gis技術(shù)及其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用畢業(yè)論文-wenkub
2022-09-12 17:01:45 本頁(yè)面
【正文】 價(jià) 過(guò)程中難以實(shí)現(xiàn)可視化的互操作，并且空間對(duì)象之間的復(fù)雜關(guān)系難以直觀地體現(xiàn)；③難以將實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的結(jié)果可視化表達(dá) [1]。但 GIS 的進(jìn)一步發(fā)展與完善必將使地質(zhì)礦產(chǎn)勘查進(jìn)入一個(gè)數(shù)字化的新時(shí)期。 GIS 技術(shù)及其在 地質(zhì) 礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用 [摘要 ] GIS 作為一種先進(jìn)技術(shù) , 是電子信息技術(shù)飛速發(fā)展的必然產(chǎn)物 , 與現(xiàn)代地球及其相關(guān)科學(xué)日益增長(zhǎng)的需求相適應(yīng) ,以處理地球上任何具有空間方位的海量信息為特征 ,具定量、定時(shí)、定位等優(yōu)點(diǎn) ,近 10 年來(lái)已在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中得到廣泛應(yīng)用。 [關(guān)鍵詞 ] 礦產(chǎn)資源 ； 地理信息系統(tǒng) ； GIS； GIS 應(yīng)用現(xiàn)狀 ； 預(yù)測(cè)方法 ； 礦產(chǎn)資源 勘查 潛力 ； 評(píng)價(jià)路線 ； 關(guān)鍵問(wèn)題 礦產(chǎn)資源是人類(lèi)社會(huì)賴以生存和發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，隨著生產(chǎn)力水平的提高和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，礦產(chǎn)資源的利用程度及其工業(yè)價(jià)值也將不斷提高。而 地理信息系統(tǒng)即GIS( Geographical Information system)通過(guò)圖形操作對(duì)空間對(duì)象關(guān)系進(jìn)行分析，在此 基礎(chǔ)上通過(guò)可視化界面輸出分析結(jié)果，這不僅可以在礦產(chǎn)資源勘查 過(guò)程 評(píng)價(jià) 中實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互操作，并且評(píng)價(jià)結(jié)果能進(jìn)行可視化展 示。GIS 作為一門(mén)新興技術(shù)，從學(xué)科的角度來(lái)看，是在地理學(xué)、地圖學(xué)、測(cè)量學(xué)、信息科學(xué)、管理科學(xué)和計(jì)算機(jī)等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一門(mén)學(xué)科，具有獨(dú)立的學(xué)科體系；從應(yīng)用和技術(shù)的角度來(lái)看，就是解決空間問(wèn)題的工具、方法和技術(shù)；從功能的角度看， 具有空間數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)、顯示、編輯、處理、分析、輸出和應(yīng)用等功能；從系統(tǒng)學(xué)的角度看，具有一定的結(jié)構(gòu)和功能，是一個(gè)完整的系統(tǒng) [3]。我國(guó)將 GIS 技術(shù) 應(yīng)用于礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)始于 20 世紀(jì) 80 年代中后期，許多研究部門(mén)及大專(zhuān)院校，運(yùn)用 GIS 技術(shù)在全國(guó)一定范圍內(nèi)開(kāi)展了礦產(chǎn)資源 勘查 的工作，初步研制出基于 GIS 平臺(tái)的礦產(chǎn)資源 勘查 評(píng)價(jià)輔助決策系統(tǒng)，并對(duì)部分礦種實(shí)施了資源潛力評(píng)價(jià)研究 [7]，如中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院肖克炎博士的課題組在 MapGIS 軟件平臺(tái)上開(kāi)發(fā)了礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)系統(tǒng) (MRAS)[8]，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）數(shù)學(xué)地質(zhì)遙感地質(zhì)研究所開(kāi)發(fā)了金屬礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)分析系統(tǒng)（ MORPAS） [9]， 長(zhǎng)春科技大學(xué)王世稱(chēng)等“綜合信息礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)系統(tǒng)（ＫＣＹＣ）” [10]，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)池順都 開(kāi)發(fā)的“基于ＧＩＳ地質(zhì)異常的分析系統(tǒng)”，中國(guó)地質(zhì)礦產(chǎn)信息研究院與四川地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局在ＡＲＣ／ＩＮＦＯ和ＡＲＣＶＩＥＷ平臺(tái)合作開(kāi)發(fā)的“ＧＩＳ應(yīng)用于礦產(chǎn)資源區(qū)域評(píng)價(jià)方法（ＡＭＳ－ＧＩＳ）” [11]，武警黃金指揮部白萬(wàn)成等基于ＡＲＣＶＩＥＷ開(kāi)發(fā)的“礦產(chǎn)位置預(yù)測(cè)系統(tǒng)（ＤＰＩＳ）” [12]等。 