摘 要：本文分析了地理信息系統(tǒng)的具體內(nèi)涵，分析其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的積極作用，探究地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用及關(guān)鍵問題，指出促進(jìn)地理信息系統(tǒng)技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中有效應(yīng)用的對策。

關(guān)鍵詞：地理信息系統(tǒng)（GIS）;地質(zhì)礦產(chǎn)勘查;數(shù)據(jù)處理;應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.05.145

地質(zhì)礦產(chǎn)勘查是目前我國工業(yè)發(fā)展的主要方向之一，在進(jìn)行地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中，進(jìn)行地質(zhì)測量和數(shù)據(jù)分析對于礦產(chǎn)勘查工作具有重要意義，而借助地理信息系統(tǒng)就能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)的勘查，獲得有效的數(shù)據(jù)參考。地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集、管理以及分析處理能力，能夠?yàn)榈刭|(zhì)礦產(chǎn)勘查提供精準(zhǔn)數(shù)據(jù)參考，對于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作具有很大的幫助。

1 地理信息技術(shù)

1.1 GIS技術(shù)內(nèi)涵

GIS技術(shù)（Geographic Information Systems，地理信息系統(tǒng)）是一種眾多學(xué)科融合交叉的技術(shù)產(chǎn)物，GIS技術(shù)以地理空間為基礎(chǔ)，通過地理模型分析，為用戶及時提供多種空間和動態(tài)下的相關(guān)地理要素信息，GIS技術(shù)為用戶提供地理研究和地理決策服務(wù)，屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)系統(tǒng)中的一種。GIS技術(shù)的主要技術(shù)功能是表格化的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)化，形成地圖圖形形式，對于圖形顯示進(jìn)行瀏覽、操作和分析。GIS技術(shù)轉(zhuǎn)化而來的地理圖形大到洲際地圖，小到更加細(xì)致的街區(qū)地圖，能夠呈現(xiàn)廣闊疆域的地理整體信息狀態(tài)，也能提供細(xì)致的人口、交通路線、銷售情況等信息內(nèi)容。GIS技術(shù)的發(fā)展得益于計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)、軟件系統(tǒng)的技術(shù)支持，是目前我國的一種重要地理空間信息系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)對于整體或局部地球表層空間中的相關(guān)地理要素信息進(jìn)行收集、存儲、整理、處理、分析、顯示、計(jì)算等等操作。

在地質(zhì)礦產(chǎn)勘測中，使用GIS技術(shù)，能夠有效為相關(guān)礦產(chǎn)和地質(zhì)工作的開展提供信息采集、存儲、整體、分析、處理、顯示、計(jì)算等技術(shù)支持，促進(jìn)地質(zhì)礦產(chǎn)勘測工作獲得有效的數(shù)據(jù)信息支持，提升地質(zhì)礦產(chǎn)勘測工作的準(zhǔn)確性和工作效率。

1.2 地理信息系統(tǒng)開發(fā)工具

隨著地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的不斷增多，GIS技術(shù)的相關(guān)開發(fā)工具和軟件也在不斷更新?lián)Q代，主要呈現(xiàn)以下的發(fā)展特點(diǎn)：第一，相關(guān)工具和軟件在性能上得到了很大的優(yōu)化發(fā)展，開發(fā)商更加注重開發(fā)網(wǎng)絡(luò)GIS技術(shù);第二，地理信息系統(tǒng)的開發(fā)語言和模式都發(fā)生了改變，已經(jīng)發(fā)展到WindowsNT平臺中;第三，客戶服務(wù)器體系結(jié)構(gòu)依然是GIS技術(shù)追求的數(shù)據(jù)庫管理目標(biāo);第四，除了正常的數(shù)據(jù)，系統(tǒng)也開始嘗試為人們提供圖形數(shù)據(jù);底物，對于三維、四維技術(shù)的探索仍在繼續(xù)發(fā)展中;第六，為實(shí)現(xiàn)地理信息系統(tǒng)相關(guān)數(shù)據(jù)的共享及交換目標(biāo)，很多國家都積極探索空間數(shù)據(jù)交換技術(shù)。

2 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 提升系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集和處理效能

