小议地质矿产预测中GIS技术的应用

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　　摘要：本文主要对地质矿产预测中GIS技术的应用进行了探讨，可供大家参考。
　　关键词：GIS ；现状分析；系统应用；预测方法；
　　
　　GIS(Geographic Information System)是用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统，是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科。以GIS为平台，构建数字矿山DM（Digital Mine）是对所有与矿山有关的数据信息进行数字化，可以实现信息处理、检索、输出的自动化、可视化、与地理关系的一体化，以便矿山进行计算机辅助设计、矿产资源预测和矿山生产的动态管理等，以达到充分合理开发利用资源，谋求矿山开发的最佳社会经济效益和环境效益的目的。
　　
　　1、我国矿山信息化现状分析
　　近年来，我国矿山行业的信息化建设虽然有了较大发展，但总体状况仍然很不容乐观。在矿山勘察、规划、设计、生产、管理等信息化领域，与发达国家的差距越来越大。我国矿山没有把信息资源当作矿山的重要战略资源之一加以统筹开发与综合利用，更没有形成信息资源充足、系统性能稳定的矿山信息基础设施。总体来说存在以下问题：
　　1.1 矿山信息化总体水平较低
　　我国是一个矿业大国，矿山行业是劳动密集型行业，信息化程度很低。除了少部分矿山企业有较先进的各种信息管理系统外，大部分矿山尚处于信息管理的初级阶段，没有很好地利用信息技术促进企业的发展，缺乏统筹规划，从而导致这个层次上的矿山企业没有较好的计算机网络设施，没有共享的网络信息数据，也就使这类矿山企业在以信息为主导的知识经济面前没有优势可言。
　　1.2 大部分企业只注重硬件投资，忽视了软件的开发、管理与应用
　　大部分企业没有建立适合企业生产发展的矿山基础信息数据库，缺乏完善的地学煤矿空间信息系统、储量资源管理系统及三维地质模型系统等，没有形成一个完善的矿山软件体系。
　　1.3 对现代信息化认识不足
　　虽然矿山企业对信息化的认识与以往相比有了一定程度的提高，但与国家信息化建设要求的要利用信息化带动矿山等传统企业的发展尚有较大差距。在信息化项目建设上，各个矿山也相差很大，仅有那些效益好、规模大，市场观念和现代管理意识强的大中型矿山企业对信息化需求较为强烈。
　　1.4 信息资源管理不够完善
　　目前，已有一部分企业虽然已经开通了企业内部通信网络，但绝大多数企业网站仅仅是网络的简单扩充上，并没有充分利用网络进行深层次的信息资源开发，缺乏共享的、网络化的信息资源，不能使企业内部及企业与客户之间的进行有效地信息沟通，直接影响企业的生存与发展。
　　
　　2、矿产预测中几种基于GIS的功能软件系统的应用
　　2.1用于数据建立、管理及数据处理的软件系统
　　矿产预测中基于GIS软件系统的原始数据库的建立及对其的数据处理，这里主要介绍由中国地质调查局发展研究中心提交完成的区域地球化学数据管理信息系统（GeoMDIS 2003）和物化探(遥感)综合基础信息系统（PCR/GIS 2002）。
　　（1）区域地球化学数据管理信息系统（GeoMDIS 2003）
　　GeoMIDS 2003 是基于GIS和面向对象数据管理技术的区域地球化学勘查数据管理和应用系统，集区域地理、地质、地球化学以及矿产等信息的管理、处理、分析、转换、成图等为一体，为区域地球化学勘查多目标综合应用提供高效方便而实用的软件工具。该软件系统主要应用于矿产预测评价中基础空间数据库的建立及其管理、空间数据库的处理和分析，以及相关图件的输出等。
　　（2）物化探(遥感)综合基础信息系统（PCR/GIS 2002）
　　物化探(遥感)综合基础信息系统(PCR/GIS 2002)，采用了以GIS构件为基础，面向对象数据库管理和编程技术、计算机图形技术，结合物化遥及地质、专业特点，研制开发出一套集物化遥数据管理、GIS图形数据管理、可视化数据检索、物化遥专业数据分析，以及成果可视化展示与输出为一体的软件系统。
　　2.2 用于矿产预测中数据空间分析及信息决策的GIS软件系统
