史文芳

（甘肅煤田地質(zhì)局綜合普查隊，甘肅 天水 741000）

地理信息系統(tǒng)有效地融合多門學科于一體，極大地便捷了地質(zhì)勘探工作的開展。當下融合信息化管理的方式進一步的提高了相應(yīng)的工作效率，為我國金屬礦區(qū)的勘探、地質(zhì)的測繪等提供了極大的便捷。

1 地理信息系統(tǒng)

通常來說，地理信息系統(tǒng)主要是包含數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換、針對數(shù)據(jù)庫的管理、數(shù)據(jù)傳輸以及用戶界面的操作，此外還包含針對數(shù)據(jù)的分析以及輸出、開發(fā)等多個組成部分。

（1）用戶界面。用戶界面作為操作者實際的操作顯示平臺，通過相應(yīng)的界面與地理信息系統(tǒng)中的功能模塊實現(xiàn)實時有效的操控，并且融合中文的菜單使得對應(yīng)的操作具備簡便易懂的特性，具有較好的用戶體驗效果[1]。

（2）數(shù)據(jù)輸入。通常來說，數(shù)據(jù)庫包含屬性庫以及圖形庫兩種類型。而對應(yīng)的屬性庫通常用作對屬性結(jié)構(gòu)的矢量數(shù)據(jù)進行定義。具體的數(shù)據(jù)存儲格式中必須要得到地理信息系統(tǒng)兼容，否則需要將其轉(zhuǎn)化為另一種格式來進行儲存。而另一種方式則是將對應(yīng)的數(shù)據(jù)錄入由地理信息系統(tǒng)提供的界面來進行儲存。對應(yīng)的圖形庫可通過輸入或掃描的形式來完成相應(yīng)的錄入。

（3）數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。同樣是將對應(yīng)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為儲存的數(shù)據(jù)庫格式，將對應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)化為地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中可以接收的格式。此外還可以實現(xiàn)針對各類型地圖投影坐標的變換功能，有助于針對不同尺寸比例的地圖投影的相關(guān)數(shù)據(jù)進行操作。此外，地理信息系統(tǒng)中相應(yīng)的文件格式。例如，矢量文件與光欄文件的有效轉(zhuǎn)換，有利于針對數(shù)據(jù)進行空間分析。

（4）數(shù)據(jù)庫管理。地理信息系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)庫能夠?qū)崿F(xiàn)對常規(guī)非空間數(shù)據(jù)庫的功能支撐。此外，還能夠?qū)崿F(xiàn)對于空間信息儲存的擴展作用，同時包含對應(yīng)的檢索以及對數(shù)據(jù)修改的功能。地理信息系統(tǒng)能夠采取合理的數(shù)據(jù)存儲結(jié)構(gòu)，可以最大限度地節(jié)約系統(tǒng)的存儲空間，此外也有助于針對空間數(shù)據(jù)的檢索作業(yè)，確保數(shù)據(jù)獨立、安全、完整。對數(shù)據(jù)的處理以及管理工作有教大的便捷性。

（5）空間數(shù)據(jù)分析。針對空間數(shù)據(jù)分析是地理信息系統(tǒng)最主要的功能，其通常是以點、線、面作為基本的變量來開展分析2]。對空間數(shù)據(jù)中各個地理要素以及結(jié)構(gòu)構(gòu)成進行診斷分析。通常來說由柵格數(shù)據(jù)以及矢量數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來作為空間分析的支撐，從而實現(xiàn)對圖層以及圖像的拼接、搜索、拓譜、分析、聚類、統(tǒng)計等相關(guān)操作。

（6）輸出。地理信息系統(tǒng)主要是通過屏幕顯示向相應(yīng)設(shè)備輸出對應(yīng)的信息。用戶可以在屏幕上對圖形分析，對質(zhì)量進行檢驗，并且可以更改相應(yīng)的分析模式，同時也可以改變數(shù)據(jù)庫的變量數(shù)據(jù)，直至達到預期效果為止。

（7）開發(fā)工具。通常來說，地理信息系統(tǒng)可以對任何空間位置有關(guān)的信息進行處理。在進行礦產(chǎn)資源的探測工作中，針對圖件的疊加需要借用數(shù)字模型以及對應(yīng)的專家系統(tǒng)來實現(xiàn)對應(yīng)的功能。地理信息系統(tǒng)可以為用戶提供二次開發(fā)的環(huán)境，使得用戶能夠根據(jù)實際的需求來對系統(tǒng)進行操作使用。

