【正文】 地質(zhì)模型改變，通過(guò) GIS所提供的上述功能，可迅速形成另一套評(píng)價(jià)專(zhuān)題圖件。但是必須明確，在資源評(píng)價(jià)中GIS只是為礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的專(zhuān)家們提供了前所未有的評(píng)價(jià)工具與手段。數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)者不僅需要對(duì)評(píng)價(jià)目標(biāo)有深刻的理解，正確地確定數(shù)據(jù)的內(nèi)容，同時(shí)要掌握空間數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)技術(shù)，解決數(shù)據(jù)質(zhì)量所引起的數(shù)據(jù)集成問(wèn)題。在工作程度較高，數(shù)據(jù)比較豐富的地區(qū)，可采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)方法；在沒(méi)有已知礦床或已知礦床很少的情況下，信息由遙感和地球物理數(shù)據(jù)推斷而來(lái)，模型僅以地學(xué)專(zhuān)家的概念想法存在時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法就不能使用，而只能采用簡(jiǎn)單的分級(jí)和以知識(shí)為基礎(chǔ)的方法。將研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境與全球范圍內(nèi)已知的某種礦床類(lèi)型有關(guān)的或與研究區(qū)內(nèi)已知的礦床礦點(diǎn)的地質(zhì)環(huán)境對(duì)比；　　3. 建立找礦模型：建立這些礦床的描述性模型。從系統(tǒng)的能量、熱源、礦源、運(yùn)移路徑、礦床定位和邊緣帶等六個(gè)方面研究形成礦床的全部必要條件，并將它們轉(zhuǎn)換成可用GIS圖形表示的條件；礦床首先應(yīng)被考慮為從區(qū)域到礦田不同尺度的礦化系統(tǒng)，然后分解成局部的、礦田的、區(qū)域的不同尺度圖形條件。這實(shí)際上是用GIS輔助研究礦床模型的軟件模塊?！　?. 豐富的高質(zhì)量的空間與非空間數(shù)據(jù)集是成功評(píng)價(jià)的基礎(chǔ) 　　地理、地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感等不同方法所獲取的信息是地質(zhì)體不同性質(zhì)的反映，充分利用一切可能利用的信息提高礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性早已寫(xiě)入規(guī)范。地層、巖性、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)帶、蝕變、礦床或礦點(diǎn)等都是重要的與成礦有關(guān)的地質(zhì)信息。因此，遙感信息與重磁信息的有機(jī)結(jié)合（淺部信息與深部信息的結(jié)合）對(duì)減少成礦預(yù)測(cè)的不確定因素，提高找礦效率具有重要意義(陳永清，2001)。因此，必然形成同一地區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)具有不同的比例尺、不同的精度、不同的投影方式以及不同的存儲(chǔ)格式。 新采集的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)一定要根據(jù)綜合分析的要求，確定數(shù)據(jù)的質(zhì)量要求，并在數(shù)據(jù)生成的全過(guò)程進(jìn)行空間與屬性數(shù)據(jù)的質(zhì)量控制，包括完整性、一致性、定位精度、專(zhuān)題信息的精度等。另一種新方法是采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)，將空間信息和屬性信息的管理納入主流信息技術(shù)，即用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)同時(shí)管理空間與屬性信息。如果現(xiàn)存數(shù)據(jù)在上述方面不同，要通過(guò)變換或轉(zhuǎn)換進(jìn)行統(tǒng)一。這些分析數(shù)據(jù)可直接存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中，也可根據(jù)樣品位置信息生成GIS的點(diǎn)圖層，通過(guò)屬性表存儲(chǔ)分析數(shù)據(jù)，還可以將處理過(guò)的單元素異常圖或綜合異常圖作為GIS的多邊形圖層存儲(chǔ)。分類(lèi)一般有兩種方法，即線分類(lèi)法和面分類(lèi)法。在為相應(yīng)的點(diǎn)、線和面賦屬性時(shí)，必須對(duì)地層、巖性（包括結(jié)構(gòu)修飾）、年代（相對(duì)與絕對(duì)）、礦物學(xué)或蝕變、沉積學(xué)或成因、構(gòu)造地層環(huán)境、與相鄰地層單元的關(guān)系等進(jìn)行編碼。它們之間具有層次的隸屬關(guān)系，采用層次編碼的方法可準(zhǔn)確反映這種隸屬關(guān)系，實(shí)現(xiàn)有效的檢索。建立用于資源評(píng)價(jià)的空間數(shù)據(jù)庫(kù)一定要確定分層方案，將數(shù)據(jù)按邏輯類(lèi)型或?qū)I(yè)屬性分成不同的層進(jìn)行組織管理。