蔣 濤，李 龍

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)找礦當中有數(shù)據(jù)收集、分析、存儲、搜索、仿真模擬和預測等多方面的強大功能體系。在地質(zhì)找礦工作中的應用的主要問題在于數(shù)據(jù)收集的準確和高質(zhì)量、建成一個完整的數(shù)據(jù)庫、選擇最優(yōu)的分析數(shù)據(jù)的方案、建立一個便捷的數(shù)據(jù)檢索通道。這些問題在地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)找礦工作中不可避免的，本文就對這些問題進行探討和闡述，能對地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)找礦當中有所幫助。

1 地理信息系統(tǒng)（GIS）是什么

地理信息系統(tǒng)（Geographic Information System，即GIS）是以地理空間數(shù)據(jù)庫為基礎，在計算機軟硬件的技術(shù)基礎之下，使用系統(tǒng)工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內(nèi)涵的地理數(shù)據(jù)，以提供管理、決策等所需信息的技術(shù)系統(tǒng)[1]。地理信息系統(tǒng)可以制作精確值十分繁雜的地形和地質(zhì)圖，而且可以對圖形數(shù)據(jù)與各種專業(yè)數(shù)據(jù)進行綜合管理和空間分析檢索，從而為多源頭信息的集中找礦預測提供了較為合適的平臺。

2 地理信息系統(tǒng)（GIS）在地質(zhì)找礦中的作用

地理信息系統(tǒng)有數(shù)據(jù)的收集、數(shù)據(jù)的分析和數(shù)據(jù)的存儲的軟件，在地質(zhì)勘測和環(huán)境監(jiān)測方面提供了便捷。地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)找礦有著一些作用：

（1）全面的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)（GIS），簡而言之就是處理信息，信息的輸出、輸入和計算機信息成像的系統(tǒng)。地理信息系統(tǒng)是有信息收集、管理、搜索和集中處理為一體的系統(tǒng)，系統(tǒng)包含了各種APP和地質(zhì)地理學的數(shù)據(jù)，而且地理信息系統(tǒng)對實際地質(zhì)進行分析建成模型。在地質(zhì)勘探中，由地質(zhì)學家輸入地質(zhì)的數(shù)據(jù)，構(gòu)成多種模型，并模擬實際空間，進行地質(zhì)管理和地質(zhì)礦物的可視化預測。地質(zhì)學家可以自由地提取、組裝、傳送地質(zhì)的空間信息，和地質(zhì)實際地質(zhì)數(shù)據(jù)構(gòu)成的圖片進行仿真模型構(gòu)建，來測算出成礦的位置和地質(zhì)礦物成分。

（2）優(yōu)越的空間分析技術(shù)。地理信息系統(tǒng)空間技術(shù)與傳統(tǒng)的探測方法相比，地理信息系統(tǒng)的主要優(yōu)點是優(yōu)秀的空間分析能力和計算功能，而且地理信息系統(tǒng)在地質(zhì)體系的空間結(jié)構(gòu)關(guān)系可以通過科學的方式進行定量和定性分析。如，地理信息系統(tǒng)的疊加功能廣泛的應用于地質(zhì)礦物資源勘探中，把各種地質(zhì)圖形數(shù)據(jù)信息在地理信息系統(tǒng)中進行疊加放置，這樣能夠使地質(zhì)礦產(chǎn)信息得到有效的獲取，而且在成礦物質(zhì)的分析中的信息執(zhí)行嚴格的分析和計算，并沒有限制重疊的圖形個數(shù)，這樣可以使更多的地質(zhì)數(shù)據(jù)進行分析，可以改善計算的精度。

（3）具有強大的數(shù)據(jù)模擬分析功能。地理信息系統(tǒng)能夠分析和模擬大量數(shù)據(jù)，如：Seismic data processing，remote sensing data processing，geochemical data等數(shù)據(jù)處理[2]。地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)分析涵蓋緩沖區(qū)、數(shù)字地形地貌分析和圖形疊加等，為構(gòu)成全面的設計、地貌分析和決策模型提供了科學的信息處理軟件。

3 地理信息系統(tǒng)（GIS）在地質(zhì)找礦中的應用

地理信息系統(tǒng)對地質(zhì)礦產(chǎn)的預測僅能使用在已有充足數(shù)量的已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦床區(qū)，原因在于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦床區(qū)的信息可以證明礦化空間的聯(lián)系。