2 地理信息系統(tǒng)在金屬礦產(chǎn)預測運用

地理信息系統(tǒng)運用于當下礦產(chǎn)行業(yè)中資源的預測工作主要可以分為以下幾個步驟來進行。

建立空間數(shù)據(jù)庫：結(jié)合地理信息系統(tǒng)有關(guān)數(shù)據(jù)輸入的平臺，將對應(yīng)的地理信息分析資料錄入到相應(yīng)的系統(tǒng)中。例如，相關(guān)離散數(shù)據(jù)、物理數(shù)據(jù)等。在進行數(shù)據(jù)錄入的環(huán)節(jié)，應(yīng)當注重數(shù)據(jù)其相應(yīng)的屬性結(jié)構(gòu)以及拓撲關(guān)系等。有效地結(jié)合地理信息系統(tǒng)對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化的功能，盡可能將對應(yīng)的數(shù)據(jù)變換為坐標投影系統(tǒng)以及便于分析的數(shù)據(jù)格式。

提取重要信息：通過礦產(chǎn)行業(yè)實際的模型需求，在數(shù)據(jù)庫中提取有用的單元數(shù)據(jù)，并且進行重新整理整合。

建立礦產(chǎn)預測模型：在對礦產(chǎn)預測模型建立的環(huán)節(jié)，需要根據(jù)現(xiàn)有礦產(chǎn)開發(fā)場地的實際特征，結(jié)合基礎(chǔ)的證據(jù)單元之間的空間關(guān)系進行細致的統(tǒng)計分析。此外還需要結(jié)合專家意見以及相應(yīng)各級證據(jù)層的重要性結(jié)合相應(yīng)的證據(jù)權(quán)的方式建立模型。

操作：將上一步整合的證據(jù)權(quán)作為基本的參考單元，有效地借用地理信息系統(tǒng)，對于圖形分析計算的功能。結(jié)合計算機模型推斷，對各個圖形進行操作以及分析，結(jié)合地理信息系統(tǒng)圖形顯示的功能，觀察對比相應(yīng)的結(jié)果。

成果解釋：在完成分析以后，對于分析的成果還要進行相應(yīng)的綜合證據(jù)疊加，組織對應(yīng)的地質(zhì)專家來進行分析對應(yīng)的預測成果，進行修改或重新構(gòu)成。

3 實際運用

當下利用現(xiàn)有的金屬礦產(chǎn)資料以及地理信息系統(tǒng)結(jié)合相關(guān)分析功能對我國鄂東南鐵礦產(chǎn)資源進行前期初步的預測評價。其主要考量三個方面，即斷裂、巖漿巖、磁異常。

（1）利用地理信息系統(tǒng)分析鐵礦地質(zhì)條件。點、線關(guān)系分析：針對“點”的分析是指對應(yīng)的礦產(chǎn)點位包含大、中、小相應(yīng)的礦產(chǎn)點，而“線”是指斷裂以及對應(yīng)的線性構(gòu)造等。在我國鄂東南地區(qū)其對應(yīng)的鐵礦產(chǎn)相關(guān)的斷裂以及線性構(gòu)造關(guān)系較為密切，將對應(yīng)的點文件以及構(gòu)造文件進行相互疊加。通常來說，礦點與相映的構(gòu)造具備密切的關(guān)聯(lián)，但是依然不能夠做出定量的展示。結(jié)合地理信息系統(tǒng)對點和斷裂距離關(guān)系進行分析可以得知，對應(yīng)的鐵礦點產(chǎn)出與斷層的一個大致的關(guān)系，而對應(yīng)的關(guān)系不是簡單的斷層控礦概念，而針對斷層兩側(cè)區(qū)域距離內(nèi)的礦點產(chǎn)出的有利地段的識別，也會作為定量分析的客觀依據(jù)[3,4]。

（2）點區(qū)關(guān)系分析。在點區(qū)關(guān)系分析中，所用到的點文件依然是對應(yīng)的鐵礦點，而對應(yīng)的巖體和地層分布則是對應(yīng)的區(qū)文件。通過將對應(yīng)的鐵礦點與巖體地層相應(yīng)的分布進行分析可得知（如圖1），礦點數(shù)量較多的通常為侵入巖體，而對應(yīng)的侵入巖體分為六大類，有鄂層巖體、金山店巖體、陽新巖體、靈鄉(xiāng)巖體、殷祖巖體、鐵山巖體等，而其對應(yīng)的主要巖性則有，石英閃長巖、石閃長巖以及閃長巖等三種。而對應(yīng)的大冶組灰?guī)r也占據(jù)著一定的比例。此外，主要的炎性有大理巖、白云巖等。通常來說，中酸性侵入巖體是鄂東南地區(qū)尋找鐵礦石的重要標志。

