地理信息系统在金属矿产预测中的应用

史文芳

（甘肃煤田地质局综合普查队，甘肃 天水 741000）

地理信息系统有效地融合多门学科于一体，极大地便捷了地质勘探工作的开展。当下融合信息化管理的方式进一步的提高了相应的工作效率，为我国金属矿区的勘探、地质的测绘等提供了极大的便捷。

1 地理信息系统

通常来说，地理信息系统主要是包含数据的转换、针对数据库的管理、数据传输以及用户界面的操作，此外还包含针对数据的分析以及输出、开发等多个组成部分。

（1）用户界面。用户界面作为操作者实际的操作显示平台，通过相应的界面与地理信息系统中的功能模块实现实时有效的操控，并且融合中文的菜单使得对应的操作具备简便易懂的特性，具有较好的用户体验效果[1]。

（2）数据输入。通常来说，数据库包含属性库以及图形库两种类型。而对应的属性库通常用作对属性结构的矢量数据进行定义。具体的数据存储格式中必须要得到地理信息系统兼容，否则需要将其转化为另一种格式来进行储存。而另一种方式则是将对应的数据录入由地理信息系统提供的界面来进行储存。对应的图形库可通过输入或扫描的形式来完成相应的录入。

（3）数据转换。同样是将对应的数据转化为储存的数据库格式，将对应的基础数据格式转化为地理信息系统数据库中可以接收的格式。此外还可以实现针对各类型地图投影坐标的变换功能，有助于针对不同尺寸比例的地图投影的相关数据进行操作。此外，地理信息系统中相应的文件格式。例如，矢量文件与光栏文件的有效转换，有利于针对数据进行空间分析。

（4）数据库管理。地理信息系统中的数据库能够实现对常规非空间数据库的功能支撑。此外，还能够实现对于空间信息储存的扩展作用，同时包含对应的检索以及对数据修改的功能。地理信息系统能够采取合理的数据存储结构，可以最大限度地节约系统的存储空间，此外也有助于针对空间数据的检索作业，确保数据独立、安全、完整。对数据的处理以及管理工作有教大的便捷性。

（5）空间数据分析。针对空间数据分析是地理信息系统最主要的功能，其通常是以点、线、面作为基本的变量来开展分析2]。对空间数据中各个地理要素以及结构构成进行诊断分析。通常来说由栅格数据以及矢量数据结构来作为空间分析的支撑，从而实现对图层以及图像的拼接、搜索、拓谱、分析、聚类、统计等相关操作。

（6）输出。地理信息系统主要是通过屏幕显示向相应设备输出对应的信息。用户可以在屏幕上对图形分析，对质量进行检验，并且可以更改相应的分析模式，同时也可以改变数据库的变量数据，直至达到预期效果为止。

（7）开发工具。通常来说，地理信息系统可以对任何空间位置有关的信息进行处理。在进行矿产资源的探测工作中，针对图件的叠加需要借用数字模型以及对应的专家系统来实现对应的功能。地理信息系统可以为用户提供二次开发的环境，使得用户能够根据实际的需求来对系统进行操作使用。

2 地理信息系统在金属矿产预测运用

地理信息系统运用于当下矿产行业中资源的预测工作主要可以分为以下几个步骤来进行。

建立空间数据库：结合地理信息系统有关数据输入的平台，将对应的地理信息分析资料录入到相应的系统中。例如，相关离散数据、物理数据等。在进行数据录入的环节，应当注重数据其相应的属性结构以及拓扑关系等。有效地结合地理信息系统对数据转化的功能，尽可能将对应的数据变换为坐标投影系统以及便于分析的数据格式。

提取重要信息：通过矿产行业实际的模型需求，在数据库中提取有用的单元数据，并且进行重新整理整合。

建立矿产预测模型：在对矿产预测模型建立的环节，需要根据现有矿产开发场地的实际特征，结合基础的证据单元之间的空间关系进行细致的统计分析。此外还需要结合专家意见以及相应各级证据层的重要性结合相应的证据权的方式建立模型。

操作：将上一步整合的证据权作为基本的参考单元，有效地借用地理信息系统，对于图形分析计算的功能。结合计算机模型推断，对各个图形进行操作以及分析，结合地理信息系统图形显示的功能，观察对比相应的结果。

