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(編輯修改稿)
2024-10-07 17:01 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 型進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[1]，主要結(jié)合方式如圖 4 所示 [28]。 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。 空間分析方法 為了能充 分利用已經(jīng)建立的基礎(chǔ)地學(xué)數(shù)據(jù)庫(kù)，必須使用 GIS 提供的空間分析功能 [29]。 GIS 空間分析功能包括 2 個(gè)不同的應(yīng)用層次[30]：①根據(jù)空間對(duì)象之間的關(guān)系及其分布特征，通過(guò)圖形分析操作實(shí)現(xiàn)對(duì)特征因子的提取，生成新的專題圖層；②根據(jù)具體的應(yīng)用目標(biāo)，模擬真實(shí)的地質(zhì)作用過(guò)程，通過(guò)構(gòu)建空間分析模型實(shí)現(xiàn)與 GIS 系統(tǒng)的集成。 一般 GIS 空間分析在礦產(chǎn)資源 勘查 潛力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用情況可以這樣描述：利用 GIS 的空間分析功能（如包含、緩沖區(qū)分析、疊加分析、統(tǒng)計(jì)分析等）生成新的專題信息圖層，然后利用 GIS 的空間查詢功能檢索出滿足條件 的空間信息，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行信息提取和查詢分析，如將用 GIS 方式表達(dá)的地質(zhì)圖、礦產(chǎn)圖和構(gòu)造圖等各種地質(zhì)圖件與評(píng)價(jià)單元文件疊加，可計(jì)算得到所需評(píng)價(jià)單元的定性和定量數(shù)據(jù)信息，還可以利用已有的變量進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)變量綜合與轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)對(duì)深層次信息的挖掘，使隱含的信息和規(guī)律顯性化。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?？臻g索引的主要常見(jiàn)方法有： Cell 空間索引 、四叉樹(shù)空間索引、RTree 及其擴(kuò)展的空間索引。目前空間索引技術(shù)主要應(yīng)用于矢量數(shù)據(jù)查詢檢索、空間數(shù)據(jù)庫(kù)的管理等 [31]。簡(jiǎn)單地說(shuō)： GIS 空間分析功能是成礦信息獲取的主要手段，也是實(shí)現(xiàn)成礦信息自動(dòng)提取與變量轉(zhuǎn)換的主要思路和內(nèi)容。 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]。礦產(chǎn)資源 勘查 潛力評(píng)價(jià)模型實(shí)際為基于 GIS 的應(yīng)用模型，即根據(jù)具體的應(yīng)用目標(biāo)和問(wèn)題，借助 GIS 技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使觀念世界中形成的概念模型具體化為信息世界中可操作的機(jī)理和過(guò)程。 礦產(chǎn)資源 勘查 潛力的評(píng)價(jià)模型包括反映礦產(chǎn)形成及成礦表現(xiàn)的礦床成礦模型、綜合標(biāo)志找礦模型、礦床地質(zhì)環(huán)境模型和社會(huì)經(jīng)濟(jì)模型等內(nèi)容 [35]。在潛力評(píng)價(jià)模型的建立過(guò)程中，可用 GIS 表達(dá)模型諸要素，如在礦床模型中可表達(dá)的要素為：成礦地質(zhì)背景、礦床成礦要素、成礦產(chǎn)物、成礦標(biāo)志等。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)的專題圖層和專題屬性，并建立綜合信息評(píng)價(jià)模型 [22]。 礦產(chǎn)資源 勘查 潛力預(yù)測(cè) 評(píng)價(jià)科學(xué)理論的 3 條準(zhǔn)則為：深刻、統(tǒng)一和預(yù)測(cè) [36]。由此可見(jiàn)，預(yù)測(cè)能力是評(píng)價(jià)科學(xué)理論的重要標(biāo)準(zhǔn)。預(yù)測(cè)的目的是應(yīng)用當(dāng)代先進(jìn)的地質(zhì)理論和現(xiàn)代化的技術(shù)方法將與 礦產(chǎn)有關(guān)的資料（數(shù)據(jù)或信息）轉(zhuǎn)化為資源量的概念，進(jìn)而圈定預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)，縮小勘查目標(biāo)區(qū)，減小發(fā)現(xiàn)礦床的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高找礦成效和預(yù)見(jiàn)性 [37]。