目前， GIS 礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)，主要是利用 GIS 的基本空間分析功能，研究地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)體的空間關(guān)系，對(duì)未知地段找 礦遠(yuǎn)景作直觀評(píng)價(jià)，如通過(guò)控礦因素的疊置分析可以圈出找礦有利地段，或是與數(shù)學(xué)預(yù)測(cè)模型相結(jié)合進(jìn)行預(yù)測(cè)，其方法可以概括如下： （ 1）收集地理、地質(zhì)、礦產(chǎn)、構(gòu)造、化探、物探及遙感等多源礦產(chǎn)地質(zhì)數(shù)據(jù)資料，將圖件進(jìn)行數(shù)字化、分層、統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)等處理后存入圖形庫(kù)中，將屬性數(shù)據(jù)分類(lèi)、編碼，并與圖形特征數(shù)據(jù)連接，建立多源地學(xué)信息空間數(shù)據(jù)庫(kù)。 （ 5）對(duì)專(zhuān)題屬性進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析，優(yōu)化成礦有利地段，并采用統(tǒng)計(jì)分析方法或其它建模方法對(duì)優(yōu)選靶區(qū)進(jìn)行資源量估算。 圖 1 礦產(chǎn)資源勘查一般評(píng)價(jià)過(guò)程 國(guó)內(nèi)外常用的礦產(chǎn)資源 勘查 評(píng)價(jià)方法體系的評(píng)價(jià)過(guò)程如圖 1 所示，概括為地、礦、物、化、遙和科研資料的匯集，建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)，成礦信息提取，信息的綜合，成礦理論的應(yīng)用，預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)的圈定和優(yōu)化 [18]。以下就基于 GIS 的礦產(chǎn)資源 勘查潛力評(píng)價(jià)的基本步驟：地學(xué)基礎(chǔ)空間數(shù)據(jù)庫(kù)的建設(shè)，礦產(chǎn) 勘查 潛力評(píng)價(jià)綜合模型的建立，礦產(chǎn)資源 勘查 潛力綜合評(píng)價(jià)并預(yù)測(cè)礦產(chǎn)資源分布進(jìn)行論述?？臻g數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)是礦產(chǎn)資源 勘查 潛力評(píng)價(jià)信息系統(tǒng)建設(shè)中的一項(xiàng)重要工作，其涉及的技術(shù)關(guān)鍵問(wèn)題為 GIS 數(shù)據(jù)庫(kù)圖層的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)庫(kù)標(biāo)準(zhǔn)化及圖形采集精度誤差控制分析 [25]。 圖 3 礦產(chǎn)資源勘查潛力評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成 空間數(shù)據(jù)庫(kù)建立之后，圖形信息與屬性之間可以實(shí)現(xiàn)靈活雙向查詢檢索，即可從圖形檢索各種屬性信息，也可以根據(jù)地質(zhì)體的各種專(zhuān)題屬性實(shí)現(xiàn)其對(duì)應(yīng)圖形的檢索，還可以進(jìn)行多種屬性組合條件的查詢與檢索，如在地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫(kù)中根據(jù)地層、巖性、構(gòu)造等屬性檢索出相應(yīng)的地質(zhì)體；還可以通過(guò)表示地質(zhì)現(xiàn)象的點(diǎn)（礦床、鉆孔、采樣點(diǎn)等）、線（斷層、線性構(gòu)造、河流等）以及面（地層、巖體、異常區(qū)等）檢索它們的屬性。 基于 GIS的成礦信息提取就是運(yùn)用 GIS空間分析技術(shù)和其他學(xué)科專(zhuān)業(yè)理論知識(shí)，將地學(xué)數(shù)據(jù)信息表達(dá)成 GIS 空間數(shù)據(jù)庫(kù)圖層或以圖層方式展現(xiàn)的屬性表（就是 GIS 能夠理解的方式），并對(duì)其中的隱含的成礦信息進(jìn)行深度地挖掘，找出反映礦床定位和礦床規(guī)模的信息。其中在 GIS 空間查詢中所用到的 GIS 空間索引技術(shù)在空間數(shù)據(jù)高效、快速檢索的過(guò)程中發(fā)揮著重要的作用，它是對(duì)存儲(chǔ)在介質(zhì)上的數(shù)據(jù)位置信息的描述，運(yùn)用于礦產(chǎn)資源 勘查 潛力評(píng)價(jià)中可以提高系統(tǒng)對(duì)地學(xué)數(shù)據(jù)獲取的效率。 評(píng)價(jià)模型的建立 在 GIS 空間數(shù)據(jù)庫(kù)建設(shè)中一項(xiàng)非常重要的內(nèi)容是根據(jù)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)礦種及資料水平來(lái)進(jìn)行空間數(shù)據(jù)庫(kù)地學(xué)數(shù)據(jù)模型的設(shè)計(jì) [32,33]，傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源 勘查 評(píng)價(jià)是基于專(zhuān)家找礦模型來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)資源的合理評(píng)價(jià)，而利用 GIS 技術(shù)的空間分析功能可以反推找礦模型，這實(shí)現(xiàn)了評(píng)價(jià)模式的轉(zhuǎn) 變 [34]。具體過(guò)程可以概括為：在多源地學(xué)信息空間數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)上，根據(jù)確定的評(píng)價(jià)因子，利用 GIS 提供的空間分析功能處理多源地學(xué)信息，進(jìn)行專(zhuān)題信息的提取和生成，形成適合礦產(chǎn)資源 勘查 潛力評(píng)價(jià)的專(zhuān)題圖層和專(zhuān)題屬性，并建立綜合信息評(píng)價(jià)模型 [22]。在礦產(chǎn)資源勘查 潛力預(yù)測(cè)中，借助 GIS
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