gis技術及其在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應用畢業(yè)論文(編輯修改稿)
2025-07-25 07:48 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 面（地層、巖體、異常區(qū)等）檢索它們的屬性。數(shù)據(jù)庫一旦建立，其中的數(shù)字數(shù)據(jù)即作為一種資源存儲在計算機內(nèi)，可反復使用。當在同一地區(qū)進行深入的研究，或進行其他涉及庫中信息的研究時，即可應用數(shù)據(jù)庫的管理功能，檢索出所需的信息，這大大提高礦產(chǎn)資源勘查潛力評價的效率[23，26，27] 。 要素提取、綜合與模型的建立一般GIS 在礦產(chǎn)資源評價中可通過以下途徑來進行信息的提取與綜合：①直接利用GIS 的一些基本空間分析功能，通過研究空間實體（地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象、礦產(chǎn)實體）及相互關系（如空間實體的關系運算、BUFFER分析、疊置分析等）而達到評價的目的；②結(jié)合礦產(chǎn)預測數(shù)學模型進行綜合評價[1]，主要結(jié)合方式如圖4所示[28]?；贕IS的成礦信息提取就是運用GIS空間分析技術和其他學科專業(yè)理論知識，將地學數(shù)據(jù)信息表達成GIS空間數(shù)據(jù)庫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），并對其中的隱含的成礦信息進行深度地挖掘，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)建立的基礎地學數(shù)據(jù)庫，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個不同的應用層次[30]：①根據(jù)空間對象之間的關系及其分布特征，通過圖形分析操作實現(xiàn)對特征因子的提取，生成新的專題圖層；②根據(jù)具體的應用目標，模擬真實的地質(zhì)作用過程，通過構建空間分析模型實現(xiàn)與GIS 系統(tǒng)的集成。一般GIS空間分析在礦產(chǎn)資源勘查潛力評價中的應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，在此基礎上進行信息提取和查詢分析，如將用GIS方式表達的地質(zhì)圖、礦產(chǎn)圖和構造圖等各種地質(zhì)圖件與評價單元文件疊加，可計算得到所需評價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一步進行地質(zhì)變量綜合與轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對深層次信息的挖掘，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空間索引技術在空間數(shù)據(jù)高效、快速檢索的過程中發(fā)揮著重要的作用，它是對存儲在介質(zhì)上的數(shù)據(jù)位置信息的描述，運用于礦產(chǎn)資源勘查潛力評價中可以提高系統(tǒng)對地學數(shù)據(jù)獲取的效率?？臻g索引的主要常見方法有：Cell空間索引、四叉樹空間索引、RTree及其擴展的空間索引。目前空間索引技術主要應用于矢量數(shù)據(jù)查詢檢索、空間數(shù)據(jù)庫的管理等[31]。簡單地說：GIS空間分析功能是成礦信息獲取的主要手段，也是實現(xiàn)成礦信息自動提取與變量轉(zhuǎn)換的主要思路和內(nèi)容。 評價模型的建立在GIS 空間數(shù)據(jù)庫建設中一項非常重要的內(nèi)容是根據(jù)預測評價礦種及資料水平來進行空間數(shù)據(jù)庫地學數(shù)據(jù)模型的設計[32,33]，傳統(tǒng)的礦產(chǎn)資源勘查評價是基于專家找礦模型來實現(xiàn)對資源的合理評價，而利用GIS 技術的空間分析功能可以反推找礦模型，這實現(xiàn)了評價模式的轉(zhuǎn)變[34]。礦產(chǎn)資源勘查潛力評價模型實際為基于GIS的應用模型，即根據(jù)具體的應用目標和問題，借助GIS技術優(yōu)勢，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理和過程。礦產(chǎn)資源勘查潛力的評價模型包括反映礦產(chǎn)形成及成礦表現(xiàn)的礦床成礦模型、綜合標志找礦模型、礦床地質(zhì)環(huán)境模型和社會經(jīng)濟模型等內(nèi)容[35]。在潛力評價模型的建立過程中，可用GIS 表達模型諸要素，如在礦床模型中可表達的要素為：成礦地質(zhì)背景、礦床成礦要素、成礦產(chǎn)物、成礦標志等。具體過程可以概括為：在多源地學信息空間數(shù)據(jù)庫的基礎上，根據(jù)確定的評價因子，利用GIS提供的空間分析功能處理多源地學信息，進行專題信息的提取和生成，形成適合礦產(chǎn)資源勘查潛力評價的專題圖層和專題屬性，并建立綜合信息評價模型[22]。 礦產(chǎn)資源勘查潛力預測評價科學理論的3 條準則為：深刻、統(tǒng)一和預測[36]。由此可見，預測能力是評價科學理論的重要標準。預測的目的是應用當代先進的地質(zhì)理論和現(xiàn)代化的技術方法將與礦產(chǎn)有關的資料（數(shù)據(jù)或信息）轉(zhuǎn)化為資源量的概念，進而圈定預測遠景區(qū)，縮小勘查目標區(qū)，減小發(fā)現(xiàn)礦床的風險，從而提高找礦成效和預見性[37]。在礦產(chǎn)資源勘查潛力預測中，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圖的組合關系，最終利用組合圖進行潛力預測。GIS 在礦產(chǎn)資源勘查潛力評價中的應用過程如圖5 所示。圖5 GIS在礦產(chǎn)資源勘查潛力預測中的工作流程在礦產(chǎn)資源勘查潛力評價的實際工作中，主要面臨預測要素信息提取與綜合、多元信息分析與表達、找礦信息立體化等問題，而這恰好可以用GIS技術解決。其中，空間分析和空間索引技術可以解決信息提取與綜合問題；GIS 空間數(shù)據(jù)庫可以高效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)的錄入、修改、統(tǒng)計、查詢等功能。同時，GIS的應用模型可使觀念世界中形成的概念模型轉(zhuǎn)化為預測評價模型，并使之具體化、形象化。[38]5 存在的關鍵問題及研究思路GIS 在礦產(chǎn)資源預測中的應用發(fā)展迅速,但尚存在一些關鍵問題。利用GIS進行礦產(chǎn)資源預測的成功與否,在很大程度上取決于對研究區(qū)域成礦規(guī)律的認識程度和預測方法的合理應用[8]。傳統(tǒng)地質(zhì)科學對成礦規(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)合預測模型的礦產(chǎn)資源預測,還存在一些缺陷,如忽略各種地質(zhì)變量之間的關系、各種地質(zhì)變量與成礦作用的關系
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