gis技術(shù)在礦產(chǎn)預(yù)測中應(yīng)用

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1、GIS技術(shù)在礦產(chǎn)預(yù)測中應(yīng)用【摘要】GIS（地理信息系統(tǒng)）是一種特定的十分重要的空間信息系統(tǒng)。作為地學(xué)領(lǐng)域的信息系統(tǒng)，GIS的空間分析成為成礦預(yù)測強(qiáng)有力的工具，依據(jù)地質(zhì)數(shù)據(jù)，結(jié)合傳統(tǒng)的成礦預(yù)測方法，建立成礦分析模型，從而對礦產(chǎn)資源進(jìn)行全面評價(jià)。通過對已知地質(zhì)信息的量化與轉(zhuǎn)換處理，并借助空間分析及地質(zhì)數(shù)理統(tǒng)計(jì)功能完成對礦產(chǎn)資源的預(yù)測和圈定?！娟P(guān)鍵詞】GIS；成礦分析模型；空間分析；地質(zhì)數(shù)理統(tǒng)計(jì)功能；礦產(chǎn)資源預(yù)測引言礦產(chǎn)資源的形成是一個(gè)漫長的地質(zhì)過程，其形成和分布具有一定的空間位置。作為管理空間數(shù)據(jù)的信息系統(tǒng)，對礦產(chǎn)資源的勘探、開發(fā)、管理等方面提供了巨大的便利性。使得人類在礦產(chǎn)勘探中走向

2、數(shù)字化。最顯而易見的應(yīng)用便是在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查中的應(yīng)用，GIS已經(jīng)成為不可缺少的工具，從對數(shù)據(jù)的采集，加工處理到后期入庫成圖都離不開GIS技術(shù)的支持。國內(nèi)利用GIS進(jìn)行礦產(chǎn)資源評價(jià)始于90年代中期,中國地質(zhì)調(diào)查局、大專院校及研究部門，運(yùn)用GIS技術(shù)在全國一定范圍內(nèi)開展了礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)的試點(diǎn)工作，初步研制出基于GIS平臺上的礦產(chǎn)資源評價(jià)輔助決策系統(tǒng)，并對部分礦種實(shí)施了資源潛力評價(jià)和成礦規(guī)律研究。目前，用于各行業(yè)的GIS軟件主要包括ARC/INFO,ARCVIEW,MAPINFO,MAPGIS等。它們的功能日趨完善，特別是空間分析功能。GIS軟件支持多種類型數(shù)據(jù)和多種數(shù)據(jù)庫，這些功能對地

3、學(xué)多源信息成礦預(yù)測具有十分重要的作用［1］。1.GIS系統(tǒng)中空間分析方法概念及分類空間分析是地理信息科學(xué)的重要組成部分，也是評價(jià)一個(gè)地理洗洗系統(tǒng)功能的主要指標(biāo)之一?？臻g分析的根本目的，在于通過對空間數(shù)據(jù)的深加工或分析，獲取新的信息。因此，關(guān)于空間分析的定義可以這樣表述：空間分析是基于空間數(shù)據(jù)的分析技術(shù)，它以地學(xué)原理為依托，通過分析算法,從空間數(shù)據(jù)中獲取有關(guān)地理對象的空間位置、空間分布、空間形態(tài)、空間形成、空間演變等信息［2］。空間分析技術(shù)正是以地學(xué)原理為依托，通過GIS運(yùn)算，提供空間決策信息?！翱臻g分析”概念的提出主要是指應(yīng)用統(tǒng)計(jì)分析的定量手段，分析點(diǎn)、線、面的空間分布模式，后來逐

