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(參考版)
2025-07-01 07:48本頁(yè)面
【正文】 GIS技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)三者必將被最終結(jié)合在一起,設(shè)計(jì)出一種全新的空間信息計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。WebGis即不是環(huán)網(wǎng)GIS,以WWW的Web頁(yè)面作為GIS用戶界面,便于使用者共享資源、查詢?yōu)g覽、更新軟件等。GIS將由現(xiàn)在具備一些三維顯示功能逐漸發(fā)展為真正意義上的三維GIS,可以進(jìn)行三維數(shù)據(jù)操作、全息圖像顯示、層次處理等。次外,多媒體技術(shù)會(huì)逐步應(yīng)用于GIS[45]。 。目前,就通用0GIS而言,功能也在不斷拓展。一些標(biāo)準(zhǔn)化措施、工作規(guī)范會(huì)相繼出現(xiàn), 研究人員嚴(yán)格根據(jù)GIS分析要求采集原始數(shù)據(jù), 學(xué)術(shù)刊物按相關(guān)規(guī)定發(fā)表地質(zhì)資料,依此循序漸進(jìn)經(jīng)相當(dāng)時(shí)期甚至幾代人的積累,一個(gè)地質(zhì)研究全面定量化的時(shí)代必將最終到來(lái), 從而導(dǎo)致地質(zhì)學(xué)在許多基本認(rèn)識(shí)上的重大飛躍和找礦的重大突破。海量數(shù)據(jù)、多元(源)信息、定量化是GIS分析的重要特點(diǎn),也正是傳統(tǒng)地質(zhì)研究中所缺乏的,數(shù)據(jù)的日積月累與具體研究方法的不斷完善必將引起一些質(zhì)的變化。本文認(rèn)為目前可行的也比較高效的方法是,在地圖掃描的基礎(chǔ)上,基于GIS平臺(tái)或?qū)ｉT(mén)矢量化軟件進(jìn)行半自動(dòng)、交互式的屏幕數(shù)字化,而屬性數(shù)據(jù)可以在數(shù)字化的同時(shí)錄入,或者在專門(mén)的數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)上錄入后再與圖形數(shù)據(jù)連接。此外,基于GIS的礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)需要采集大量的礦產(chǎn)地質(zhì)數(shù)據(jù),其中一種重要的獲取方式是地圖數(shù)字化,而目前采用數(shù)字化儀或基于GIS平臺(tái)的屏幕數(shù)字化均存在工作量大、精度控制難等問(wèn)題。為了充分利用領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí),一種可行的研究思路是,在基于GIS的礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)中,采用層次分析方法,將礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)的各要素按隸屬關(guān)系分為若干層次,而領(lǐng)域?qū)＜覍?duì)各層次各因素的相對(duì)重要性給出定量指標(biāo),然后利用數(shù)學(xué)方法綜合進(jìn)而得到各層次各因素的相對(duì)重要性權(quán)值,以此作為預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)的一個(gè)基礎(chǔ)或者一個(gè)專題層。礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)中領(lǐng)域?qū)＜业闹R(shí)是任何技術(shù)手段以及數(shù)學(xué)模型無(wú)法替代的[44],在基于GIS的礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)中如何考慮專家意見(jiàn)以及GIS礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)系統(tǒng)如何與專家系統(tǒng)結(jié)合等問(wèn)題仍在探索之中。礦床時(shí)間譜系的研究對(duì)于礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)具有十分重要的指導(dǎo)意義[41],但由于時(shí)空數(shù)據(jù)及其涉及的時(shí)空分析的復(fù)雜性,GIS中的時(shí)空數(shù)據(jù)模型仍然處于研究階段, 還沒(méi)有可實(shí)際應(yīng)用的時(shí)態(tài)GIS出現(xiàn)[42,43],也使得在礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)中與時(shí)態(tài)相關(guān)的研究剛剛起步。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]。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。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]。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。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。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)。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)。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]。 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]。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]。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。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?；贕IS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。當(dāng)在同一
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