肖英
[摘要]GIS技術改變了以往依靠傳統手工圖紙進行成礦數據管理、采集、處理與解釋的方式,實現了各類海量數據進行集成、綜合管理、快速處理與分析、可視化輸出的現代化技術過程。地質人員可以根據對成礦規(guī)律的認識、成礦作用貢獻的大小對不同的成礦信息圖層(如構造、地層、化探等圖層)賦予不同的影響因子來實現成礦遠景區(qū)的定量預測。立足于GIS 技術的成礦預測方法體系,無論從理論、技術、邏輯和效果看,都優(yōu)于傳統的方法系統,賦予了成礦預測新的概念和內涵。本文著重介紹GIS在成礦預測中的主要優(yōu)勢和應用。
[關鍵詞]GIS 礦產勘查 應用 前景展望
[中圖分類號] F416.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-9-262-1
1地理信息系統(GIS)概述
地理信息系統(Geographic Information System,即GIS)是以地理空間數據庫為基礎,在計算機軟硬件的支持下,運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。它可以制作精度十分復雜的地形和地質圖,并能對圖形數據與各種專業(yè)數據進行一體化管理和空間分析查詢,從而為多源信息的綜合找礦預測提供了較為理想的平臺。
2地理信息系統(GIS)在地質找礦中的作用
GIS的出現,其強大的數據采集、分析、管理功能,為解決環(huán)境及資源問題提供了一條康莊大道。在具體的地質找礦工作中,具有以下的優(yōu)勢與作用:
2.1完備的數據庫系統
GIS簡單而言,是一種處理數據輸入/出、圖件產品的計算機軟、硬件系統,它集采集、存儲、管理、檢索和綜合分析各種地理空間信息為一體,涵蓋了計算機的各種應用程序和各種地學信息數據,并且還可以有效地組織而成的現實空間信息模型。在地質找礦勘查工作中,地質人員可以通過輸入空間材料的數據,形成各種模型,并且可以從視覺、計量和邏輯上對現實空間進行模擬、管理及預測;地質人員可以隨意的抽取、組合、傳輸相關的空間信息,對各類數據所形成的圖片進行仿真模型,有效地預測出成礦的規(guī)律及巖土成分。
2.2先進的空間分析技術
GIS相較于傳統找礦方式的主要優(yōu)勢即是其擁有卓越的空間分析技術,GIS的空間計算和分析功能可以對地質體系中的空間關系進行科學的定量定性分析。例如,GIS具有的疊加功能在礦產資源勘察中具有很高的應用頻率,通過將各種圖形信息進行重疊放置可以有效提取礦產信息,并對各項成礦信息進行嚴密的分析計算,而在重疊放置的過程中沒有數量限制,可以有效納入更多的數據信息,進而可以增加其計算精準度。
2.3具有強大的數據模擬分析功能
GIS可以進行大量的數據模擬與分析,例如地震數據處理、遙感數據處理、地球化學數據處理等。為豐富多彩的空間信息分析與綜合提供了有力的新工具。GIS的空間數據分析功能還有拓撲疊加、緩沖區(qū)分析數字地形分析等,為建立完善的專業(yè)設計、分析、評價、輔助決策模型提供了強有力的分析工具。
3 GIS在地質礦產勘查中的應用
3.1對成礦模式進行預測分析
通過GIS,以海量綜合信息為基礎,便能做好空間采樣,從時空和多元統計的角度來分析構造演化、火成活動和沉積相等地質特征??梢詫Τ傻V進行預測,對礦產勘查等相關工作進行合理地指導,還可以對區(qū)域地質演化進行模擬。
3.2GIS成礦預測異常應用
GIS應用于成礦預測,主要是借助其功能對地質異常進行分析,對成礦可能地段、找礦可行地段和找礦有利地段的圈定,通過各種地質異常(斷層,地層、巖漿巖、物化探異常等)分析和已知礦床(點)的關系,通過統計分析,計算異常和礦點的關系,斷裂影響帶的半徑等,從而研究其空間相關性。根據找礦有利度,可以產生新的數據層,通過GIS的空間分析疊加功能,圈定成礦預測區(qū)。而后構建GIS成礦空間預測模型,圈定找礦地段,綜合不同地質信息、找礦信息、進行融合,篩選,匹配,疊加等。最后,通過找礦證據層的數據疊加,生成新的數據層,圈定成礦預測區(qū)域。
3.3地質礦產調查與填圖應用
GIS已在地質礦產勘查中得到廣泛應用,并取得許多矚目成果。美國、加拿大、澳大利亞早在1985~1989年就將其應用于地質礦產調查和填圖。目前,澳大利亞開始利用計算機筆記本以數字形式采集野外地質數據,建立有關數據庫,我國也建立了中國金礦大型數據庫,對中國大地構造1~3級單元按最新研究動態(tài)進行劃分并建立屬性表,結合其他成礦信息,進行成礦GIS分析,預測區(qū)域成礦靶區(qū)。在國內,原地礦部系統許多單位已購買一些MAPGIS,GIS已開始普遍應用于地質調查。此外,還有一些利用國外GIS進行礦產資源研究與建立地學多源信息系統的新成果。
4 GIS未來應用展望
盡管GIS在地質找礦工作中的應用還存在諸多不足,但卻有著廣闊前景。GIS在地質中的應用逐步成熟起來,向地質學家們提出更多更新的要求。一些標準化措施、工作規(guī)范會相繼出現,研究人員嚴格根據GIS分析要求采集原始數據,學術刊物按相關規(guī)定發(fā)表地質資料,依此循序漸進經相當時期甚至幾代人的積累,一個地質研究全面定量化的時代必將最終到來,從而導致地質學在許多基本認識上的重大飛躍和找礦的重大突破。更重要的是,研究人員知識面的拓寬和綜合技能的提高會使得地質信息系統應運而生,完成研究手段從通用GIS到專用GIS的根本轉變,其深遠意義不言而喻。
5結語
隨著地質勘查工作的深入,工程建設規(guī)模的擴大,礦山的地質勘查深度及廣度的不斷拓展,勘察信息需要交流的速度也越來越快,這就迫切地需要一種方便快捷的手段作為勘查信息交流的載體,而GIS技術可以很好地滿足這種需求。GIS技術可以更為有效和直觀的勘察礦山地質狀況,增進地質勘查行業(yè)內外人士對礦山地質環(huán)境的感性認識??傊?,利用GIS技術提升并改造傳統的礦山地質勘查技術水平,對于提高礦產儲量估算的智能化和管理的自動化水平以及工作效率的提升,具有十分重要的現實意義。
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