在礦產(chǎn)資源勘查 潛力預(yù)測(cè)中，借助 GIS 工具能夠探索已知礦帶與地質(zhì)、地球物理和地球化學(xué)圖的組合關(guān)系，最終利用組合圖進(jìn)行潛力預(yù)測(cè)。 GIS 在礦產(chǎn)資源 勘查 潛力評(píng)價(jià)中的應(yīng)用過(guò)程如圖 5 所示。 圖 5 GIS 在礦產(chǎn)資源勘查潛力預(yù)測(cè)中的工作流程 在礦產(chǎn)資源 勘查 潛力評(píng)價(jià)的實(shí)際工作中，主要面臨預(yù)測(cè)要素信息提取與綜合、多元信息分析與表達(dá)、找礦信息立體化等問(wèn)題，而這恰好可以用 GIS 技術(shù)解決。其中，空間分析和空間索引技術(shù)可以解決信息提取與綜合問(wèn)題； GIS 空間數(shù)據(jù)庫(kù)可以高效地實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、修改、統(tǒng)計(jì)、查詢等功能。同時(shí)， GIS 的應(yīng)用模型可使觀念世界中形成的概念模型轉(zhuǎn)化為預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)模型，并使之具體化、形象化。 [38] 5 存在的關(guān)鍵問(wèn)題及 研究思路 GIS 在礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)中的應(yīng)用發(fā)展迅速 ,但尚存在一些關(guān)鍵問(wèn)題。 利用 GIS 進(jìn)行礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)的成功與否 ,在很大程度上取決于對(duì)研究區(qū)域成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)程度和預(yù)測(cè)方法的合理應(yīng)用 [8]。傳統(tǒng)地質(zhì)科學(xué)對(duì)成礦規(guī)律的研究已有較成熟的方法體系 ,但是利用 GIS 的空間分析功能以及結(jié)合預(yù)測(cè)模型的礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè) ,還存在一些缺陷 ,如忽略各種地質(zhì)變量之間的關(guān)系、各種地質(zhì)變量與成礦作用的關(guān)系 ,以及地質(zhì)結(jié)構(gòu)、構(gòu)造特征等 [39],同時(shí)預(yù)測(cè)模型本身尚不成熟。為了克服這些問(wèn)題 ,本文認(rèn)為 ,所建立的多源地學(xué)信息空間數(shù)據(jù)庫(kù)不應(yīng)只是多源礦產(chǎn)地質(zhì) 數(shù)據(jù)的集合 ,還應(yīng)當(dāng)包括一些關(guān)系信息 ,如多源礦產(chǎn)地質(zhì)數(shù)據(jù)之間的關(guān)系、多源礦產(chǎn)地質(zhì)數(shù)據(jù)與成礦作用的關(guān)系等。而這又牽涉到多源礦產(chǎn)地質(zhì)數(shù)據(jù)的組織問(wèn)題。 礦產(chǎn)地質(zhì)數(shù)據(jù)是基于 GIS 的礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)的基礎(chǔ) ,但是目前地礦行業(yè)礦產(chǎn)地質(zhì)數(shù)據(jù)不僅是多來(lái)源、多學(xué)科的 ,而且還依各個(gè)部門(mén)的任務(wù)、內(nèi)容不同而不同 , 包括地質(zhì)、構(gòu)造、地層、巖石、礦體、鉆孔、物探、化探等數(shù)據(jù)及與地質(zhì)礦產(chǎn)有關(guān)的各項(xiàng)研究成果數(shù)據(jù) ,因此如何高效地組織和管理這些數(shù)據(jù)使之適于 GIS 礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)是急待解決的問(wèn)題 [40]。本文提出的思路是 ,以成礦規(guī)律的研究為基礎(chǔ) ,劃分不同類 型礦床 , 從不同類型成礦作用的角度 , 對(duì)多源礦產(chǎn)地質(zhì)數(shù)據(jù)進(jìn)行歸納、總結(jié)、分類 ,建立包含多源礦產(chǎn)地質(zhì)數(shù)據(jù)及其相互關(guān)系以及與成礦作用內(nèi)在聯(lián)系的多源地學(xué)信息空間數(shù)據(jù)庫(kù) ,同時(shí)根據(jù)需要 ,多源礦
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