韋夢蝶

（中國煤炭地質總局廣西煤炭地質局，廣西 南寧 530200）

隨著工業(yè)化的發(fā)展，礦產(chǎn)資源需求量持續(xù)增加，實現(xiàn)礦產(chǎn)資源安全開采，則需要做好地質礦產(chǎn)勘查工作，全面優(yōu)化礦產(chǎn)勘查技術。不可忽視的是，中國雖然擁有豐富的礦產(chǎn)資源，而不少礦區(qū)所處地理條件相對惡劣，勘查工作要面臨多方面的困難，對此，則需要充分發(fā)揮GIS技術和遙感技術優(yōu)勢以提升勘查效率。

1 GIS技術的基本定義

GIS技術即地理信息系統(tǒng)，此系統(tǒng)是多學科技術的集合，其基礎依托是地理空間，在技術應用中會自動構建地理模型，收集勘查信息，展開模型分析，從而為地理空間研究工作與地理決策工作提供參考依據(jù)。在信息勘查與分析過程中，GIS技術能夠實現(xiàn)表格化數(shù)據(jù)的自動轉化，將其轉變?yōu)榍逦牡貓D圖形，以便于用戶瀏覽、分析和操作。從發(fā)展視角來看，GIS技術的開發(fā)工具與系統(tǒng)軟件在不斷更新和升級，其發(fā)展領域體現(xiàn)在五個方面：第一，隨著GIS技術系統(tǒng)與軟件的升級，技術功能在不斷優(yōu)化[1]。第二，GIS技術開發(fā)語言與開發(fā)模式在不斷更新與變化，通過與Windows NT平臺相融合增強技術勘查效率和信息分析效率。第三，在數(shù)據(jù)庫管理建設中，GIS技術以優(yōu)化客戶服務器管理結構體系為發(fā)展方向，使服務效果更為良好，數(shù)據(jù)收集、整合與分析效率更高。第四，GIS技術與三維技術、四維技術相融合，不僅能提供詳細的文字數(shù)據(jù)信息，而且能生成高質量的圖形數(shù)據(jù)。第五，在數(shù)據(jù)信息收集與處理工作中，高效完成數(shù)據(jù)信息共享與交換是GIS技術的重要發(fā)展目標。

2 遙感技術基本概念

遙感技術通過發(fā)揮高空間分別率、時相分辨率和光譜分辨率來勘查、收集、分析和提取找礦信息，在地質礦產(chǎn)勘查工作中，空間分別率和光譜分辨率是遙感數(shù)據(jù)選擇工作的重要依據(jù)。遙感技術會通過啟用目視解譯來分析地層巖性、地質結構與礦產(chǎn)分布，自動生成的遙感技術圖形紋理清晰，融合了大量地址信息，其成圖比例尺符合標準要求。在分析礦化蝕變工作中，遙感技術會通過識別特征光譜來了解礦化蝕變狀況。其次，遙感技術為了準確分析海量數(shù)據(jù)信息，與大數(shù)據(jù)技術相融合，構建了數(shù)據(jù)整合、分析與存儲平臺。從技術架構來區(qū)分，大數(shù)據(jù)由基礎層、管理層、分析層和應用層共同組成。其中，基礎層是大數(shù)據(jù)技術架構第一層，也是最底層。實現(xiàn)大數(shù)據(jù)技術應用，構建和啟動高度自動化數(shù)據(jù)平臺，優(yōu)化數(shù)據(jù)平臺存儲功能，則需要啟用基礎層擴展存儲空間容量，優(yōu)化存儲性能，實現(xiàn)線性擴展，合理調配數(shù)據(jù)節(jié)點與分布結構，盡量縮小數(shù)據(jù)傳輸時間。管理層能實現(xiàn)結構化數(shù)據(jù)和非結構化數(shù)據(jù)的兼容，具備數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)傳輸、信息存儲和信息計算功能，本層次的數(shù)據(jù)存儲結構類型有并行化存儲和分布式存儲。分析層主要用于分析海量數(shù)據(jù)信息，通過啟用數(shù)據(jù)挖掘技術來提取有價值的信息，同時，用計算機學習算法計算、分析并解釋數(shù)據(jù)集。應用層的價值是進行數(shù)據(jù)決策，提供終端服務，進行數(shù)據(jù)預測，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動與數(shù)據(jù)貨幣化?；谶b感技術的大數(shù)據(jù)存儲平臺具有良好的兼容功能，因而能保存大量不同種類、不同結構的數(shù)據(jù)，同時，對海量勘查信息進行有效識別、甄選、提純、分析、存儲與應用。該平臺還會通過傳感器、RFID視頻、互聯(lián)網(wǎng)、社交網(wǎng)絡交互等技術設備來獲取不同結構的數(shù)據(jù)信息，以此構建大量的數(shù)據(jù)知識服務模型。融入大數(shù)據(jù)技術的遙感技術應用重點是突破不同結構與不同數(shù)據(jù)，實現(xiàn)高效數(shù)據(jù)采集，準確反映數(shù)據(jù)映像，迅速做好數(shù)據(jù)信息解析、信息轉換與數(shù)據(jù)信息裝載工作，確保數(shù)據(jù)信息開發(fā)質量。一般情況下，數(shù)據(jù)信息采集工作由基礎支撐層和智能傳感層共同完成[2]。