4、漸強(qiáng)調(diào)地理空間本身的特征、空間決策過程和復(fù)雜空間系統(tǒng)的時(shí)空演化過程分析，運(yùn)用運(yùn)籌學(xué)、拓補(bǔ)學(xué)和系統(tǒng)論等，定量分析能力不斷加強(qiáng)［3］o從宏觀上劃分，空間分析可以歸納為以下3個(gè)方面：(1)拓?fù)浞治觯喊臻g圖形數(shù)據(jù)的拓?fù)溥\(yùn)算，即旋轉(zhuǎn)變換、比例尺變換、三維及三維顯示、幾何元素計(jì)算等。(2)屬性分析：包括數(shù)據(jù)檢索、邏輯與數(shù)學(xué)運(yùn)算、重分類、統(tǒng)計(jì)分析等。（3）拓?fù)渑c屬性的聯(lián)合分析：包括與拓?fù)湎嚓P(guān)的數(shù)據(jù)檢索、疊置處理、區(qū)域分析、領(lǐng)域分析、網(wǎng)絡(luò)分析、形狀探測、瘦化處理、空間內(nèi)插等［4］。1.GIS在礦產(chǎn)資源評價(jià)中的應(yīng)用為了使GIS技術(shù)在地質(zhì)找礦中能夠發(fā)揮更大作用，國土資源部制定了”資源評價(jià)規(guī)劃工作中

5、地理信息系統(tǒng)工作細(xì)則”、'‘?dāng)?shù)字化地質(zhì)圖圖層及屬性文件格式”、“GIS圖層描述數(shù)據(jù)內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)”、“物化探異常數(shù)據(jù)文件格式”、“固體礦產(chǎn)礦點(diǎn)（床）地質(zhì)數(shù)據(jù)文件格式”等規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)［3］。在此基礎(chǔ)上，國土部下發(fā)文件，構(gòu)建1：20萬數(shù)字地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫、大中型礦產(chǎn)數(shù)據(jù)庫和鉆孔數(shù)據(jù)庫等生產(chǎn)任務(wù)［5］o大量的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感信息通過數(shù)字化進(jìn)入GIS系統(tǒng)后，這些空間數(shù)據(jù)就可以長期保存起來，這就保障了礦產(chǎn)資源評價(jià)可以動(dòng)態(tài)地、經(jīng)常性地開展。GIS系統(tǒng)強(qiáng)大的空間分析功能更是處理礦產(chǎn)勘查中數(shù)據(jù)的有力武器。通過對空間實(shí)體（地質(zhì)體、地質(zhì)現(xiàn)象、礦產(chǎn)實(shí)體）及相互關(guān)系（如空間實(shí)體的關(guān)系運(yùn)算、BUFFER分析

6、、疊置分析等）而達(dá)到類比預(yù)測的目的。2.1找礦的統(tǒng)計(jì)異常確定方法及原理隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展及人們對地球化學(xué)數(shù)據(jù)分布特征的認(rèn)識，發(fā)展了多種計(jì)算探礦異常下限的方法，如移動(dòng)平均法、趨勢面法、克力格法、累計(jì)頻率法和均值加標(biāo)準(zhǔn)離差法等。對于不同礦床的成礦異常探討不同方法以獲得異常下限之間的區(qū)別及意義。1傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)方法：傳統(tǒng)計(jì)算異常下限的方法是建立在數(shù)據(jù)符合正態(tài)或?qū)?shù)正態(tài)分布基礎(chǔ)上，求出背景值和標(biāo)準(zhǔn)離差計(jì)算異常下限。對于不符合正態(tài)分布情況，則一般先進(jìn)行迭代處理，采用＞X+3S及X+3S及＜X-3S內(nèi)形成背景數(shù)據(jù)，以背景值加2倍標(biāo)準(zhǔn)離差為異常下限［6］。2穩(wěn)健估計(jì)法：對偏態(tài)分布的數(shù)據(jù)建立更優(yōu)的數(shù)學(xué)

7、模型以使估計(jì)更為穩(wěn)健。在穩(wěn)健估計(jì)學(xué)中，位置（location）及尺度（scale）的估計(jì)是兩個(gè)基本，相當(dāng)于統(tǒng)計(jì)學(xué)中的均值與均方差。2.2找礦信息的量化與轉(zhuǎn)換GIS可理解處理的形式主要指將成礦信息用具有空間拓?fù)潢P(guān)系的點(diǎn)、線、面及相應(yīng)的屬性描述的圖層表示。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。對于地質(zhì)信通過GIS提供的屬性檢索、空間信息的量算以及疊加緩沖等空間分析功能，可幫助完成從地質(zhì)信息提取成礦信息的過程。以