圖1 測區(qū)反演剖面

（3）磁異常成礦分析。。在此環(huán)節(jié)中，借用鐵礦點作為基礎(chǔ)的點文件，將對應(yīng)的磁異常分布作為基礎(chǔ)的線文件，將對應(yīng)的巖體或地層作為面文件。結(jié)合地理信息系統(tǒng)疊加分析的基礎(chǔ)功能將三者進行疊加，結(jié)合磁異常與成礦有利巖體以及鐵礦點，以及相關(guān)地產(chǎn)的分布可以得知。通常鐵礦點具有較大的磁異常，且常存在于巖漿巖以及圍巖的接觸邊緣帶上。

通過以上的實例分析，可以得出相應(yīng)的結(jié)論。即通常來說，尋找鐵礦的有利部位可以結(jié)合相應(yīng)的斷裂影響區(qū)域，而對應(yīng)的中酸性侵入巖體對于鐵礦成礦是有利的，而磁異常與鐵礦具有較大的關(guān)聯(lián)，常存在于巖漿巖體與圍巖對應(yīng)的接觸帶上。通常來說，對于成礦預測區(qū)是相應(yīng)的利度分析的逆轉(zhuǎn)換程序，將對應(yīng)的各種因素進行相應(yīng)的分析以及空間數(shù)據(jù)的疊加，產(chǎn)生對應(yīng)的數(shù)據(jù)層，其中包含對應(yīng)的有利程度的信息，再根據(jù)相應(yīng)的信息來劃出對應(yīng)的礦產(chǎn)預測區(qū)。

4 用地理信息系統(tǒng)進行礦產(chǎn)預測的評價

通常來說，借用相映的地質(zhì)資料以及結(jié)合傳統(tǒng)的專家經(jīng)驗的方式來對礦產(chǎn)進行預測。此外還需要研究各種地質(zhì)數(shù)據(jù)之間的關(guān)聯(lián)來達到相應(yīng)的礦產(chǎn)預測的目的。地理信息系統(tǒng)主要是針對點、線、面三者的研究，但是以具體的點位作為首要。地理信息系統(tǒng)的引入是地質(zhì)學研究過程中最重要的工具，具備以下的優(yōu)勢。

（1）將相應(yīng)的數(shù)據(jù)錄入到地理信息系統(tǒng)中可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的長期保存，并且對應(yīng)的研究員還可以根據(jù)不同的地理信息對歷史數(shù)據(jù)進行修改添加。

（2）針對現(xiàn)有的地質(zhì)條件進行分析，對于成礦區(qū)域?qū)崿F(xiàn)快速的鎖定并且劃分。

（3）可以實現(xiàn)對地質(zhì)異常帶的高效率劃分。

（4）能夠充分的結(jié)合地質(zhì)條件以及對應(yīng)的標志，結(jié)合專家歷史經(jīng)驗數(shù)據(jù)來對成礦條件進行分析，結(jié)合相應(yīng)的操作而達到預期的效果。在系統(tǒng)運轉(zhuǎn)過程中，可以吸取專家的經(jīng)驗。此外，還可以預測出目的地的礦產(chǎn)空間分布，使得相應(yīng)的預測具有直觀性。從經(jīng)濟方面進行考量，地理信息系統(tǒng)對于礦產(chǎn)項目，無論是長期還是短期都有較高的使用價值，節(jié)約了大量的時間，幫助礦產(chǎn)探測工作的穩(wěn)步推進。

5 結(jié)語

地理信息系統(tǒng)在對金屬礦產(chǎn)的勘探作業(yè)中扮演著重要的角色，極大地減少了傳統(tǒng)金屬礦產(chǎn)的勘探工作量。憑借著信息化管理的方式，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)高效的分析。并且對相應(yīng)的成礦區(qū)域進行量化。此外，在進行礦產(chǎn)預測的工作中還具備相應(yīng)的直觀性，簡化了相應(yīng)的工作流程，節(jié)約工作的時間。