如將兩個(gè)多邊形分開(kāi)，可能進(jìn)入第三個(gè)多邊形的斷層，其空間信息應(yīng)與多邊形一起存儲(chǔ)，以便進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。地球物理(重力、航磁等)、地球化學(xué)、遙感信息經(jīng)一定的數(shù)學(xué)方法處理，得出或推斷出與成礦有關(guān)的圖形信息，如一定取值范圍的地球化學(xué)異常圖、地球物理等值線圖、構(gòu)造圖等。 David I. ）。由于這種方法將缺乏數(shù)據(jù)與缺乏不利條件等同，因此，不適合在勘探程度低的地區(qū)使用。 表1 綜合定量的空間關(guān)系生成單幅預(yù)測(cè)圖的常用方法方法數(shù)據(jù)類(lèi)型說(shuō) 明布 爾離 散專(zhuān)題關(guān)系被定量化為顯示區(qū)域高（1）或低（0）的二值有利程度。這種方法輸出概率結(jié)果，考慮了不同空間關(guān)系對(duì)成礦的不同作用。實(shí)際上，布爾邏輯是模糊邏輯的子集。這些信息與對(duì)已知是貧瘠地區(qū)的相似度量信息一起由ANN進(jìn)行處理，建立輸入（度量信息）與輸出（礦床大小）的關(guān)聯(lián)。 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)連 續(xù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（ANN）并不用于將上述定義的空間關(guān)系綜合成一幅預(yù)測(cè)圖，而是進(jìn)行分類(lèi)的工具。每個(gè)專(zhuān)題的作用及礦床大小都可考慮在內(nèi)。但這些區(qū)將根據(jù)相應(yīng)專(zhuān)題的重要程度賦予統(tǒng)計(jì)權(quán)數(shù)。與證據(jù)加權(quán)一樣，數(shù)據(jù)的缺乏等同于有利條件的缺乏。缺點(diǎn)是用于分析的圖件必須是條件獨(dú)立的；先驗(yàn)和后驗(yàn)概率的值總是被低估，因?yàn)樵诘V產(chǎn)預(yù)測(cè)中，它們依賴于響應(yīng)變量的個(gè)數(shù)。 　　布爾邏輯、代數(shù)方法、貝葉斯、模糊邏輯和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是幾種常用的方法?！　?. 找礦信息的量化與轉(zhuǎn)換 　　基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)要解決的主要任務(wù)之一是將成礦信息變成GIS可以理解、處理的形式，這就是基于GIS的資源評(píng)價(jià)找礦信息的量化問(wèn)題。澳大利亞的專(zhuān)家們將它們稱為主圖層和導(dǎo)出(或派生)圖層，如：某一具體地層的圖層可在多邊形圖層中，經(jīng)對(duì)多邊形屬性編碼的識(shí)別，檢索出符合要求的多邊形并形成新的圖層?！　?空間信息的分層 　　目前流行的許多GIS軟件都將圖層作為基本的處理單元，拓?fù)潢P(guān)系、位置和距離計(jì)算、編輯、疊加、緩沖和網(wǎng)絡(luò)分析等都是面向圖層，在圖層一級(jí)進(jìn)行的(方裕，2001)。典型的實(shí)例是年代地層的分類(lèi)編碼。 　　編碼是將信息分類(lèi)的結(jié)果用一種計(jì)算機(jī)易于識(shí)別處理的符號(hào)體系表示出來(lái)的過(guò)程，是人們統(tǒng)一認(rèn)識(shí)、統(tǒng)一觀點(diǎn)、交換信息的一種技術(shù)手段(蔣景瞳，1998)?？臻g信息與屬性信息之間是否能夠?qū)崿F(xiàn)高效、靈活的檢索，主要取決于空間與屬性信息科學(xué)、合理的分類(lèi)編碼，這是建立空間數(shù)據(jù)庫(kù)要解決的另一個(gè)主要問(wèn)題。在建立評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，要根據(jù)處理及分析的需要，確定各種專(zhuān)題信息的存儲(chǔ)方式。地理定位控制主要指位置的平面控制和高程控制系統(tǒng)，涉及基準(zhǔn)參照系統(tǒng)、坐標(biāo)系統(tǒng)以及地圖投影等問(wèn)題。二是評(píng)價(jià)項(xiàng)目自己管理與評(píng)價(jià)有關(guān)的綜合地學(xué)信息，建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)于專(zhuān)業(yè)內(nèi)容的矛盾要由熟悉研究區(qū)的專(zhuān)業(yè)人員決定處理方法，采用交互式的方法進(jìn)行調(diào)整。 　　在資源評(píng)價(jià)中不可避免地涉及對(duì)現(xiàn)存數(shù)據(jù)的利用。　　 遙感信息已被廣泛地應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查與評(píng)價(jià) 　　遙感信息對(duì)快速優(yōu)選找礦有利地段具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其是在工作程度較低的邊遠(yuǎn)地區(qū)進(jìn)行戰(zhàn)略性礦產(chǎn)勘查時(shí)更加突出?！　?