GIS技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘查評價中的應(yīng)用研究

閆勇+孫維平

摘 要：GIS技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘察評價中的應(yīng)用取得了十分顯著的效果，其發(fā)源于美國，并在短時間內(nèi)獲得了許多國家和地區(qū)的認(rèn)可，得到了極其廣泛的應(yīng)用。本文就針對這一問題展開了詳細(xì)的論述，文章首先介紹了GIS技術(shù)在國內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢，其次對應(yīng)用GIS評價礦產(chǎn)資源所需要注意和解決的問題進(jìn)行了分析，主要有三個方面，分別是：數(shù)據(jù)收集的豐富性與高質(zhì)量、多源地信息集成的管理以及空間分析的評價方法，最后文章對評價的程序進(jìn)行了詳細(xì)的描述。

關(guān)鍵詞：GIS技術(shù)；礦產(chǎn)資源；勘查評價

中圖分類號：G202 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）17-0143-01

GIS技術(shù)是對空間數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合管理的系統(tǒng)，這一概念是在上世紀(jì)六十年代被提出的，隨后在計算機(jī)技術(shù)的推動下取得了明顯的進(jìn)步與發(fā)展，到了八十年代，許多國家都將這一技術(shù)運(yùn)用到礦產(chǎn)資源的勘察評價當(dāng)中，其比起傳統(tǒng)的評價方式具備許多優(yōu)勢，取得了十分顯著的效果。本文針對這一問題進(jìn)行了詳細(xì)的探討。

1 GIS技術(shù)對于礦產(chǎn)資源勘查評價的發(fā)展

1.1 國外的研究進(jìn)展

GIS技術(shù)對于礦產(chǎn)資源的評價極大地顛覆了傳統(tǒng)的評價方法，它利用計算機(jī)的幫助對多源地學(xué)信息進(jìn)行了綜合的分析與管理[1]。應(yīng)用GIS技術(shù)對礦產(chǎn)資源進(jìn)行評價開始于上世紀(jì)八十年代的美國，隨后得到了廣泛的應(yīng)用，目前，美國各大洲的勘探部門以及礦業(yè)公司在對礦產(chǎn)資源進(jìn)行評價時均采用的是GIS技術(shù)。除了美國之外，加拿大和澳大利亞也分別在上世紀(jì)八十年代展開了此方面的研究，加拿大最初是用GSC來研究礦產(chǎn)資源的潛力填圖，隨后，GSC的一位權(quán)威專家首先提出將GIS技術(shù)運(yùn)用到礦產(chǎn)資源評價當(dāng)中，將GIS的空間分析和定量模擬進(jìn)行結(jié)合，之后在某地區(qū)的火山塊狀硫化物礦床中應(yīng)用這項技術(shù)進(jìn)行了評價，并設(shè)立了相關(guān)的研究總部。澳大利亞在八十年代后期就已經(jīng)成立了GIS的研究中心，同時還啟動了一個大型的研究項目，到了九十年代中期，GIS技術(shù)已經(jīng)廣泛被應(yīng)用于礦產(chǎn)資源的評價當(dāng)中，并在此方面獲得了較大的進(jìn)步，為其他各國的發(fā)展提供了豐富的經(jīng)驗。

1.2 國內(nèi)的應(yīng)用現(xiàn)狀及未來的發(fā)展趨勢

我國將GIS技術(shù)運(yùn)用到礦產(chǎn)資源中的時間與其他國家基本相當(dāng)，在上世紀(jì)八十年代的中期，以地礦部為中心，聯(lián)合多所地質(zhì)院校在全國多個地區(qū)進(jìn)行了礦產(chǎn)資源評價的試驗。到了九十年代中期，地礦部為了提高GIS技術(shù)預(yù)測和評價礦產(chǎn)資源的水平，又在多個地區(qū)集中進(jìn)行了實地研究。隨后，GIS技術(shù)的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，國家也下達(dá)了相應(yīng)的指示，使GIS技術(shù)在礦產(chǎn)資源評價中的應(yīng)用得到進(jìn)一步發(fā)展，確立了其核心地位[2]。有色地質(zhì)部門又在此方面進(jìn)行了多個項目的研究，從目前的情況來看，GIS已經(jīng)成為礦產(chǎn)資源勘察評價的一項重要技術(shù)，隨著國土資源大調(diào)查的全面開展，其應(yīng)用范圍及重要性必將得到進(jìn)一步的擴(kuò)大和提升。

