GIS技术在地质找矿工作中的应用

蒋 涛，李 龙

（甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

地理信息系统在地质找矿当中有数据收集、分析、存储、搜索、仿真模拟和预测等多方面的强大功能体系。在地质找矿工作中的应用的主要问题在于数据收集的准确和高质量、建成一个完整的数据库、选择最优的分析数据的方案、建立一个便捷的数据检索通道。这些问题在地理信息系统在地质找矿工作中不可避免的，本文就对这些问题进行探讨和阐述，能对地理信息系统在地质找矿当中有所帮助。

1 地理信息系统（GIS）是什么

地理信息系统（Geographic Information System，即GIS）是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的技术基础之下，使用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统[1]。地理信息系统可以制作精确值十分繁杂的地形和地质图，而且可以对图形数据与各种专业数据进行综合管理和空间分析检索，从而为多源头信息的集中找矿预测提供了较为合适的平台。

2 地理信息系统（GIS）在地质找矿中的作用

地理信息系统有数据的收集、数据的分析和数据的存储的软件，在地质勘测和环境监测方面提供了便捷。地理信息系统在地质找矿有着一些作用：

（1）全面的数据库系统。地理信息系统（GIS），简而言之就是处理信息，信息的输出、输入和计算机信息成像的系统。地理信息系统是有信息收集、管理、搜索和集中处理为一体的系统，系统包含了各种APP和地质地理学的数据，而且地理信息系统对实际地质进行分析建成模型。在地质勘探中，由地质学家输入地质的数据，构成多种模型，并模拟实际空间，进行地质管理和地质矿物的可视化预测。地质学家可以自由地提取、组装、传送地质的空间信息，和地质实际地质数据构成的图片进行仿真模型构建，来测算出成矿的位置和地质矿物成分。

（2）优越的空间分析技术。地理信息系统空间技术与传统的探测方法相比，地理信息系统的主要优点是优秀的空间分析能力和计算功能，而且地理信息系统在地质体系的空间结构关系可以通过科学的方式进行定量和定性分析。如，地理信息系统的叠加功能广泛的应用于地质矿物资源勘探中，把各种地质图形数据信息在地理信息系统中进行叠加放置，这样能够使地质矿产信息得到有效的获取，而且在成矿物质的分析中的信息执行严格的分析和计算，并没有限制重叠的图形个数，这样可以使更多的地质数据进行分析，可以改善计算的精度。

（3）具有强大的数据模拟分析功能。地理信息系统能够分析和模拟大量数据，如：Seismic data processing，remote sensing data processing，geochemical data等数据处理[2]。地理信息系统空间数据分析涵盖缓冲区、数字地形地貌分析和图形叠加等，为构成全面的设计、地貌分析和决策模型提供了科学的信息处理软件。

3 地理信息系统（GIS）在地质找矿中的应用

地理信息系统对地质矿产的预测仅能使用在已有充足数量的已经发现的矿床区，原因在于已经发现的矿床区的信息可以证明矿化空间的联系。

但是，在工作开发度底下的已经没有已经发现的矿床区，需要采用地质矿化预先探测的概念方法，方法涵盖以下步骤：

（1）建设知识库。第一，建设地质矿床形成的原因和形成过程的知识库，之后把数据知识库转化成局域和广域范围的地理信息系统的构建规则。因为许多的矿床区域的范围都小于3km2，所以在局域和广域范围内地质找矿工作中不能提供矿床区的准确位置。但是，一个矿床区是由许多地质共同作用而形成的地质产物，这样的矿床区的形成都是可以在地理信息系统中进行呈现。这种建设知识库的方法需要对地质区域的每一个成矿都要进行分量，分析其促进矿化的因素。

（2）构建地理信息系统数据中心。首先应选择条件较好的成矿地质和地质资料较多的地区，或着重勘探区域先行试验地理信息系统技术。只能在试验可行性得到确认的基础上，才可以建立一套高度切实可行的地理信息系统的测量准则，进而建立更加合理实用的地质成矿信息空间数据库，并能对空间信息进行集中分析。确定了成矿系统的基础因素，并且将其转变成成图规则之后，还需要构建地理信息系统的数据中心库。而且，还可以构建一个以原始的数据构建起的一个特别的数据库来对成矿进行快速的分析。

（3）开发评价成矿质量的程序。地理信息系统的这过程涉及到成矿预测方法的发展和提高，澳大利亚地质勘查单位一直在ARC/INFOGIS开发了三个菜单驱动模块：①专用的仿真数据模块。专用仿真模块事实上是简单的“黑箱”专家系统，它可以让使用人员随意选择一个特别的矿床类型和研究的地质区域的地理信息系统的数据库称号，专用仿真数据模块就能对地理信息系统数据中心库进行查询并且选择出满足使用人员要求的矿床预测的标准区域。该模块的缺乏是：第一，一定要确定矿床类型的特点，因此模块无法选择新矿床类型区域的远景区；第二，它需要精确的建设区域数据中心库，所有项目名称和属性一定要与专家系统数据中心库的项目名称一致。②相互作用的仿真模块。交互式仿真模块更加灵活，可以让地质人员在项目中定义一组特定的搜索数据从而建立的用户模型。换言之，地质人员可以对构成异常岩石类型和其他类型的未知地质特征机械定义。这个模块就需要用户有广泛的成矿系统知识。分析结束之后，可以运用所有已经知道的矿床的研究结果来测试相互作用模拟的成果。

4 结语

总结以上，地理信息系统（GIS）对传统的矿产勘探方式正在进行改革与变迁，其强大的潜力在实际应用中正在体现。地理信息系统的成矿预测的实际方式与概念方法并不对立，而是相辅相成互相补充的。地理信息系统可以对成矿的环境实现定量分析，具有较强的成矿规律和预测的能力；地理信息系统可以建立勘探项目的综合管理系统，可以存储和探索以前的勘探结果各种数据。地理信息系统对地质找矿工作中的应用有着极大的帮助，并且正在改变其工作的方式。