关于地理信息系统(GIS)在矿产资源评价中的应用研究
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摘要：本文简要介绍了地理信息系统在矿产资源评价中的优势、以及应用中的思路与方法两个方面的应用研究，还对GIS在矿产资源评价中要解决的关键问题作出了概要分析。
关键词：地理信息系统（GIS）；矿产资源；评价
随着找矿难度和找矿风险的增大，矿床勘查和开发成本的提高，找矿勘探效率的降低，人们开始探寻矿产勘查的新理论、新技术和新方法，于是，便出现了运用地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)进行矿产资源评价，也相应地开发出了一些基于GIS的系统，如金属矿产资源评价分析系统(MORPA S)、矿产资源综合信息矿产资源预测评价系统和固体矿产资源GIS评价系统(MRES) 等。
一、GIS 应用于矿产资源预测的作用及优势
地理信息系统（GIS）是在计算机硬、软件支持下，以采集、存储、管理、分析、描述和应用与空间地理分布有关的数据的计算机系统，GIS 作为在矿产资源评价中的强有力的工具，有着众多不可比拟的优势。
（一）强大的数据管理功能
GIS数据库可完成多远的地学信息综合管理，在矿产资源评价中涉及的有关地质、地物、地化、遥感信息通过数字化后进入系统，可长期保存，保障了矿产资源评价的顺利和有效的开展。于此同时，也可快捷完成信息查询、检索、分析。在对数据进行综合分析后，可以输出高质量的成果图件。
（二）高效的数据统计分析功能
在图件上可精确地统计各种地质体空间几何属性,如面积、周长等,有助于定量研究地质问题,完成手工操作不能完成的工作。同时，可在不用进行地质信息数据转化的情况下,对数据进行数理统计,减少矿产预测中的人为因素。
（三）强大的空间分析能力
GIS区别于其它地理信息系统的最主要特点就是其具有强大的空间分析能力。GIS应用于矿产资源评价,使其强大的空间分析能力得到最大发挥。GIS提供的空间分析(叠加、包含、相邻关系、缓冲区、地形分析)及空间信息计算(面积、周长、距离等)等功能,实现了传统方法难以进行的对各种地质体的多种空间关系的定量分析。
（四）便捷的模型可视化功能
利用DEM、TIN模型完成各种空间测量科学数据的可视化，可方便地将成矿信息数据处理与GIS可视化结合起来。同时，GIS能够保证成矿预测的过程可视化，将成矿预测工作可视化。
（五）快捷地完成空间信息查询、检索
既可根据专题属性, 如地质图层中检索岩浆岩地质体, 又可完成不同专题数据空间交互条件查询, 如检索出某含矿地层中矿床数等。
二、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。后者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：
（一）搜集资料
搜集研究区内与成矿有关的地质、矿点分布、地下岩性和构造、地球化学、航磁、重力等地球物理和遥感等资料。如有可能，在缺乏资料的地区可补充采集资料，据此进行综合研究确定现代地质环境。
（二）确定矿床类型
根据研究区内的地质环境与全球范围内已知的某种矿床类型有关的或与研究区内已知的矿床矿点地质环境进行对比，确定在以上地质环境中可能形成的矿床类型。
（三）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。
（四）成矿信息的提取
根据量化后的模型，首先通过对专题数据的处理,如应用GIS的空间与属性双向检索的功能处理地质数据、对其它专题数据进行处理，如坡度、坡向的运算、物探、化探数据异常的确定，遥感数据的解译等得出参与综合分析的单个条件的空间信息。
（五）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。
（六）模型的定量化与转换
从每一个描述性模型中选择出能确定该类型矿床存在与否的重要标志和一般性标志，并将其定量化，包括单个空间关系的确定和量化，以及多个空间关系集成的量化, 确定空间分析方法并转换成GIS可表示和处理的形式。
（七）建立空间数据库
用第一步搜集到的信息建立数据库（空间数据库与属性数据库) , 并用GIS 实现集成管理与灵活检索。建库时要解决现存数据的集成问题: 比例尺、定位与投影方式、数据精度与格式等。
三、需要解决的关键问题
（一）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。
（二）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；由于矿产资源评价的地学信息种类多,内容复杂，设计一种新的有效的数据管理结构十分必要。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。
（三）找矿信息的量化与转换
GIS可理解处理的形式主要指将成矿信息用具有空间拓扑关系的点、线、面及相应的属性描述的图层表示。地球物理( 重力、航磁等)、地球化学、遥感信息经一定的数学方法处理, 得出或推断出与成矿有关的图形信息。对于地质信息, 通过GIS提供的属性检索、空间信息的量算以及叠加、缓冲等空间分析功能, 可帮助完成从地质信息提取成矿信息的过程。
（四）矿产资源评价的空间分析方法
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。
GIS在矿产资源评价中的应用，将大大地提高地学资料的综合利用程度和地质工作者的效率，尽管目前一些基于GIS开发的预测系统还处于试运行阶段，也存在一些问题，但从它们用于已知矿床所取得的成果看，其预测结果有很高的可信度。因此，GIS在矿产资源的定量和定性评价中都有很广阔的前景。
参考文献：
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