GIS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中對于信用，就是集輸入、輸出、圖像等處理的技術(shù)系統(tǒng)，通過采集、存儲管理、搜索以及分析處理等功能，實(shí)現(xiàn)硬件的工作目標(biāo)。隨著GIS技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，該技術(shù)已經(jīng)能夠涵蓋計(jì)算機(jī)中的相關(guān)程序以及各種地學(xué)信息數(shù)據(jù)，還可以根據(jù)立體數(shù)據(jù)構(gòu)建三維立體模型。在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中工作人員只需要在系統(tǒng)中輸入需要勘查的地質(zhì)范圍中的相關(guān)數(shù)據(jù)材料，就可以建立各種三維模型，實(shí)現(xiàn)工作人員從視覺、計(jì)算以及模擬現(xiàn)實(shí)的操作和管理目標(biāo)，還能為預(yù)測提供有效數(shù)據(jù)依據(jù)。工作人員能夠在系統(tǒng)中隨時抽調(diào)相關(guān)的地理空間信息，結(jié)合各類數(shù)據(jù)形成的圖片建立地質(zhì)仿真模型，對于地表下的巖層機(jī)構(gòu)和活躍性等進(jìn)行預(yù)測。借助地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和計(jì)算處理等功能，能夠大大提升地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的工作效率。

2.2 實(shí)現(xiàn)更靈活化的圖形處理

如果將地理信息系統(tǒng)看做是一個圖形處理和信息顯示系統(tǒng)，圖形可以有多種格式，地理信息系統(tǒng)中的圖形算法，能夠快速實(shí)現(xiàn)圖形的可視化操作任務(wù)，對于復(fù)雜的空間也能夠?qū)崿F(xiàn)精準(zhǔn)描述，系統(tǒng)將收集到的圖形、圖像數(shù)據(jù)等信息收集起來，形成相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，能夠?yàn)榈刭|(zhì)礦產(chǎn)勘查提供充足的數(shù)據(jù)支撐，為工作人員建立相應(yīng)的立體模型、判斷成礦、把握地質(zhì)巖層結(jié)構(gòu)等都具有重要作用。系統(tǒng)還具有可視化的作用，能夠?qū)崿F(xiàn)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查的可視化過程，提升勘查工作的精度和效度。

2.3 具有良好的綜合分析能力

GIS技術(shù)可以同時進(jìn)行大量數(shù)據(jù)的采集和處理分析，能夠快速建模，對于勘查區(qū)域的地震數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)、地質(zhì)數(shù)據(jù)等都能夠進(jìn)行及時有效的處理，為地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作提供更豐富的處理工具。

3 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用及關(guān)鍵問題

3.1 地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

地理信息系統(tǒng)在目前的地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了很好的應(yīng)用，且應(yīng)用效果較好。1985年，一些發(fā)達(dá)的國家就開始了對于GIS技術(shù)的應(yīng)用，并將其應(yīng)用到地質(zhì)礦產(chǎn)勘查和填圖作業(yè)中。現(xiàn)階段，澳大利亞已經(jīng)開始研究將計(jì)算機(jī)、筆記本等對于野外地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并構(gòu)建有效的三維立體數(shù)據(jù)庫模型，并借助相關(guān)的地質(zhì)軟件和工具進(jìn)行第二代的地質(zhì)圖件編制工作。

在我國，GIS技術(shù)也普遍的被應(yīng)用到地質(zhì)勘查工作中，在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用更為普遍。還有很多地質(zhì)勘查中開始使用國外的GIS技術(shù)，技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)發(fā)展到一個相對成熟的階段?，F(xiàn)階段，我國正在積極構(gòu)建地質(zhì)礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫，借助GIS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對于礦產(chǎn)資源區(qū)域的全面評價，實(shí)現(xiàn)GIS技術(shù)在礦產(chǎn)資源的勘查數(shù)據(jù)的采集、建庫以及處理中的作用。

可以肯定的是，GIS技術(shù)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理和分析能力應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)有效的數(shù)據(jù)采樣，能夠?qū)Φ刭|(zhì)結(jié)構(gòu)演化、地質(zhì)活動、沉積相、礦產(chǎn)成礦等信息進(jìn)行綜合分析處理，模擬地質(zhì)礦產(chǎn)區(qū)域的地質(zhì)演化過程，在擁有足夠的數(shù)據(jù)量的前提下，還能夠?qū)崿F(xiàn)定時、定量、定點(diǎn)的分析。

3.2 關(guān)鍵問題

3.2.1 完善總體布局設(shè)計(jì)