2 應(yīng)用GIS技術(shù)評價礦產(chǎn)資源時所面臨和應(yīng)解決的問題

2.1 如何確?？臻g與非空間數(shù)據(jù)集的豐富和高質(zhì)量

在應(yīng)用GIS技術(shù)對礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘察評價時，有一些需要滿足的基本要求，其中，進(jìn)行分析時的數(shù)據(jù)必須將地質(zhì)數(shù)據(jù)包括進(jìn)去，另外還應(yīng)當(dāng)包括巖石的基本特性和礦床點等點數(shù)據(jù)庫。除此之外，還要有像土壤的地質(zhì)以及構(gòu)造帶等一些綜合性的數(shù)據(jù)。因為用于評價的原始數(shù)據(jù)的來源各不相同，采集的單位以及時間和用于分析的方法都存在一定差異[3]，這樣必然會使得用于研究的數(shù)據(jù)在精度以及比例上都存在著較多的不同之處。因此，為了確保數(shù)據(jù)的高質(zhì)量與有效性，應(yīng)當(dāng)首先將這些原始數(shù)據(jù)作初步的處理，方法可采用轉(zhuǎn)換格式等，以使這些數(shù)據(jù)能夠作為礦產(chǎn)資源勘察評價的有效依據(jù)，使評價更加精準(zhǔn)。

2.2 如何確保多源地信息集成的有效管理

能否應(yīng)用GIS技術(shù)對礦產(chǎn)資源做出科學(xué)有效的評價，與數(shù)據(jù)庫的質(zhì)量是有著直接關(guān)聯(lián)的，往往地質(zhì)知識的缺乏和數(shù)據(jù)庫在設(shè)計上存在著不合理之處是評價效率低的重要原因。在對礦產(chǎn)資源進(jìn)行評價時，必須確保多源地學(xué)信息的有效管理，要達(dá)到這一目的，可通過以下兩個方面來實現(xiàn)。第一是需要建立綜合性的信息管理系統(tǒng)，確保所有的數(shù)據(jù)都在系統(tǒng)的監(jiān)測與管理范圍之內(nèi)，通過這樣的方式，使得在評價時能夠迅速準(zhǔn)確地檢索到所需要的數(shù)據(jù)信息，在此基礎(chǔ)上再利用GIS技術(shù)進(jìn)行研究與分析；第二是由評價項目對與其相關(guān)的礦產(chǎn)資源信息進(jìn)行管理與分析，從而建立起相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫信息。在對礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘察評價的過程中，地質(zhì)信息是其中的一項最為基礎(chǔ)的信息，其是由地質(zhì)圖而得來的，統(tǒng)一由GIS技術(shù)進(jìn)行管理。除此以外，還有地理底圖、地理化學(xué)數(shù)據(jù)、重力數(shù)據(jù)、礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)等，其對礦產(chǎn)資源的綜合評價都起著至關(guān)重要的作用。除此之外，還有一項數(shù)據(jù)，即元數(shù)據(jù)，其信息描述十分詳細(xì)，能夠確?？臻g數(shù)據(jù)在長時間范圍內(nèi)是合理有效的，因此，元數(shù)據(jù)文件對于數(shù)據(jù)集來說是必不可少的一項數(shù)據(jù)描述。

2.3 如何用空間分析法評價礦產(chǎn)資源

GIS在礦產(chǎn)資源的勘察評價中的實際應(yīng)用水平的關(guān)鍵因素在于對空間數(shù)據(jù)信息進(jìn)行綜合分析的方法，而能否做出科學(xué)有效的預(yù)測與評價與預(yù)測模型有著直接的關(guān)系。其中所運(yùn)用的空間分析方法一般有兩種，即經(jīng)驗與理論，但其最終目的都是為了能夠?qū)⑴c此相關(guān)的專題屬性定量化，通過其之間的關(guān)系進(jìn)一步制成預(yù)測圖。從目前的情況來看，對礦產(chǎn)資源進(jìn)行預(yù)測評價所使用的空間分析方法主要有代數(shù)方法以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等等。