地質(zhì)信息是礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的最基礎(chǔ)信息 　　盡管綜合分析已成為明顯的趨勢(shì)，實(shí)踐證明，系統(tǒng)的地質(zhì)填圖和大量的野外觀察所取得的信息對(duì)找礦仍然是十分重要的。 六、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中成功應(yīng)用GIS需要解決的關(guān)鍵問(wèn)題 　　對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)的地質(zhì)和成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)是礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的前提。第一種特定模擬模塊，用于特定礦化系統(tǒng)及其有關(guān)的礦床類(lèi)型；第二種是交互式模擬模塊，用戶可交互式圈定有潛力地區(qū)的分布圖；第三種成因模擬模塊，用于研究已知礦化區(qū)或重要的地球物理異常。 　　成因概念法則是通過(guò)以地質(zhì)礦床理論為基礎(chǔ)出發(fā)點(diǎn)，在總結(jié)和研究礦床模型的基礎(chǔ)上綜合勘查資料，研究區(qū)域礦床生成規(guī)律，系統(tǒng)、全面地考察礦床形成機(jī)制，研究控礦的關(guān)鍵因素標(biāo)志，從而完成區(qū)域礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)。如有可能，在缺乏資料的地區(qū)，補(bǔ)充采集資料。 五、基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)方法與流程 　　根據(jù)研究區(qū)的工作程度的差別，用于礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)的空間分析方法可大致分成兩類(lèi)：經(jīng)驗(yàn)的和理論的。 　　 關(guān)于提高效率的問(wèn)題 前面已經(jīng)提到過(guò)，資源評(píng)價(jià)效率提高的基礎(chǔ)是合理有效地建立數(shù)據(jù)庫(kù)。據(jù)有經(jīng)驗(yàn)的地質(zhì)學(xué)家估計(jì)，采用傳統(tǒng)手工方式，編制一套評(píng)價(jià)圖件需幾個(gè)月甚至半年的時(shí)間，因此，即使有了新的想法，常常因時(shí)間或經(jīng)費(fèi)等原因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)。數(shù)據(jù)庫(kù)建立以后，如何利用數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)取決于地質(zhì)模型。根據(jù)用戶的經(jīng)驗(yàn)，對(duì)于新編圖件，可提高效率3 ~ 5倍，成本降低約三分之一?！　〈送?，數(shù)字化的地形分析功能能自動(dòng)提取地表梯度信息，計(jì)算坡度、坡向、劃分匯水盆地圖系和河流網(wǎng)，這種地形表面分析對(duì)研究地球化學(xué)元素在地表各介質(zhì)環(huán)境中的聚集、擴(kuò)散和遷移有特別的功效。不同圖形信息的疊置既可用于地質(zhì)成礦信息的提取，也可用于多種成礦信息的綜合分析。離開(kāi)空間位置談地質(zhì)體、構(gòu)造、巖性、采樣、樣品分析、物化探異常，談礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)就沒(méi)有意義?！　≮w鵬大教授也在九五期間將GIS技術(shù)應(yīng)用于地質(zhì)異常圈定和成礦預(yù)測(cè)。 　　八五期間，中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）物探系、物化探所、原部石油海洋地質(zhì)局江陵綜合研究隊(duì)、成都理工學(xué)院通過(guò)各種項(xiàng)目的實(shí)施都進(jìn)行過(guò)應(yīng)用GIS進(jìn)行多源地學(xué)信息系統(tǒng)綜合成礦預(yù)測(cè)的研究(姜作勤，1999)。筆者2000年訪問(wèn)開(kāi)普敦地調(diào)所時(shí)，其海洋地學(xué)部的有關(guān)專(zhuān)家就介紹了他們應(yīng)用GIS評(píng)價(jià)金剛石成礦有利地區(qū)的研究。澳大利亞地調(diào)所（AGSO）的前身礦產(chǎn)資源局1988年成立了由GIS技術(shù)與應(yīng)用專(zhuān)家組成的自然資源信息中心（NRIC）。1988年9月美國(guó)科學(xué)院、USGS和美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)聯(lián)合召開(kāi)了題為集成技術(shù)和地學(xué)應(yīng)用的GIS討論會(huì)，會(huì)上發(fā)表了多篇關(guān)于礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的論文。1982年USGS的地質(zhì)處與測(cè)繪處聯(lián)合啟動(dòng)了一個(gè)試驗(yàn)研究項(xiàng)目，設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)、應(yīng)用和評(píng)價(jià)用于美國(guó)本土(阿拉斯加除外)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)計(jì)劃CUSMAP的GIS原型系統(tǒng)。