3 我國地質礦產(chǎn)勘查技術應用方案

3.1 GIS技術在地質礦產(chǎn)勘查中的應用方案

在地質礦產(chǎn)勘查工作中，GIS技術能精確收集和分析采礦數(shù)據(jù)信息，構建礦產(chǎn)資源信息數(shù)據(jù)庫及其系統(tǒng)平臺。在收集地質礦產(chǎn)信息的過程中，GIS技術會自動將勘查信息及其相關結論全部存儲于數(shù)據(jù)資料庫中。礦產(chǎn)資源信息數(shù)據(jù)系統(tǒng)平臺同時會支持數(shù)據(jù)信息存儲、綜合分析、檢索、調閱、查詢和糾錯功能，從而使地質礦產(chǎn)勘查資料更完善。

其次，GIS技術融合了三維立體化技術優(yōu)勢，能夠通過展示三維立體圖像與模型來反映礦區(qū)空間地質特征，模擬采礦活動，判斷采礦工作中遇到的問題，制定解決對策，總結礦產(chǎn)勘查結論。在地質礦產(chǎn)地理空間特征信息調取工作中，GIS技術能夠準確劃分不同礦區(qū)的各種地質信息，根據(jù)這些信息來預測采礦工作遇到的問題，演示地質成礦變化，將所有預測信息提交給管理平臺。與此同時，GIS技術與模擬仿真技術相融合，能準確預測礦區(qū)的巖土分布特征和成礦規(guī)律[3]。

再次，GIS技術具備良好的空間分析功能，因而能夠自動分析所有空間數(shù)據(jù)。在傳統(tǒng)地質礦區(qū)勘查工作中，數(shù)據(jù)分析工作主要是由人工完成，效率低下，也容易出錯。在信息時代，隨著地質礦產(chǎn)勘查技術的發(fā)展和GIS技術的升級與優(yōu)化，人工模式無法適應時代的變化，很難有效處理海量礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)信息，因此，工作人員會充分利用GIS技術做好礦產(chǎn)資源的空間數(shù)據(jù)立體化分析工作，準確預測和判斷大量處于重疊狀態(tài)的信息，例如在分析和推動礦區(qū)疊加礦場分布信息時，疊加視覺效果必然會影響礦產(chǎn)開采的工作過程產(chǎn)生，此時發(fā)揮空間疊加功能可以準確推斷出礦區(qū)疊加礦產(chǎn)的分布信息，提高開采效率，避免不利影響，確保地質礦產(chǎn)勘查工作的順利進展。

