GIS在成矿预测中的应用及相关问题研究

梁 敏

(湖南省核工业地质调查院，湖南 长沙 410011)

GIS在成矿预测中的应用及相关问题研究

梁 敏

(湖南省核工业地质调查院，湖南 长沙 410011)

GIS技术即地理信息系统，被广泛运用于工程施工以及成矿工程的地理信息预测中。将GIS技术在成矿预测中进行运用，不仅能够有效准确发现矿床的位置，同时也能够对矿床的规模等基础信息进行了解。主要针对GIS技术在成矿预测中的应用以及相关问题进行了分析，为我国采矿行业的发展提供了有效的价值支持。

GIS；成矿预测；矿床；空间科学

地理信息系统，即GIS技术，是一种位于信息科学、空间科学以及地球科学三者之间的交叉性质学科，该技术将计算机技术、遥感技术、信息工程以及现代地学等有关技术进行了融合。GIS的运用，主要是为了采集、储存、管理空间信息以及制图等。当前阶段，在信息技术的基础上，GIS除了可以对一些要求比较严格的高质量图解进行绘制之外，也可以对各个图形实体描述性数据进行整理，利用计算机系统详细的分析地理系统。所以，GIS在成矿预测中运用，是准确得知矿床规模、位置最为有效的技术，但是在实际运用的过程中，依然存在一些不足，影响整体成矿预测效果，基于此文章重点对其进行了分析。

1 成矿预测手段与有关问题

成矿预测是以矿产资源为地质实体，在其根本成因的基础上对矿床形成分布规律进行研究，利用成矿地质条件的研究结果，对找矿标志进行评价，以了解某一区域或是地段中的未知矿产资源情况与空间位置等[1]。近年来，在地质科学发展的影响下，全新的理论与技术逐渐得到普遍的运用，而成矿预测也历经了从简单到复杂的过程，这主要体现为以下几个方面，例如由单纯定性预测向定性和定量预测的转变，由传统发展模式转变至类比与多元统计等预测。

另外，在地质科学发展的影响下，对于成矿规律的研究以及找矿标志的认知也在进行转变，并且在现如今这个社会，有关人员的成矿预测观念也逐渐形成，需要出于不同程度对矿产以及相关地质因素、标志联系进行研究，以此预测找矿的大概方向。

2 GIS在成矿预测中的应用

将GIS应用于成矿预测中，其本身有固定的流程，下文主要对实际应用流程进行了分析。

2.1 资料采集

进行成矿预测的过程中，资料采集是必不可少的阶段，其中涵盖了对文字、图片、遥感以及数字等多个方面资料的收集，也是日后找矿工作顺利进行的前提。

2.2 分析地质与物化探情况

这一环节主要是成矿预测的过程中，对于一些必要背景材料的介绍，一般包含以下几个方面：1)地质情况。对地质情况的分析，重点需要了解地层出露状况、地层和成矿联系、区构造状况以及构造控矿规律等；2)地球物理情况。分析这一内容时，需要简单扼要的对重力、磁法、地震以及放射性测量等异常进行介绍，并且明确和成矿之间的区别；3)地球化学特点。分析收集的元素，尤其是对异常的分析，且要注重元素之间的密切关系。

2.3 建立数据库

针对一些已经完成搜集的文字、图片、遥感以及物化探等资料，要对其进行处理，在这一过程中，需要对数据库的结构进行明确，并将其划分为不同的图层，以此为前提建立数据库，随后将数据进行分类并输入数据库[2]。一般情况下，描述性数据可直接输入，但是图形数据则要用到数字化设备实现图形线、点的数字化，或是利用扫描仪将图片整体输入到计算机中，然后再进行数字化处理。对于不同类型的数据都可以利用数据转化软件进行转换，以此与空间检索、分析需求相适应。

2.4 控矿因素

对控矿因素进行分析时，编制单元层是其中最为有效的一种渠道。所谓单元层，即和主题有关的一组数据，其中主要涵盖了图形数据与属性数据。构成单元层的前提是要对数据重新分类，重点凸显其中的某个因素和成矿之间的联系。如，在实际分析时，判断深大断裂是其中一个控矿因素，通过GIS所具备的数据查询分析功能，在全部断层属性数据内，选择一个深大断裂属性的数据，随后再使用GIS内单元层程序构成深大断层单元层，并进行图和断层属性表的建立。除此之外，利用GIS所具备的叠加功能也能够构建深大断裂和已知矿床综合性单元层，通过这一过程重新进行数据的分类。上述一种方法除了可以对控矿因素有关数据进行分类之外，也能够用于物探、化探、地质以及遥感相关数据的分类。

2.5 确定变量建立找矿预测模型

相关数据信息因为自身的多元化特点，致使地质变量逐渐呈现多样化的特征，但是地质变量也是受时间、空间影响而出现变化，为了能够获得最真实、准确的成矿预测信息，必须要对变量进行详细的筛选，通过变量个数的减少，以凸显与成矿关系较为密切的变量，以此获得变量最佳组合[3]。为了达到这一目标，一方面可以利用分析控矿因素获得，另一方面则可以利用变量空间关系定量化的变量筛选进行明确。

当前阶段，定量化操作的方式主要有以下几种，即证据权法、模糊逻辑法、相关系数法、找矿信息量法等。以找矿信息量法为例进行分析，对这一方法进行设计主要是为了钻研某一种地质变量在成矿、找矿工作中发挥的价值意义，进而明确这一变量在综合评价内所占地位。