雖然GIS的發(fā)展與計(jì)算機(jī)輔助制圖有著密切的關(guān)系，但二者之間存在許多根本性的不同。該軟件是國(guó)家科技部向全國(guó)推薦的國(guó)產(chǎn)地理信息系統(tǒng)軟件平臺(tái)。ESRI是目前唯一一個(gè)支持全系列操作系統(tǒng)的GIS廠商，其多層次、全系列的GIS產(chǎn)品能夠滿足每一個(gè)用戶領(lǐng)域、每一個(gè)用戶規(guī)模的需求。國(guó)外的ARC/INFO、AtlasGIS 、INTERGRAPH，TITAN、GENAMAP、GRASS、ERDAS、ERMAPPER等，國(guó)產(chǎn)的MAPGIS、CITYSTAR、GEOSTAR等都屬這類(lèi)軟件；　　通用型地理信息系統(tǒng)平臺(tái)通常均提供強(qiáng)大的二次開(kāi)發(fā)功能，有的提供專(zhuān)用的編程環(huán)境，如ARCVIEW的AVENUE、MAPINFO的MAPBASIC、ARC/INFO的XML語(yǔ)言；目前更多的是提供更通用的DLL、ActiveX、JAVA等動(dòng)態(tài)連接庫(kù)或控件產(chǎn)品，如TITAN 、MAPGIS、MapObjects、MAPX等，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具(各種高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言)調(diào)用這些二次開(kāi)發(fā)函數(shù)或控件可進(jìn)行用戶化開(kāi)發(fā)的GIS產(chǎn)品，特別是用來(lái)開(kāi)發(fā)各種專(zhuān)業(yè)型的地理信息系統(tǒng)。 空間查詢與分析　　空間查詢與分析是GIS的核心，是GIS最重要的和最具有魅力的功能，也是GIS有別于其他信息系統(tǒng)的本質(zhì)特征。屬性編輯主要與數(shù)據(jù)庫(kù)管理結(jié)合在一起完成，圖形編輯主要包括拓?fù)潢P(guān)系建立、圖形編輯、圖形整飾、圖幅拼接、圖形變換、投影變換、誤差校正等功能。圖4是一個(gè)典型的GIS功能框圖。因此，GIS應(yīng)用的關(guān)鍵是掌握實(shí)施GIS來(lái)解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的人員素質(zhì)。 　　 數(shù)據(jù)　　數(shù)據(jù)是一個(gè)GIS應(yīng)用系統(tǒng)的最基礎(chǔ)的組成部分。目前的GIS軟件可以在很多類(lèi)型的硬件上運(yùn)行，從中央計(jì)算機(jī)服務(wù)器到桌面計(jì)算機(jī)，從單機(jī)到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。1994年中國(guó)GIS協(xié)會(huì)在北京成立，標(biāo)志中國(guó)GIS行業(yè)已形成一定規(guī)模。GIS與衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)始用于全球性問(wèn)題的研究，如全球變化和全球監(jiān)測(cè)、全球沙漠化、全球可居住區(qū)評(píng)價(jià)、厄爾尼諾現(xiàn)象及酸雨、核擴(kuò)散及核廢料等(李德仁，1994)；從土地利用、城市規(guī)劃等宏觀管理應(yīng)用，深入到各個(gè)領(lǐng)域解決工程問(wèn)題，如環(huán)境與資源評(píng)價(jià)、工程選址、設(shè)施管理、緊急事件響應(yīng)等。GIS的出現(xiàn)是信息技術(shù)及其應(yīng)用發(fā)展到一定程度的必然產(chǎn)物。實(shí)踐證明，GIS技術(shù)的應(yīng)用形成了新一代的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)方法（李裕偉，1998）?！　〉乩硇畔⑾到y(tǒng)GIS作為對(duì)地球空間數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)、檢索、建模、分析和表示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不僅可以管理以數(shù)字、文字為主的屬性信息，而且可以管理以圖形圖像為主的空間信息。顧名思義，地理信息系統(tǒng)是處理地理信息的系統(tǒng)。70年代是地理信息系統(tǒng)走向?qū)嵱玫陌l(fā)展期。目前，GIS的應(yīng)用在走向區(qū)域化和全球化的同時(shí)，己滲透到各行各業(yè)，涉及千家萬(wàn)戶，成為人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和工作中不可缺少的工具和助手。1998年，國(guó)產(chǎn)軟件打破國(guó)外軟件的壟斷，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的占有率達(dá)25%。圖1是典型的網(wǎng)絡(luò)型GIS硬件配置(修文群，1999)，圖2是一個(gè)典型的基本型GIS硬件配置，它是一般用戶最常用的配置?！　∫粋€(gè)GIS應(yīng)用系統(tǒng)必須建立在準(zhǔn)確合理的