但是，在工作開發(fā)度底下的已經(jīng)沒有已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦床區(qū)，需要采用地質(zhì)礦化預先探測的概念方法，方法涵蓋以下步驟：

（1）建設知識庫。第一，建設地質(zhì)礦床形成的原因和形成過程的知識庫，之后把數(shù)據(jù)知識庫轉(zhuǎn)化成局域和廣域范圍的地理信息系統(tǒng)的構(gòu)建規(guī)則。因為許多的礦床區(qū)域的范圍都小于3km2，所以在局域和廣域范圍內(nèi)地質(zhì)找礦工作中不能提供礦床區(qū)的準確位置。但是，一個礦床區(qū)是由許多地質(zhì)共同作用而形成的地質(zhì)產(chǎn)物，這樣的礦床區(qū)的形成都是可以在地理信息系統(tǒng)中進行呈現(xiàn)。這種建設知識庫的方法需要對地質(zhì)區(qū)域的每一個成礦都要進行分量，分析其促進礦化的因素。

（2）構(gòu)建地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心。首先應選擇條件較好的成礦地質(zhì)和地質(zhì)資料較多的地區(qū)，或著重勘探區(qū)域先行試驗地理信息系統(tǒng)技術(shù)。只能在試驗可行性得到確認的基礎上，才可以建立一套高度切實可行的地理信息系統(tǒng)的測量準則，進而建立更加合理實用的地質(zhì)成礦信息空間數(shù)據(jù)庫，并能對空間信息進行集中分析。確定了成礦系統(tǒng)的基礎因素，并且將其轉(zhuǎn)變成成圖規(guī)則之后，還需要構(gòu)建地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)中心庫。而且，還可以構(gòu)建一個以原始的數(shù)據(jù)構(gòu)建起的一個特別的數(shù)據(jù)庫來對成礦進行快速的分析。

（3）開發(fā)評價成礦質(zhì)量的程序。地理信息系統(tǒng)的這過程涉及到成礦預測方法的發(fā)展和提高，澳大利亞地質(zhì)勘查單位一直在ARC/INFOGIS開發(fā)了三個菜單驅(qū)動模塊：①專用的仿真數(shù)據(jù)模塊。專用仿真模塊事實上是簡單的“黑箱”專家系統(tǒng)，它可以讓使用人員隨意選擇一個特別的礦床類型和研究的地質(zhì)區(qū)域的地理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫稱號，專用仿真數(shù)據(jù)模塊就能對地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心庫進行查詢并且選擇出滿足使用人員要求的礦床預測的標準區(qū)域。該模塊的缺乏是：第一，一定要確定礦床類型的特點，因此模塊無法選擇新礦床類型區(qū)域的遠景區(qū)；第二，它需要精確的建設區(qū)域數(shù)據(jù)中心庫，所有項目名稱和屬性一定要與專家系統(tǒng)數(shù)據(jù)中心庫的項目名稱一致。②相互作用的仿真模塊。交互式仿真模塊更加靈活，可以讓地質(zhì)人員在項目中定義一組特定的搜索數(shù)據(jù)從而建立的用戶模型。換言之，地質(zhì)人員可以對構(gòu)成異常巖石類型和其他類型的未知地質(zhì)特征機械定義。這個模塊就需要用戶有廣泛的成礦系統(tǒng)知識。分析結(jié)束之后，可以運用所有已經(jīng)知道的礦床的研究結(jié)果來測試相互作用模擬的成果。

4 結(jié)語

總結(jié)以上，地理信息系統(tǒng)（GIS）對傳統(tǒng)的礦產(chǎn)勘探方式正在進行改革與變遷，其強大的潛力在實際應用中正在體現(xiàn)。地理信息系統(tǒng)的成礦預測的實際方式與概念方法并不對立，而是相輔相成互相補充的。地理信息系統(tǒng)可以對成礦的環(huán)境實現(xiàn)定量分析，具有較強的成礦規(guī)律和預測的能力；地理信息系統(tǒng)可以建立勘探項目的綜合管理系統(tǒng)，可以存儲和探索以前的勘探結(jié)果各種數(shù)據(jù)。地理信息系統(tǒng)對地質(zhì)找礦工作中的應用有著極大的幫助，并且正在改變其工作的方式。