成果解释：在完成分析以后，对于分析的成果还要进行相应的综合证据叠加，组织对应的地质专家来进行分析对应的预测成果，进行修改或重新构成。

3 实际运用

当下利用现有的金属矿产资料以及地理信息系统结合相关分析功能对我国鄂东南铁矿产资源进行前期初步的预测评价。其主要考量三个方面，即断裂、岩浆岩、磁异常。

（1）利用地理信息系统分析铁矿地质条件。点、线关系分析：针对“点”的分析是指对应的矿产点位包含大、中、小相应的矿产点，而“线”是指断裂以及对应的线性构造等。在我国鄂东南地区其对应的铁矿产相关的断裂以及线性构造关系较为密切，将对应的点文件以及构造文件进行相互叠加。通常来说，矿点与相映的构造具备密切的关联，但是依然不能够做出定量的展示。结合地理信息系统对点和断裂距离关系进行分析可以得知，对应的铁矿点产出与断层的一个大致的关系，而对应的关系不是简单的断层控矿概念，而针对断层两侧区域距离内的矿点产出的有利地段的识别，也会作为定量分析的客观依据[3,4]。

（2）点区关系分析。在点区关系分析中，所用到的点文件依然是对应的铁矿点，而对应的岩体和地层分布则是对应的区文件。通过将对应的铁矿点与岩体地层相应的分布进行分析可得知（如图1），矿点数量较多的通常为侵入岩体，而对应的侵入岩体分为六大类，有鄂层岩体、金山店岩体、阳新岩体、灵乡岩体、殷祖岩体、铁山岩体等，而其对应的主要岩性则有，石英闪长岩、石闪长岩以及闪长岩等三种。而对应的大冶组灰岩也占据着一定的比例。此外，主要的炎性有大理岩、白云岩等。通常来说，中酸性侵入岩体是鄂东南地区寻找铁矿石的重要标志。

图1 测区反演剖面

（3）磁异常成矿分析。。在此环节中，借用铁矿点作为基础的点文件，将对应的磁异常分布作为基础的线文件，将对应的岩体或地层作为面文件。结合地理信息系统叠加分析的基础功能将三者进行叠加，结合磁异常与成矿有利岩体以及铁矿点，以及相关地产的分布可以得知。通常铁矿点具有较大的磁异常，且常存在于岩浆岩以及围岩的接触边缘带上。

通过以上的实例分析，可以得出相应的结论。即通常来说，寻找铁矿的有利部位可以结合相应的断裂影响区域，而对应的中酸性侵入岩体对于铁矿成矿是有利的，而磁异常与铁矿具有较大的关联，常存在于岩浆岩体与围岩对应的接触带上。通常来说，对于成矿预测区是相应的利度分析的逆转换程序，将对应的各种因素进行相应的分析以及空间数据的叠加，产生对应的数据层，其中包含对应的有利程度的信息，再根据相应的信息来划出对应的矿产预测区。

4 用地理信息系统进行矿产预测的评价

通常来说，借用相映的地质资料以及结合传统的专家经验的方式来对矿产进行预测。此外还需要研究各种地质数据之间的关联来达到相应的矿产预测的目的。地理信息系统主要是针对点、线、面三者的研究，但是以具体的点位作为首要。地理信息系统的引入是地质学研究过程中最重要的工具，具备以下的优势。

（1）将相应的数据录入到地理信息系统中可以实现数据的长期保存，并且对应的研究员还可以根据不同的地理信息对历史数据进行修改添加。

（2）针对现有的地质条件进行分析，对于成矿区域实现快速的锁定并且划分。

（3）可以实现对地质异常带的高效率划分。

（4）能够充分的结合地质条件以及对应的标志，结合专家历史经验数据来对成矿条件进行分析，结合相应的操作而达到预期的效果。在系统运转过程中，可以吸取专家的经验。此外，还可以预测出目的地的矿产空间分布，使得相应的预测具有直观性。从经济方面进行考量，地理信息系统对于矿产项目，无论是长期还是短期都有较高的使用价值，节约了大量的时间，帮助矿产探测工作的稳步推进。

5 结语

地理信息系统在对金属矿产的勘探作业中扮演着重要的角色，极大地减少了传统金属矿产的勘探工作量。凭借着信息化管理的方式，实现对数据高效的分析。并且对相应的成矿区域进行量化。此外，在进行矿产预测的工作中还具备相应的直观性，简化了相应的工作流程，节约工作的时间。