周正武 贾乾明——综述GIS在矿产资源评价的作用

综述GIS在矿产资源评价的作用 周正武 贾乾明（湖北煤炭地质125队 湖北宜昌 443001） 摘要：在矿产资源评价过程中， GIS为地质学家提供了在计算机辅助下对地质、地球物理、地球化学和遥感等多源地学信息进行集成管理、综合及解释的能力， 成为改变传统矿产资源评价方法的有利工具。 关键词：GIS；矿产资源；数据；评价 地理信息系统GIS ( Geographic Information System) 是对地球空间数据进行采集、存储、检索、分析、建模和达的计算机系统， 是集地理学、测绘遥感学、空间科学、信息科学、计算机科学和管理科学为一体的新兴边缘科学。 G1S是用于输入、存储、分析和表达空间数据的计算机系统。自30年前世界上第一个GIS(OGIS)面世以来，受计算机技术等相关技术飞速发展的推动，以及地学领域和社会可持续发展对信息技术需求的牵引，GIS技术得到了迅速发展，在相关的地学领域正在发挥巨大的作用。矿产资源勘查评价是GIS技术的传统应用领域，在矿产资源评价领域中真正开始使用GIS技术是在上世纪80年代。 1. GIS功能的应用 GIS 作为一种技术手段在矿产资源评价中有七种功能： ①多源地学信息的综合管理功能。大量的地质、地球物理、地球化学、遥感信息通过数字化进入GIS 系统后， 这些空间数据就可以长期保存起来， 这就保障了矿产资源评价可以动态地、经常性地开展。②多源地学信息的空间查询功能。该功能可以方便地为用户提供空间数据库的条件查询和交互查询，解决了信息提取的问题， 大大地提高了工作效率。③空间信息叠加分析。该功能是GIS 最突出的功能， 许多矿产资源评价系统模型的都是以此功能为基础的。④缓冲区分析。该功能可以用来分析构造线两侧不同宽度范围内的矿点分布及相关关系等。⑤空间实体统计。⑥可视化工具。⑦输出高质量的GIS图件。 GIS 作为成矿分析的辅助工具，其可以解决以下两个方面问题： 第一， 信息提取。目前矿产资源评价信息越来越多， 综合性越来越强， 难度也越来越大， 大量的地质、地球物理、地球化学、遥感信息需要进行深层次研究，如何有效地、快捷地把矿致异常、非矿致异常区分开， 如何衡量一个地质作用的复杂程度等， 这就可以在GIS平台上构筑相应的模型，进行成矿信息的条件提取。 第二， 信息的综合分析。矿产资源评价过程中需要进行大量信息的综合分析， 即如何从地质图件中圈定“5P”地段，如何确定各证据权， 并利用这些证据因子进行矿产预测， 这就可以利用GIS建立适当的模型， 进行成矿信息的叠加、综合。 2. 数据集成是GIS 应用的关键 GIS是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。应用GIS 技术成功地进行地质矿产资源评价预测，取决于对预测区成矿的接近实际的认识、所掌握的数据的种类与质量、所建数据库是否灵活有效、空间分析方法的使用是否合理等。 数据是GIS 的粮食，缺乏足够的粮食或发霉变质的粮食是作不出好饭来的。因此在应用GIS技术进行综合分析之前，必须根据评价的要求采用多种方法对数据进行预处理如投影交换、格式转换等。应用GIS 进行矿产资源评价的效率在很大程度上与所建的数据库质量成正比。如果是建立区域综合地学信息系统，就要存储地质图上的全部信息。如果单纯为资源评价，地质图在数字化前要进行简化。空间信息的综合分析方法是决定GIS 应用水平的关键。矿产资源预测成功与否，在很大程度上取决于专家对预测区的认识即预测模型。 3.GIS 应用中取得的新进展 GIS 在国外矿产资源评价中的研究工作起始于20 世纪70 年代后期。1982 年USGS 建立了矿产资源评价计划CUSMAP 的GIS 原型系统，用于美国本土(阿拉斯加除外) 的矿产资源评价。1988年澳大利亚成立了GIS 技术和应用专家组成的自然资源信息中心(NRIC) 。GIS 不仅在发达国家的矿产资源评价中发挥了重要作用，在发展中国家的应用也越来越深入。巴西在矿产资源评价中应用GIS 也做了一些研究工作，在2000 年第31 届国际地质大会上，巴西发表了14篇有关的论文。 我国应用GIS 进行矿产资源评价始于80年代中期。 1986 年，由地矿部遥感中心主持，长春地院、中国地质大学、地矿部矿床所等单位参加，开展了“遥感图像与其他地学数据综合图像处理技术及应用研究”。 上世纪90年代后，GIS 矿产资源评价研究得到了足够的重视。 1995 年4 月，地调局在川西扬子地台西缘部分地区4个1 ：20万图幅立项开展了地理信息系统应用的试验研究。 1998 年5月，该项目按预期目标完成了任务，建立了目标图层综合的数学模型，在ARC/ INFO上开发了证据加权法软件模块。 这些工作的完成，使GIS 在矿产资源评价中的应用由试验、研究阶段开始向实际评价工作深入。 “九五”期间，赵鹏大教授出GIS技术应用于地质异常圈定和成矿预测，可进行区域“成矿可能地段”分析、组合异常的“找矿可行地段”分析、组合异常的“找矿有利地段”分析、多源信息的“潜在资源地段分析”以及多源信息的“远景矿体地段”分析；苏红旗等运用GIS 技术研制出了证据权重法矿产预测系统(EWM) ；池顺都利用GIS 对云南元江地区大红山群铜矿床进行了预测；曹瑜、胡光道等应用GIS 的空间分析功能(叠加分析、拓扑分析、空间集合分析等) 对各种地质信息进行组合、匹配、叠加、筛选、融合以达到各有利地段的圈定。唐宾研究了GIS支持下的地质信息数据的特征和成矿预测的操作过程。 地矿部以基于GIS的矿产资源评价中的成矿信息提取及评价方法模型，开发相应的资源评价系统为目的，开展了重点科技项目“基于GIS的固体矿产资源评价系统”的研究。中国地质科学院以肖克炎博士为首的课题组在MAPGIS软件平台上开发了矿产资源评价系统(MRAS)。 中国地质大学(武汉)数学地质遥感地质研究所开发了金属矿产资源评价分析系统(MORPAS)。 武警黄金指挥部白万成等研制成功了用于区域找矿靶区预测的GIS专家系统(DPIS)。 安徽省地质矿产局开展了GIS应用于安徽东部地区金矿资源评价的研究。陈石羡利用MAPGIS对鄂东南地区铁矿资源进行了预测，取得了较好的效果。 从理论、技术、逻辑、效果来看，以GIS为主要工具的矿产资源预测方法的确展示出广阔的应用前景，得到越来越多的国内外地质学家的重视，成为地质学家不可缺少的工具，与成矿预测紧密地结合在一起。 4.GIS的应用前景与发展趋势 国内外的实践证明，GIS的应用彻底改变了传统成矿预测的方法体系，极大地提高了预测效率和水平，简化了预测过程。GIS应用将向智能化、规模化、集成化、一体化以及产业化五个方面深化发展。GIS在矿产资源评价中的应用，将大大地提高地学资料的综合利用程度和地质工作者的效率，并且其预测结果有很高的可信度。因此， GIS 在矿产资源的定量和定性评价中都有很广阔的前景。该文原载于中国社会科学院文献信息中心主办的《环球市场信息导报》杂志http://www.ems86.com总第416期2011年第24期（6月28 日出版）-----转载须注名来源