GIS用于地质矿产资源评价的实践效果评价

张智宽

（广西壮族自治区第三地质队 广西钦州 535000）

GIS用于地质矿产资源评价的实践效果评价

张智宽

（广西壮族自治区第三地质队 广西钦州 535000）

本文详细论述了GIS技术研究方向和主要类型，针对其在矿产资源评价中的应用进行了优越性及可行性分析，重点介绍了GIS评价步骤及需要注意的关键问题。

GIS；地质矿产资源；评价；效果

GIS中文名称地理信息系统（Geographic Information System），是一种空间数据管理系统，主要由计算机硬件和软件设计而成，用于地理信息的采集、管理、分析和建模等过程。该系统综合性极强，涉及地理学、测绘学、统计学和计算机科学等多门学科，在地质矿产资源评价中发挥极其重要的作用，受到国内外科技工作者的广泛关注和研究。目前世界上常用的GIS软件多达数百种。

在地质矿产资源评价领域，GIS软件在计算机系统管理下，能对地质、地球物理和化学、遥感等多元信息进行集成，管理并分析有效信息，成功改善了传统地质矿产资源评价方法，在实践应用中总体评价效果较好。

1 GIS主要研究方向及类型

1.1 万维网GIS

万维网GIS又称Web GIS或者Internet GIS，是一种开放式地理信息系统，通过互联网技术环境进行扩展，以实现交互操作。用户只需要利用WWW浏览GIS中的空间数据并进行修改、编辑和图形制作，还能进行空间和模型分析，也可发布信息[1]。

Web GIS优势在于适应性强、易维护、操作简单、高时效性等，该系统开发和应用的成本低，代表产品ESRI公司的MapObjects IMS和国家遥感工程中心GeoBeans地网等。

1.2 3D GIS

3D GIS能对现实世界进行较好的还原，并能分析、操作三维空间，3D GIS与传统的2D GIS功能相比，还具有可视化2.5维和3维对象的能力，对三维空间DBMS进行管理和空间分析，能及时吸纳现代数据获取技术和大数据处理技术的精髓。3D GIS已经在城市规划、决策管理、服务业等领域得到广泛应用。

1.3 虚拟现实GIS

虚拟现实GIS是将虚拟现实技术与GIS技术的某些功能相结合产生的一种地理信息系统，简称RV GIS。该技术综合性强，通过视、听等感知与三维虚拟镜像进行交互。该技术可实现地学研究及地理空间可视化等功能，因此对数字化城市和地球的实现和发展非常有益。

2 GIS在地质矿产资源评价中的应用

在地质矿产资源评价中，GIS技术能对地质地理、遥感和地球物理化学等多元化信息进行采集、管理和分析，将这些信息综合运用到地质构造运动、岩浆活动、矿石形成、空间演化规律和矿床找矿标志等地质矿产资源的评价活动中。因此，GIS在地质矿产资源系列过程中扮演重要角色。

2.1 GIS在地质矿产资源评价的优越性和可行性分析

GIS具备强大的数据库管理和空间分析能力，成功解决了传统技术遇到的诸多难题，如地质数据的庞杂性和时空性，在地质矿产资源评价表现出众多优势。

2.1.1 实现长期保存数据和图件

因GIS具备数据库和图库管理功能，这使得相关地质图件和数据的长期保存及修改变为可能。根据GIS相关功能建立各种模型导出数据库，通过图层方便、有序地管理矿产资源评价空间数据库。而GIS“独立条件图层”能够提取多源地学数据（如地、物、化、遥的属性及空间信息）而生成中间图层，这些图层有利于进行矿产定量预测[2]。

2.1.2 多源信息叠加分析

GIS具备专题图层管理功能，可将多学科、多层次的图形快速叠加并按自己的构思自由组合，同时方便建立模型和对空间的模拟分析，使数据分析更高效、定量化。

2.1.3 快捷完成空间信息查询和检索

利用GIS在对空间信息进行查询和检索时，既可以根据专题属性如地质图层检索岩浆、岩地质体，又可实现不同专题数据空间交互的查询。

2.1.4 空间分析能力强大

强大的空间分析能是GIS区别于传统地理信息系统的最大特点，尤其是在矿产资源评价过程中显得格外重要。GIS空间分析能力包括空间的叠加、相邻关系、缓冲区及地形分析等功能，还能进行空间信息如面积、距离等的计算，实现对各种地质体、多种空间关系的定量计算和分析。