　　（1）矿产资源综合信息评价系统（MRAS 1.0）
　　矿产资源综合信息评价系统（MRAS），是在国产GIS平台上自行设计、开发的软件系统。主要应用于矿产资源评价及矿产勘查领域。本软件以MAPGIS为二次开发平台，为区域矿产资源综合评价人员提供资源评价数据信息综合和资源潜力制图的计算机辅助工具软件。区域矿产资源综合信息评价系统（MRAS），能够对建立在GIS平台上地质、物探、化探、遥感、矿产等多元空间数据库进行信息深加工，提取能够指示和识别某种矿床存在和贮存规模的深层次信息。系统划分为两大块，分别为成矿信息分析模块和矿产资源评价模块。
　　（2）金属矿产资源评价分析系统(MORPAS)简介
　　金属矿产资源评价分析系统（MORPAS），是中国地质大学（武汉）数学地质遥感地质研究所在国家科技部农发司“九五”期间重点研究课题（96-914-05）的支持下所研究开发的软件产品。它在工具型地理信息系统软件MAPGIS系统的基础上，以先进的矿产勘查理论和数学地质方法为指导，以成矿区带找矿靶区的优选与评价为重点，开发的一套用于矿产资源评价分析的应用系统。
　　
　　3、应用GIS进行矿产资源预测的方法及思路
　　根据研究工作的程度不同,将进行矿产资源评价的方法分为经验型与理论型。理论型是在没有已知矿床或已知矿床很少的情况下,信息通过遥感和地球物理数据推断而来只能在对遥感等基础数据的分析下,采用简单的分级和以知识为基础的方法。对于经验模型法,我们主要采取以下步骤完成矿产资源评价:
　　3.1搜集数据。搜集研究区内与成矿有关的地质、矿产、构造、地球化学、航磁、重力及遥感资料等。对数据进行预处理,建立多元信息数据库,为下面的工作做好数据准备。
　　3.2确定矿床的类型。对搜集的资料进行详细的分析,将区内的实际环境与已知的矿床类型的有关资料进行对比,确定区域可能的矿床类型。
　　3.3建立找矿模型。根据区域地质背景,结合数据处理结果,研究区域成矿规律,确定矿床类型的概念模型和描述性模型,建立多元信息找矿模型,列出各信息中的找矿标志。
　　3.4成矿信息提取。对模型进行定量化与转换后,根据量化后的模型,对专题数据的处理,根据所选的空间分析方法,应用GIS进行综合分析得出最终结果确定找矿有利地区或靶区。
　　3.5预测资源量或储量。根据确定的特征信息与成矿模型、预测模型计算资源量。同时,将结果编制成果图件。
　　
　　4、主要问题的处理措施
　　4.1丰富的、高质量的空间与非空间数据是矿产资源评价的基础。
　　对于矿产资源评价的分析,应当充分利用一切可能利用的信息提高矿产资源评价的准确性。因此,在进行综合分析之前,要对原始数据进行预处理,如投影变换、格式转换,以保证建立高质量的数据。
　　4.2多源地学信息的管理是有效评价的保证。
　　在GIS中对资源评价的效率很大程度上与数据库质量成正比。一般有两种管理空间信息的方法:一是目前大多数GIS软件支持的GIS管理空间信息,用关系数据库管理属性信息的方法;另一种新方法是采用面向对象技术,用关系数据库管理系统同时管理空间与属性信息。在建立数据库时,对于数据库中的元数据的整理即保管也十分重要。
　　4.3 找矿信息的量化与转换。
　　GIS可操作的处理主要是对具有空间拓扑关系的点、线、面及相应的属性描述。对于地质信息,通过GIS提供的属性检索、空间信息量算及叠加、缓冲等空间分析功能,可完成从地质信息提取成矿信息的过程。
　　4.4对矿产资源评价的空间分析方法的选择是关键。
　　空间信息的分析方法是评价水平的关键。矿产资源预测成功与否在很大程度上取决于专家对测区的认识即预测模型。两种方法的主要目的都是采用定量化表示专题属性最后综合生成预测。布尔逻辑、代数方法、模糊逻辑和神经网络法是几种常用的方法。
　　
　　5、结束语
　　在矿产资源日益紧张的今天,把握好能源开采的先决优势就是把握了经济发展的关键，充分利用GIS平台，加快基于GIS技术的DM建设，化解矿山开采过程中的高风险、高危害因素，落实我国的资源开发政策，力保使我国资源开发进入一个可持续发展的良性循环，从而提高我国矿山在国际上的竞争力。
　　

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