另外，GIS技術能夠準確發(fā)現(xiàn)存在異常狀況的地質區(qū)域，界定安全成礦區(qū)域，健全地質礦產(chǎn)勘查人員的工作負擔，合理劃分工作范圍。與此同時，GIS技術能夠辯證分析地質異常點與礦床的關系，準確計算地質斷裂影響帶的半徑，綜合研究區(qū)域空間的相關性。在預測成礦異常點時，GIS技術通過發(fā)揮疊加功能來整合分析勘查信息和礦產(chǎn)信息，實現(xiàn)兩類信息的互相匹配，進而構成新的地質礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)層[4]。然后，依據(jù)礦模式下的圖表與公式準確定位地質礦產(chǎn)資源分布位置，全面提高地質礦產(chǎn)勘查工作效率與質量。

3.2 遙感技術在地質礦產(chǎn)勘查中的應用方案

在地質礦產(chǎn)勘查工作中，遙感技術應用模式主要是遙感地質找礦模式，該模式會對勘查數(shù)據(jù)和地質資料予以綜合性分析，實現(xiàn)區(qū)域成礦遠景的精確預測，結合遙感影像的特征來識別地質巖性、礦區(qū)地理空間構造、交叉部位構造、蝕變帶(巖)和線性環(huán)形構造等信息。

運用遙感技術分析和研究地質礦產(chǎn)信息的方法有兩種：第一種，分析遙感影像的中線，辨別環(huán)構造和區(qū)域礦產(chǎn)分布以及成礦的關系，總結成礦規(guī)律，對于找礦的遠景地段進行準確定位。第二種，運用多波段來收集地質礦產(chǎn)勘查信息，增強遙感圖像處理方法，對圖像信息實施綜合分析，提煉關于礦化的所有信息，從而為成礦預測工作提供有價值的參考。通常，遙感技術是通過對基礎圖像的影像色調結構特征(包括顏色、圖影、形狀、紋理等)進行簡單的變換處理（像比值分析、濾波分析和變換特征空間）來突顯地層結構、巖性和礦區(qū)空間地理等信息、其次，對于蝕變巖以及關于礦化的蝕變巖信息，因為它們的光譜信息較為隱晦，所以需要采取針對性專門圖像處理方式（像HIS彩色空間變換法和主成分分析法），這樣方能有效增強和精確提取地質專題特征信息[5]。不可忽視的是，礦區(qū)地理結構中的線性構造與環(huán)形構造均屬于遙感圖像上的基本單元與重要組成元素。通常，從地質的角度來分析，地質特征是用遙感圖像所呈現(xiàn)出的影像特征來表示。如果影像線性體或者影像環(huán)形體具備專業(yè)的地質意義，就屬于影像線性構造或者影像環(huán)形構造。此外，在遙感圖像中，無論是線性構造還是環(huán)形構造或者構造交叉部位，均屬于成礦重要標志，在遙感影像中，這些信息大多是以特定的顏色、色調、形狀、地貌組合、圖形結構、水系展布等影響特征來表示。

4 結語

綜上所述，在地質礦產(chǎn)勘查工作中，GIS技術能精確收集和分析采礦數(shù)據(jù)信息，構建礦產(chǎn)資源信息數(shù)據(jù)庫及其系統(tǒng)平臺。該技術融合了三維立體化技術優(yōu)勢，能夠通過展示三維立體圖像與模型來反映礦區(qū)空間地質特征，模擬采礦活動，判斷采礦工作中遇到的問題，制定解決對策，總結礦產(chǎn)勘查結論。其次，運用遙感技術開展地質礦產(chǎn)勘查工作，能夠對勘查數(shù)據(jù)和地質資料予以綜合性分析，實現(xiàn)區(qū)域成礦遠景的精確預測，準確識別地質巖性、礦區(qū)地理空間構造、交叉部位構造、蝕變帶或者蝕變巖以及線性環(huán)形構造等信息。