在这个公式中，IAjB代表A标志j状态的存在能够对成矿作用形成的信息量，若IAjB>0，则代表这一标志处于该状态下对于找矿标志是有利的；若IAjB<0，则代表这一标志处于该状态对于找矿标志不利。

本原理GIS应用的操作流程如下：1)搭建统计单元；2)对有A标志j状态其包含矿的单元数Nj进行统计，含矿单元总数N同时又有Aj标志单元数，该区域内的单元总数为S；3)根据公式对各个单元信息量进行计算；4)综合信息排序各个找矿标志，并将组合信息量生成。

利用这一类定量化计算方式,能够对多种地质变量权系数、信息量计算计算并排序，从中选择一个与之相适应的临界值,选择一个最为合适的地质变量，以此为接下来的成矿预测地质变量提供支持[4]。以矿床地质模型以及找矿标志等相关知识进行了解的前提下，能够明确最为合适的找矿搭配,进而建立成矿预测模型，为矿床位置的确定提供了有效的方向。

2.6 空间检索及分析

在明确控矿因素、控矿因素和矿体空间之间的联系之后，便要实施空间检索及分析操作，为空间与地质赋予含义。在这其中，空间检索与查询的执行，是以数据空间条件为前提的，是将与给定条件相符合的数据进行查找的过程,主要有属性数据查询以及几何数据查询两种形式；对空间进行分析，则主要是为了在现有空间信息内形成全新且带有附加价值的空间信息。这种方法是在两层地图要素中叠加一个全新的要素，并对其进行分析，所得结果也之前要素被分割、套合、重新生成的全新要素，这种全新的要素同时具备两层要素全部的属性。

2.7 提取及合并特征

上述几个过程的分析，其本质也是提取、合并地质特征与信息的过程。在这一过程中，需要重新建立、存储全新的信息层特征子集，以此构成新信息层。构建新信息层的方法主要有以下两种：其一是将某一空间区域当作截取范围,在这一范围内提取信息层；其二则是通过信息层内特征属性和给定逻辑表达式进行搭配，以此便可以明确保留或是删除信息层中的子集。若邻近的几个多边形某一指定项数值一致，便可将这些多边形合并，将图层特征进行简化。

2.8 生成预测图

完成以上几个环节的操作之后，便是要对已经生成的初期成矿预测图进行生成。因为GIS数据存储与再现功能并非是一体，可能要分别进行数据的处理与成图，正因为如此，可以按照主观意愿对思路进行纠正，以此修正结果[5-7]。GIS不仅可以输出普通地图，同时也能智能绘制等值线图和三维显示图等，有些GIS也可以对趋势面进行分析。针对一些已经完成的预测成果，要相应的给予地质解释，为地质人员的理解提供支持，也为日后成矿工作奠定基础。

2.9 输出预测成果

在保证成矿预测图准确无误且有完善的地质解释之后，便要输出成矿预测成果，其中主要包含图形输出以及文字报告输出两种，之后便可以进行接下来的工作。

3 结 语

综上所述，GIS运用于成矿预测中，不仅能够进一步确定矿床的地理位置，同时也为预测图的绘制与输出带来了方便，大力应用地理信息系统，能够为我国日后找矿工作提供更多有效的支持。

[1] 妙超. 新疆博格达南缘多元信息应用及成矿预测[J]. 西部探矿工程, 2017(1): 116-119.

[2] 王春女, 韩振哲, 陈建平. 基于GIS的福建省湖雷地区钼矿成矿预测[J]. 地理信息世界, 2016(1): 46-52.

[3] 姚娟, 毛金彪, 王丽娜, 等. 基于GIS和证据权重法在豫西南东山洼地区成矿预测中的应用[J]. 世界有色金属, 2016(4): 102-105.

[4] 李培, 廖时理. 基于GIS证据权重法的白银厂矿区及小外围的成矿预测[J]. 地质找矿论丛, 2016(1): 36-41.

[5] 蔡进福, 刘宝山, 王贤孝. 基于GIS技术的青海区域多金属成矿预测研究[J]. 自动化与仪器仪表, 2016(6): 102-103.

[6] 刘波, 吴学群. GIS在土地利用规划设计中的应用[J]. 中国锰业, 2016, 34(6): 169-171.

[7] 刘树林, 马德君, 邓立中, 等. 基于GIS的表层岩溶泉出露条件研究[J]. 中国锰业, 2017, 35(1): 167-170.

An Application of GIS in Metallogenic Prediction Research and Related Problems

LIANG Min

(NuclearIndustryGeologicalSurveyInstituteofHunanProvince,Hunan,Changsha410011,China)

GIS geographic information system is widely used in engineering construction and metallogenic engineering geographic information forecast. Applying GIS technology in metallogenic prediction, it not only can effectively find the position of the ore deposit, at the same time, but also bring about basic information such as size of ore deposit. The article focuses on GIS technology with its applications in metallogenic predictio. After some related problems are analyzed, we think it will provide for the value of the mining industry development in effective support.

GIS; Metallogenic prediction; Deposit; Space science

2017-05-19

梁敏(1965-)，男，广西隆安人，高级工程师，研究方向：矿产资源勘查与预测，手机：15084984319，E-mail：1429505641@qq.com.

P612;P208

B

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.04.041