劉晉華

（廣東省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊，廣東 韶關(guān) 512028）

1 GIS技術(shù)的基本原理

GIS技術(shù)即為地理信息系統(tǒng)，其是在信息技術(shù)、遙感技術(shù)與計算技術(shù)的有效集成下，基于地理空間數(shù)據(jù)庫的應用所形成的一種具有數(shù)據(jù)（特別是對海量數(shù)據(jù)）采集、存儲、管理、查詢、分析、顯示以及繪圖等功能的現(xiàn)代化技術(shù)系統(tǒng)。該技術(shù)以LBS（基于位置的服務(wù)）為核心，對數(shù)據(jù)信息實現(xiàn)了多元化處理，并在計算機軟、硬件的支持下，不僅提升了繪圖質(zhì)量，而且對各圖形實體的描述性數(shù)據(jù)達到了有序管理的效果，使空間定位更加快速和精準[1]。基于GIS系統(tǒng)組成的分析，從本質(zhì)上可劃分為數(shù)據(jù)、軟件、硬件以及過程等若干環(huán)節(jié)。與此同時，由于GIS系統(tǒng)中植入數(shù)據(jù)庫與圖像軟件，因此對于所收集到的數(shù)據(jù)，在經(jīng)其可視化處理后，可使GIS數(shù)據(jù)的實用性得到顯著提升，以此為后續(xù)工作的開展創(chuàng)造有利條件。

2 基于GIS技術(shù)的成礦預測理論

在成礦預測（即成礦遠景區(qū)預測）過程中，現(xiàn)代找礦理論為GIS技術(shù)的應用基礎(chǔ)，人對地質(zhì)現(xiàn)象的認識與地質(zhì)規(guī)律的總結(jié)為其前提，而“5P”找礦地段定量圈定與地質(zhì)異常致礦理論則為GIS技術(shù)在成礦預測中的基本思想。地質(zhì)異常致礦理論形成后，針對地質(zhì)勘查與找礦，隨著實際應用中的驗證和不斷完善，現(xiàn)已發(fā)展成一套全新的預測理論體系，其認為礦床產(chǎn)出的最有利地段為物質(zhì)組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造或成因序次上與周邊環(huán)境差異明顯的地質(zhì)體或地質(zhì)體組合?；诘刭|(zhì)異常致礦新思路的應用，以圈定和研究不同類型與尺寸的地質(zhì)異常為途徑，以高新信息處理技術(shù)與非線性科學為基本手段，在與工業(yè)礦體逐漸逼近的情況下，所形成的一種對礦體進行定量預測的方法稱為地質(zhì)異常礦體定位預測，并且將其歸納為“5P”地段的定量圈定?；贕IS的成礦預測模型，其以“5P”找礦地段的定量圈定為主要目的，而就其本質(zhì)來說，實則是對不同形式、不同比例的地質(zhì)工程信息和處于單一、組合或綜合狀態(tài)的地質(zhì)信息以及地質(zhì)找礦信息的組合、匹配、疊加、篩選、融合與處理分析的過程。對于成礦預測的具體過程，在GIS技術(shù)的支持下，目前常用方法包括聯(lián)想求異法、信息量計算法以及證據(jù)權(quán)重法3種形式?；谖恼缕目紤]，本文以證據(jù)權(quán)重法為論述對象就成礦預測過程進行簡要分析。作為一種地學統(tǒng)計方法，證據(jù)權(quán)證法以統(tǒng)計分析模型為運用，對成礦預測主要是通過疊加分析與礦產(chǎn)形成有關(guān)的地學信息來實現(xiàn)。在該方法中，每一種地學信息均被視為成礦預測的一個證據(jù)因子，并且在實際操作過程中對于每個因子的權(quán)重值是通過其對成礦預測的貢獻來確定。

例如在某個勘查區(qū)中，假設(shè)將該區(qū)域以等面積形式劃分為M個單元，其中有礦單元為B個。此時，任意一個證據(jù)因子的權(quán)重可定義下式1與2：

式中：W+為證據(jù)因子存在區(qū)的權(quán)重值；W-為證據(jù)因子不存在區(qū)的權(quán)重值；A、分別為因子存在與因子不存在的單元數(shù)。

注：當某區(qū)域原始數(shù)據(jù)丟失時，其權(quán)重值為0。

證據(jù)權(quán)重法運用過程中，對證據(jù)因子之間相對于礦點分布，要求必須滿足條件獨立。在證據(jù)因子數(shù)量為時，如若其關(guān)于礦點均表現(xiàn)為條件獨立，勘查區(qū)任一單元k為礦點的機率O則可表示為下式3：