針對目前地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中的地理信息系統(tǒng)建設(shè)的基本情況，按照總體安排，地理信息系統(tǒng)可以采用B/S+C/S（瀏覽器/服務(wù)器+客戶端/服務(wù)器）架構(gòu)，基于supermap平臺開發(fā)，主要建設(shè)內(nèi)容涵蓋數(shù)據(jù)勘測（主要包括：地質(zhì)巖層數(shù)據(jù)、三維建模數(shù)據(jù)），礦產(chǎn)地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫建設(shè)，礦產(chǎn)地理信息空間共享框架搭建，礦產(chǎn)地質(zhì)巖層管理系統(tǒng)開發(fā)和地上基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)開發(fā)等五項(xiàng)建設(shè)內(nèi)容。從礦產(chǎn)勘測、共享框架設(shè)計(jì)和應(yīng)用功能展示等三方面對地理信息系統(tǒng)進(jìn)行重點(diǎn)設(shè)計(jì)和應(yīng)用，對礦產(chǎn)GIS網(wǎng)絡(luò)端和客戶端的功能進(jìn)行操作培訓(xùn)，并對管理和使用人員進(jìn)行有效培訓(xùn)。

通過建立地質(zhì)礦產(chǎn)勘查深度分析系統(tǒng)、基礎(chǔ)設(shè)施分析管理系統(tǒng)、礦產(chǎn)規(guī)劃管理系統(tǒng)、礦產(chǎn)公共信息服務(wù)等內(nèi)容的地理信息系統(tǒng)建設(shè)，解決數(shù)據(jù)規(guī)范化管理，數(shù)據(jù)共享、互通，一體化全生命周期的精細(xì)化設(shè)施監(jiān)管和輔助礦產(chǎn)資源有效利用與合理配置等相關(guān)問題，實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源的有效利用與合理配置，提供便利的礦產(chǎn)勘測服務(wù)，為合理規(guī)劃布局決策提供支持，輔助礦產(chǎn)開發(fā)和研究工作。

3.2.2 實(shí)施有效的系統(tǒng)更新和維護(hù)

地理信息系統(tǒng)的開發(fā)工具和軟件正在不斷的更新升級，對此，在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中使用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，也要保持與時俱進(jìn)，構(gòu)建系統(tǒng)有效的更新和維護(hù)方案。按照基礎(chǔ)測繪“十二五”規(guī)劃中提出的基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)庫、基礎(chǔ)地理信息系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)的建設(shè)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)地理信息在政府、行業(yè)和社會化應(yīng)用中跨越式突破的工作目標(biāo)，相關(guān)礦產(chǎn)開發(fā)單位也要結(jié)合近年來系統(tǒng)應(yīng)用和日常分發(fā)服務(wù)過程中出現(xiàn)的新問題，及時對系統(tǒng)進(jìn)行二次開發(fā)及更新維護(hù)。

在進(jìn)行新版系統(tǒng)測試的同時，測繪局相關(guān)技術(shù)人員還應(yīng)系統(tǒng)學(xué)習(xí)新系統(tǒng)安裝調(diào)試流程、數(shù)據(jù)庫安裝部署和更新維護(hù)方法，對數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、成果查詢系統(tǒng)和分發(fā)服務(wù)系統(tǒng)操作方法，基礎(chǔ)地理數(shù)據(jù)入庫、目錄數(shù)據(jù)導(dǎo)出及服務(wù)發(fā)布、成果分發(fā)流程有更為清晰的認(rèn)識，從而保障整個系統(tǒng)順利運(yùn)行，有效提高基礎(chǔ)地理信息數(shù)據(jù)分發(fā)服務(wù)的能力。

4 促進(jìn)地理信息系統(tǒng)技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中有效應(yīng)用的對策

4.1 強(qiáng)化技術(shù)融合發(fā)展，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性能不斷優(yōu)化

隨著微小衛(wèi)星、激光雷達(dá)、立體攝像頭、點(diǎn)云處理技術(shù)、高精度定位與室內(nèi)定位等技術(shù)取得重要進(jìn)展，可以預(yù)見的是，智能化測繪、遙感、導(dǎo)航無人機(jī)、測繪測量機(jī)器人等AI新技術(shù)和應(yīng)用工具的發(fā)展，必將使地理信息的數(shù)據(jù)采集和成圖手段更加自動化、實(shí)時化，而GIS必然會面臨數(shù)據(jù)暴增、計(jì)算密集、高并發(fā)等方面的挑戰(zhàn)，從而進(jìn)入全新的技術(shù)升級階段。GIS始終建立在IT技術(shù)基礎(chǔ)之上，IT技術(shù)的進(jìn)展也必然推動GIS進(jìn)入新的發(fā)展階段。若要支撐智慧城市的建設(shè)，GIS發(fā)展就必須緊跟IT技術(shù)熱點(diǎn)，運(yùn)用新一代的生產(chǎn)力工具。在云計(jì)算平臺通過虛擬化技術(shù)，部署“云端的圖形工作站”。這樣就將數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和生產(chǎn)系統(tǒng)統(tǒng)一到云計(jì)算架構(gòu)中。這種整合方式，能夠有效的縮短兩個系統(tǒng)之間的業(yè)務(wù)路徑，不僅解決了數(shù)據(jù)的大容量可靠存儲和數(shù)據(jù)安全，同時還能確保數(shù)據(jù)的快速分發(fā)，圖形的密集運(yùn)算渲染，這有利于大大的縮短業(yè)務(wù)周期，提升生產(chǎn)效率。

