進一步圈定找礦遠景區或者分析成礦規律等提供基礎性圖件；同時，可根據不同找礦信息圖層的疊加，建立相應的找礦模型等（圖1）。

1.3 地理信息系統在探礦工程綜合分析中的應用

地質找礦過程是多方法的綜合研究過程，在地表地質填圖的基礎上，結合地球化學異常、地球物理異常和遙感異常等信息圈定有利找礦靶區，此時需要進一步展開找礦驗證工程。此時，地理信息系統的應用至關重要，主要體現在各類圖件中探槽、鉆孔的位置以及見礦信息應用，探槽、鉆孔、硐探工程等方面。應用3Dmine對探礦工程進行地理信息三維建模，如今在一些礦山已經起到實際效果（圖2）。因此，地理信息系統在探礦工程綜合分析中的應用主要體現在以下幾個方面：①在探槽工作編錄中的應用，如探槽心態、長寬以及揭露的各類地質信息等，主要涉及樣品采集位置、地質界線位置、構造界線位置以及礦化帶位置等信息，是圈定地表礦體和估算資源儲量的基礎依據；將上述信息存儲至地理信息系統中相應的欄目中，能夠實現后期綜合分析的隨時提取；②在鉆探工程編錄中的應用，主要內容包括采集鉆孔方位角、天頂角和孔深等信息，采集鉆孔揭露的各類地質界線以及在深部的位置，采集樣品信息，通過綜合編錄為圈定深部礦體和估算資源儲量提供基礎性圖件；同時，也是分析成礦過程以及礦床成因、找礦標志等的主要途徑；③在探礦工程布設中的應用，將已完成的探槽工程和鉆孔工程投影至相應的礦區地質圖中，并賦予不同顏色和子圖號用以區分見礦工程和未見礦工程，再根據見礦工程和未見礦工程分布規律指導下一批探礦工程的布設位置和方向，能夠有效的提高探礦工程的見礦率。

圖2 德化縣某金礦采空區、巷道三維模型

1.4 地理信息系統在地質礦產數據庫中的應用

地質礦產數據庫建設是地質礦產勘查成果的體現形式之一，數據庫建設具有以下幾點優勢：①實現了各類地質信息的綜合應用，通過不同的屬性結構和圖層表達，提高了地質信息的綜合利用率；②能夠隨時查詢各類基礎信息，如地質點描述、坐標信息等內容，便于資料的綜合分析和整合；③提高了資料的再利用率，方便了不同地質勘查隊伍對前期資料的使用率，簡化了資料綜合利用程序和流程，提高了資料使用效率。

地理信息系統在地質礦產數據庫中的應用主要包括以下幾個方面：①屬性的掛接應用，主要指的是不同圖層屬性的掛接問題，如地質點應包括點位坐標、點性、露頭情況、描述內容、樣品及編號、照片及編號等信息，是資料綜合分析和再查詢的基礎[3]；②各圖層的分類建設，按照圖層類容等將其分歸至不同的圖層中，如地質界線、巖漿巖、礦產、物探、化探圖層等中，便于不同圖層的疊加分析；③在成礦規律等綜合型研究中的應用，即通過不同圖層在地理信息軟件平臺中的疊加處理等，圈定找礦遠景區等，進而建立找礦模型等，為區域找礦奠定基礎。通過對這些數據庫的信息整合，指導找礦方向，并對礦產開發有現實意義（圖3）。

圖3 龍巖某鐵礦鉆孔數據庫等信息應用實例

2 結束語

綜上所述，地理信息系統是一項以計算機為平臺發展起來的現代化數據處理平臺，涉及地表各個地質信息的綜合處理各方面，該系統具有強大的數據采集、存儲、運算和管理能力，在礦產資源勘查中應用極為廣泛，尤其是在資料的綜合應用方面更具優勢。此外，以地理信息系統為基礎開發的各種數據庫建設是地質信息再利用的基礎，也是實現資料綜合分析的前提。因此，地理信息系統促進了地質找礦勘查工作的快速發展，促進了地質找礦工作向自動化和智能化的發展。