然后，通過下式4便可求出后驗概率：

最后，在將后驗概率求出后，即可以此為依據(jù)對找礦遠景區(qū)進行分析和判定。

3 基于GIS技術(shù)的成礦預測步驟及內(nèi)容

（1）數(shù)據(jù)采集和整理。數(shù)據(jù)采集與整理為成礦預測過程的必要性任務(wù)，其為后續(xù)工作的前提與基礎(chǔ)，主要包括數(shù)字資料、圖件資料、文字資料、物化探資料以及野外原始資料的獲取。一般情況下，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫資料的收集主要涉及區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)庫、礦產(chǎn)地數(shù)據(jù)庫等多項內(nèi)容。

（2）建立空間數(shù)據(jù)庫。在礦產(chǎn)預測過程中，對于所需信息的提取，必須以基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)資料為依據(jù)的同時做進一步處理。其中，遙感、物探及化探資料可將原始數(shù)據(jù)利用計算機處理后將綜合信息數(shù)據(jù)庫直接形成，而地質(zhì)類數(shù)據(jù)則須以人工方法為依靠進行標圖建庫。一般情況下，空間數(shù)據(jù)庫的建立主要有礦產(chǎn)預測圖數(shù)據(jù)庫、成礦規(guī)律圖數(shù)據(jù)庫、變質(zhì)構(gòu)造圖數(shù)據(jù)庫、大地構(gòu)造圖數(shù)據(jù)庫、巖性構(gòu)造數(shù)據(jù)庫、典型礦床數(shù)據(jù)庫、物探（或化探、遙感）綜合異常圖數(shù)據(jù)庫以及物理（或化學、遙感）推斷地質(zhì)構(gòu)造圖數(shù)據(jù)庫等。

（3）空間分析。①區(qū)域成礦地質(zhì)背景的空間分析?；贕IS空間分析技術(shù)的運用，在相當于Ⅲ、Ⅳ級構(gòu)造單元的地域上，根據(jù)地質(zhì)信息、遙感信息、地物地化等基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)以及經(jīng)數(shù)據(jù)處理后所形成的中間型空間數(shù)據(jù)，通過對地域性地質(zhì)因素、地球物理場、地球化學場等空間以及諸區(qū)域性要素與研究區(qū)成礦作用及其產(chǎn)物空間的對比分析，以此建立與研究成礦作用有關(guān)，且由各類信息綜合標定的區(qū)域地質(zhì)建造構(gòu)造的空間數(shù)據(jù)表達。②成礦及控礦因素、成礦和標志的空間分析?；贕IS空間分析技術(shù)的運用，在相當于Ⅳ、Ⅴ構(gòu)造單元的區(qū)域上，根據(jù)地質(zhì)信息、遙感信息、地物地化等基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)以及經(jīng)數(shù)據(jù)處理后所形成的中間型空間數(shù)據(jù)，通過對成礦遠景區(qū)的成礦及控礦地質(zhì)因素、地物地化、遙感與重砂等空間以及諸要素與研究區(qū)成礦作用及其產(chǎn)物空間的對比分析，以此建立與研究區(qū)成礦作用有關(guān)，且由各類信息綜合標定的成礦遠景區(qū)地質(zhì)建造構(gòu)造的空間數(shù)據(jù)庫表達。

（4）成礦預測。在上述分析和確定成礦及控礦因素綜合信息特征基礎(chǔ)上，總結(jié)出區(qū)域性找礦標志組合，或通過對地質(zhì)、物、化探數(shù)據(jù)進行成礦信息的提取，總結(jié)出直接、間接的找礦標志，再利用一定的數(shù)學模型進行成礦有利信息圖層的綜合計算，進而用來圈定成礦遠景區(qū)，形成初期成礦預測圖。

在圈定靶區(qū)后，通常還需在野外實施現(xiàn)場驗證，以預測結(jié)果為依據(jù)將工作部署圖編制出來后，將進一步的工作部署建議與驗證方案提出。需要注意的是，在成礦預測過程中，GIS所起作用雖然極為重要，但是系統(tǒng)本身也只能當作成礦預測的工具，并不能代替用戶決策，而是需通過地質(zhì)人員對GIS預測圖件加以認識和解釋后方可形成最終的成果圖形成。

4 結(jié)語

在現(xiàn)代地質(zhì)勘查找礦中，GIS技術(shù)的應用在簡化成礦預測過程的同時有效提升了預測水平與效率，增強了找礦工作效能，實現(xiàn)了具有科學性、實用性與經(jīng)濟性的找礦體系的建設(shè)，很好的滿足了礦產(chǎn)資源開發(fā)的實際需求。