2.1.5 可视化与反复检验

利用DEM、TIN等模型能有效实现各类空间测量的可视化，从而将GIS可视化功能与成矿信息数据相结合。同时，GIS能保证成矿预测可视化和资源评价工作可反复检验等。

2.1.6 提供高质量预测成果图件

GIS可对各种控矿因素进行叠加、统计分析，通过生成高视觉效果的统计图表，再结合研究区域地质背景，分析其区域特征及在成矿预测中的有利程度。

2.2 利用GIS进行地质矿产资源评价的六大步骤

（1）建立空间数据库

收集研究范围内的各种地学数据，如地、物、化、遥的属性及空间信息等，将信息预处理后建立多元信息空间数据库，将各类图件进行数字化处理。

（2）提取有效信息并用GIS处理

对收集到的多元信息进行分析并提取其中有意义的部分，并利用GIS强大的统计分析功能处理这些数据。

（3）圈定化探异常和航磁异常，并对遥感数据进行必要的解释[3]。

（4）建立找矿模型

利用多源信息数据库，利用GIS提取和生成专题图层，并根据确定的地质评价因子，分析成矿规律后建立综合找矿模型。

（5）结合研究范围内的实际情况，确定找矿标志。

（6）确定靶区

利用GIS具备的可视化功能，反映出找矿标志的空间关系，并据此进行矿产资源评价工作，确定出靶区，最终编制并输出成果图件。

利用GIS进行地质矿产资源评价的六大步骤概括起来即建立待测区资料数据库，根据模型确定找矿标志，圈定预测区。其中，应重点在多元地学信息资料分析基础上加强对矿床模型的研究。

3 应用GIS进行矿产资源评价的关键问题

GIS技术能否成功进行地质矿产资源评价取决于对预测区成矿实际认识程度、所建数据库灵活性及空间分析方法是否合理等，具体表现在以下三个方面：

3.1 高质量的空间与非空间数据集成

在矿产资源评价中，不可避免要涉及对现存数据的利用问题。而现存数据是不同单位根据不同目的、采用不同方法获取并存储的，必然导致同一地区数据存在某些方面的不同，如存储格式，给数据集成管理和数据分析带来困难。

因此，实际应用GIS技术之前，必须采用多种方法先对数据进行预处理，如格式转换等。数据准备占据了基于GIS矿产资源评价的大部分工作内容。

3.2 多源地学有效信息的集成管理

应用GIS进行矿产资源评价的效率很大程度上取决于所建数据库的质量。预测中极易出现问题，如缺乏地质知识及数据库设计不合理等。因此，基于GIS的数据库设计原则为具备最大查询能力。

对地质矿产资源评价的多源信息的管理有两种方式：①建立区域综合信息系统，检索出所需的全部信息，然后在GIS中进行空间分析；②评价项目通过建立相应的数据库并管理综合地学信息[4]。

3.3 基于GIS的空间分析方法

空间信息综合分析方法决定了GIS在矿产资源评价中的应用水平。对矿产资源能否预测成功，很大程度上取决于预测模型的建立。根据研究区工作程度的差别可将矿产资源空间分析方法分为两类，即经验分析法和理论分析法。经验分析法借助已知矿床，理论分析法利用的是矿床及成因模型。

在数据丰富的地区，可采用数据驱动法；在矿床未知或已知很少的情况下，相关信息由遥感、地球物理等数据进行推断，数据驱动法不可用。

4 结语

对矿产资源评价很大程度上依赖地质学家对数据的获取、存储、分析和解释等的能力。随着对预测方法的深入研究及GIS软件功能的不断增强和完善，GIS必将在矿产资源评价工作中发挥巨大作用。虽然就目前的技术水平来看，该技术在矿产资源评价领域仍有很多待解决的问题，但是该技术发展应用前景十分广阔，比如开发预测矿产资源专用系统、提高基于GIS的矿床空间定位准确率、多维矿产资源评价模型的建立等都依赖于GIS技术水平的发展。

[1]马闯，林子瑜.GIS技术体系及其在矿产资源评价中的应用[J].中国科技信息，2008，22：117～119.

[2]刘 波，邹时林，谷 珊.GIS在矿产资源评价中的应用[J].金属矿山，2010，02：128～132.

[3]徐翠玲，钱壮志，梁婷.GIS在矿产资源评价中的应用[J].西安文理学院学报（自然科学版），2006，04：104～107.

[4]吴景勤.GIS在地质矿产资源评价中的应用[J].地矿测绘，2003，04：42～45.

P208

A

1004-7344（2016）32-0202-02

2016-10-27

张智宽（1989-），男，助理工程师，本科，主要从事地质研究工作。