3 應(yīng)用GIS技術(shù)評價礦產(chǎn)資源的程序

雖然GIS技術(shù)在礦產(chǎn)資源的勘察評價中得到了廣泛的應(yīng)用，但其應(yīng)用水平還有待進(jìn)一步的提升，因此，在研究的過程中，可將地質(zhì)信息較為豐富的礦區(qū)作為優(yōu)先的研究目標(biāo)，在此基礎(chǔ)上再進(jìn)行進(jìn)一步的推廣與應(yīng)用。通過美國等其他的國家的研究結(jié)果，評價的程序可分為以下六個步驟：第一步是對地礦的相關(guān)數(shù)據(jù)信息以及礦點的具體分布情況及資料進(jìn)行收集，在此基礎(chǔ)上，對地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合的分析與研究；第二步是將收集到的信息與全世界范圍內(nèi)與此相匹配的類型進(jìn)行對比，基于此進(jìn)行分析與研究，從而確定礦床的類型；第三步是根據(jù)這些礦床點的特點建立起和其相適應(yīng)的描述性模型，根據(jù)描述性模型的具體特點，將能夠?qū)@一類型的礦床點是否存在加以確定并使其能夠定量化[4]；第四步是結(jié)合第一操作步驟所收集到的信息建立起相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫；第五步是應(yīng)用GIS技術(shù)對所建立的模型進(jìn)行綜合的處理，對各種類型的礦床點的分布與重要與否進(jìn)行判別，基于此再進(jìn)行系統(tǒng)的分析和評價，對礦床的類型是否有利及其程度加以確定；第六步是對礦產(chǎn)資源的預(yù)測圖件進(jìn)行詳細(xì)的編制。

通過將GIS技術(shù)應(yīng)用到礦產(chǎn)資源的評價當(dāng)中，是對傳統(tǒng)評價方式的徹底變革，其所發(fā)揮的作用是至關(guān)重要的，其最大的優(yōu)勢在于能夠收集豐富而高質(zhì)量的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息，并且在模型的建立與空間數(shù)據(jù)的分析上更加簡便與高效。但其雖然具備這些優(yōu)勢，仍然不能將地質(zhì)專家的作用完全取代，也無法將數(shù)據(jù)所存在的問題進(jìn)行處理與解決。因此，除了應(yīng)用GIS技術(shù)之外，還需要專家們的參與，只有這樣，才能使其發(fā)揮最大的效果。

4 結(jié)語

總而言之，GIS技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘察評價中的廣泛應(yīng)用使得對多源地信息的收集與預(yù)測更加精準(zhǔn)，與傳統(tǒng)的評價方式相比，效果十分明顯，因而，其得到廣泛應(yīng)用也是必然現(xiàn)象。本文就針對這一問題進(jìn)行了探討，提出了其評價的詳細(xì)程序和應(yīng)用過程中所要解決的問題，具有一定的實踐指導(dǎo)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]王莉，吳法東.GIS技術(shù)在礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)的應(yīng)用現(xiàn)狀和前景展望[J].中國礦業(yè)，2013，（8）：90-92.

[2]張春明，孫豁然，姜邵飛.基于GIS技術(shù)的礦產(chǎn)資源管理信息系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].微計算機(jī)信息：管控一體化，2012，（6）：156-158.

[3]劉哲，甘德清，趙紅蕊.基于GIS的礦產(chǎn)資源規(guī)劃信息系統(tǒng)[J].金屬礦山，2014，（6）：58-60.

[4]吳俊宏，王云佳，周興付.礦產(chǎn)資源信息管理系統(tǒng)的初步設(shè)計與實現(xiàn)[J].礦業(yè)快報，2013，（2）：11-14.endprint