GIS的發(fā)展，導(dǎo)致了數(shù)據(jù)規(guī)模快速增長，如何快速有效的存儲和處理這些數(shù)據(jù)，成了GIS能否發(fā)揮其最大價值的關(guān)鍵。這種價值需要有相適應(yīng)的IT技術(shù)作為支撐和推動。強(qiáng)化技術(shù)融合作為全新的云計(jì)算生產(chǎn)架構(gòu)，從數(shù)據(jù)管理和業(yè)務(wù)生產(chǎn)，能夠給予礦產(chǎn)勘查完整的IT解決方案。這將有力推動礦產(chǎn)測繪行業(yè)向現(xiàn)代地理信息產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型升級，為智慧采礦建設(shè)提供更優(yōu)質(zhì)的方案選擇。

4.2 加強(qiáng)人員培訓(xùn)，提升系統(tǒng)應(yīng)用水平

為提高一線礦產(chǎn)勘查職工的地理數(shù)據(jù)處理能力，進(jìn)一步加強(qiáng)信息技術(shù)在地質(zhì)找礦方面的應(yīng)用，培訓(xùn)班的主要內(nèi)容覆蓋數(shù)字地質(zhì)調(diào)查技術(shù)的全部主要技術(shù)流程和軟件功能模塊，具體內(nèi)容應(yīng)包括：標(biāo)準(zhǔn)圖框的投影變換和地圖誤差校正方法;野外路線數(shù)據(jù)采集及實(shí)際材料圖與地質(zhì)圖編制方法;野外數(shù)字剖面數(shù)據(jù)采集技術(shù)與室內(nèi)成圖方法;地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫建庫基本工具與方法;數(shù)字固體礦產(chǎn)勘查技術(shù)及探槽、坑道、鉆孔等探礦工程野外數(shù)據(jù)采集、原始地質(zhì)資料編錄及實(shí)時圖件自動生成技術(shù)和方法;地球物理、地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理的基本方法;資源量估算系統(tǒng)（地質(zhì)塊段法、剖面法）和礦體三維可視化系統(tǒng);基于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)、GIS與3D技術(shù)的剖面法儲量計(jì)算和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)儲量計(jì)算等。向勘查工作人員詳細(xì)講述GIS技術(shù)在地質(zhì)圖件的繪制、礦產(chǎn)資源儲量估算、礦產(chǎn)資源預(yù)測評價等方面的應(yīng)用，以案例為主線，例如，以長江中下游成礦帶、廬樅盆地等為例，貼近員工礦產(chǎn)勘查工作實(shí)際，生動的為員工講解GIS應(yīng)用方面的方法和技巧。

通過培訓(xùn)學(xué)習(xí)，讓廣大礦產(chǎn)勘查人員掌握數(shù)字地質(zhì)調(diào)查系統(tǒng)中的主要技術(shù)流程和主要功能模塊的操作步驟，為快速普及數(shù)字地質(zhì)調(diào)查技術(shù)，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)工作全過程電腦化、系統(tǒng)化起到推到作用，將工作實(shí)際與理論知識很好地結(jié)合起來，為進(jìn)一步提高地質(zhì)工作質(zhì)量和效率打下良好基礎(chǔ)。

5 結(jié)論

地理信息系統(tǒng)強(qiáng)大的空間數(shù)據(jù)處理能力，對于地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作來說，能夠發(fā)揮系統(tǒng)多方面的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作的全面升級和發(fā)展。對此，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中，要充分利用地理信息系統(tǒng)技術(shù)，不斷優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)，進(jìn)行系統(tǒng)升級，確保系統(tǒng)最優(yōu)性能的發(fā)揮。此外，相關(guān)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查企業(yè)也要做好技術(shù)融合和發(fā)展工作，強(qiáng)化對于企業(yè)一線勘查員工地理信息系統(tǒng)應(yīng)用的能力，這樣才能不斷提升地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)勘查工作的高效開展。

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作者簡介：高彬穎（1982-），男，山西臨縣人，碩士研究生，初級，主要研究方向：人文地理、文化地理。