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摘要：本文阐述了地质勘查中GIS的使用现状和在矿产预测中的一些探讨。
关键词：GIS ；矿产预测；预测方法
Abstract: This paper describes the current situation of the use of GIS in geological exploration and to prediction of mineral resources.
Key words: GIS; mineral prediction; prediction method
中图分类号：P25
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）是对所有与矿产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，谋求矿产开发的最佳社会经济效益和环境效益的目的。
一、GIS的在地勘中的应用现状
随着科学技术和社会经济的发展，GIS系统软件和应用软件日趋成熟和完善，地理信息产业的建立以及数字化信息产品的普及，GIS 的社会需求增大，应用日趋广泛，使其从一门专业技术发展成为一门独立的新兴学科。 GIS最早起源于20世纪60年代“要把地图变成数字形式的地图，便于计算机处理分析”这样的目的。1963年，加拿大测量学家R.F Tomlinson首先提出了GIS这一术语，并建成世界上第一个GIS(加拿大地理信息系统CGIS)，用于自然资源的管理和规划。那时的GIS注重于空间数据的地学处理。20世纪70年代以后，随着计算机软硬件水平的提高，以及政府部门在自然资源管理、规划和环境保护等方面对空间信息进行分析、处理的需求，GIS得到了巩固和发展。 进入20世纪80年代，GIS的应用领域迅速扩大，商业化的软件开始进入市场，其应用从基础信息管理与规划转向空间决策支持分析，地理信息产业的雏形开始形成。 20世纪90年代以后，伴随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，GIS的应用也日趋深化和广泛，在国土资源、农业、气象、环境、城市规划等领域成为常备的工作系统。但是在矿产测绘方面的发展不是尽如人意 。
二、矿产预测中几种基于GIS的功能软件系统的应用
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.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。
三、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:
1.搜集数据。搜集研究区内与成矿有關的地质、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。
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.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。
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。
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。
四、主要问题的处理措施
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。
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。
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.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。
五、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，化解矿产开采过程中的高风险、高危害因素，提高效率，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，从而提高我国矿产在国际上的竞争力。
参考文献：
[1]彭雁.基于GIS的真实地形三维重构系统的设计与实现[D].电子科技大学,2008,01:32-33.
[2]王军.浅析三维GIS位置引擎系统项目[J].电脑编程技巧与维护,2011,08:62-63.
关键词：GIS ；矿产预测；预测方法
Abstract: This paper describes the current situation of the use of GIS in geological exploration and to prediction of mineral resources.
Key words: GIS; mineral prediction; prediction method
中图分类号：P25
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）是对所有与矿产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，谋求矿产开发的最佳社会经济效益和环境效益的目的。
一、GIS的在地勘中的应用现状
随着科学技术和社会经济的发展，GIS系统软件和应用软件日趋成熟和完善，地理信息产业的建立以及数字化信息产品的普及，GIS 的社会需求增大，应用日趋广泛，使其从一门专业技术发展成为一门独立的新兴学科。 GIS最早起源于20世纪60年代“要把地图变成数字形式的地图，便于计算机处理分析”这样的目的。1963年，加拿大测量学家R.F Tomlinson首先提出了GIS这一术语，并建成世界上第一个GIS(加拿大地理信息系统CGIS)，用于自然资源的管理和规划。那时的GIS注重于空间数据的地学处理。20世纪70年代以后，随着计算机软硬件水平的提高，以及政府部门在自然资源管理、规划和环境保护等方面对空间信息进行分析、处理的需求，GIS得到了巩固和发展。 进入20世纪80年代，GIS的应用领域迅速扩大，商业化的软件开始进入市场，其应用从基础信息管理与规划转向空间决策支持分析，地理信息产业的雏形开始形成。 20世纪90年代以后，伴随着计算机技术和网络技术的迅猛发展，GIS的应用也日趋深化和广泛，在国土资源、农业、气象、环境、城市规划等领域成为常备的工作系统。但是在矿产测绘方面的发展不是尽如人意 。
二、矿产预测中几种基于GIS的功能软件系统的应用
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.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。
三、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:
1.搜集数据。搜集研究区内与成矿有關的地质、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。
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.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。
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。
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。
四、主要问题的处理措施
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。
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。
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.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。
五、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，化解矿产开采过程中的高风险、高危害因素，提高效率，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，从而提高我国矿产在国际上的竞争力。
参考文献：
[1]彭雁.基于GIS的真实地形三维重构系统的设计与实现[D].电子科技大学,2008,01:32-33.
[2]王军.浅析三维GIS位置引擎系统项目[J].电脑编程技巧与维护,2011,08:62-63.