砂巖鈾礦勘查信息系統(tǒng)的研制及應(yīng)用

田豐冰　武興隆

摘 要：文章研究的目的是在地理信息系統(tǒng)（GIS）技術(shù)基礎(chǔ)上對(duì)鈾礦的勘察進(jìn)行研究。大體上根據(jù)以ArcView3.2為開發(fā)平臺(tái)，應(yīng)用其提供的AVENUE語言進(jìn)行二次開發(fā)，然后在現(xiàn)在已經(jīng)具備條件的基礎(chǔ)之上，對(duì)多種地質(zhì)學(xué)信息資料進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，然后通過AVENUE語言編寫程序代碼，以此來增加新的功能，改善界面，從而更好地對(duì)數(shù)據(jù)庫的管理、查詢、輸出等功能進(jìn)行改善。

關(guān)鍵詞：砂巖鈾礦；信息系統(tǒng)；綜合分析；遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測(cè)

引言

在上個(gè)世紀(jì)美國(guó)和蘇聯(lián)就開始針對(duì)采鈾技術(shù)進(jìn)行研究，而且提出了相關(guān)的理論，我國(guó)鈾礦事業(yè)起步較晚，相關(guān)的鈾知識(shí)也是從蘇聯(lián)和美國(guó)引進(jìn)的。但是因?yàn)槲覈?guó)的地質(zhì)構(gòu)造具有獨(dú)特性，而且核心關(guān)鍵技術(shù)被美蘇封鎖，也沒有相關(guān)的理論和技術(shù)支持，準(zhǔn)確的說，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)的地浸砂巖型鈾礦的現(xiàn)狀是“三無”狀態(tài)：沒有規(guī)范的理論，沒有先進(jìn)的勘察技術(shù)，沒有施工的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。

1 信息系統(tǒng)的基本設(shè)計(jì)

在可地浸砂巖鈾礦勘查中，通過對(duì)很多方面的勘察可以獲得很多的信息數(shù)據(jù)，例如對(duì)區(qū)域和地址的調(diào)查等等。實(shí)際上，地質(zhì)以及地球化學(xué)等都是對(duì)區(qū)域信息的側(cè)面反映，所以這樣得到的各種數(shù)據(jù)對(duì)于成礦信息的反應(yīng)是十分準(zhǔn)確的。在地理系統(tǒng)GIS技術(shù)的引入過程中，為地質(zhì)勘察提供了很大的便利，將這一技術(shù)引入到鈾資源勘查評(píng)價(jià)中能夠提高相關(guān)工作效率。

砂巖鈾礦勘查信息系統(tǒng)是砂巖鈾礦勘查中的微機(jī)系統(tǒng)，這一系統(tǒng)是在軟件ArcView3.2基礎(chǔ)上開發(fā)的，程序語言是AENUE，這種系統(tǒng)適合的界面是Windows98、和Windows2000的中文版操作系統(tǒng)，這一系統(tǒng)包含多種功能，其中最主要的就是數(shù)據(jù)的獲取、建模、界面設(shè)計(jì)以及數(shù)據(jù)庫建立等。

1.1 什么是ArcView3.2

ArcView3.2是美國(guó)環(huán)境研究所的人員研制的一種新的系統(tǒng)，是一種普及型桌面GIS軟件。這一系統(tǒng)在使用過程中十分的穩(wěn)定，而且數(shù)據(jù)在拓?fù)?、矢量、疊加向柵格轉(zhuǎn)換和土層顯示方面都有著自身十分優(yōu)越的特點(diǎn)，正是在這樣的特點(diǎn)基礎(chǔ)上，這一系統(tǒng)地到了迅速的擴(kuò)展和推廣。

1.2 系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)思路

這一系統(tǒng)地基礎(chǔ)平臺(tái)是ArcView3.2，這一軟件在對(duì)砂巖鈾礦的勘查中可以對(duì)各種數(shù)據(jù)、圖表以及方法都進(jìn)行綜合的分析和評(píng)價(jià)，然后將得到的數(shù)據(jù)加以集合。在ArcView3.2當(dāng)前具備的功能的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前地質(zhì)學(xué)信息管理和評(píng)價(jià)中的各種需要，然后使用AVENUE語言來逐漸的增加新的功能，同時(shí)形成更加人性化的人機(jī)界面，更加方便的進(jìn)行數(shù)據(jù)、信息、空間、模型的分析和數(shù)據(jù)輸出，讓軟件逐漸向著高效、系統(tǒng)、實(shí)用的方向發(fā)展。在這個(gè)系統(tǒng)中，主要的組成部分有：屬性數(shù)據(jù)管理分析、空間數(shù)據(jù)管理分析、統(tǒng)計(jì)圖表、MGE視圖、對(duì)話框設(shè)計(jì)等等。在每個(gè)部分中都將通信和信息進(jìn)行共享。

這一系統(tǒng)的主要使用人群是非GIS專業(yè)人員，系統(tǒng)的所有操作和界面都是在視窗環(huán)境下進(jìn)行的，這樣的界面十分友好，而且操作過程中十分簡(jiǎn)單易懂，在界面中主要的內(nèi)容有：按鈕欄、工具欄、標(biāo)題欄、用戶窗口、狀態(tài)欄等。

2 系統(tǒng)具備的主要的功能

通過對(duì)鈾資源勘查的相關(guān)資料進(jìn)行分析，在系統(tǒng)中逐漸的增加了很多功能，例如，數(shù)據(jù)管理功能和空間輸出功能等等，這些功能讓所有的數(shù)據(jù)在分析和輸出的過程中更容易的進(jìn)行編輯、轉(zhuǎn)換、分析。

2.1 多元地學(xué)信息的綜合管理功能

通過十分有效的數(shù)據(jù)組織形式來加強(qiáng)數(shù)據(jù)庫的管理和更新，在維護(hù)和查詢過程中更是可以通過多種方法來對(duì)需要的信息進(jìn)行決策。針對(duì)空間數(shù)據(jù)來說，更多的是將專題圖層的操作通過各種投影以及變換比例尺的方式來進(jìn)行改變，變換的對(duì)象是數(shù)據(jù)查詢、網(wǎng)格專題、空間定位等等內(nèi)容。在屬性數(shù)據(jù)管理中，更多的是通過關(guān)系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)來進(jìn)行管理，這種管理主要的內(nèi)容是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的定義，數(shù)據(jù)檢索、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析等等。

2.2 信息查詢

通過本系統(tǒng)為具有眾多對(duì)象和強(qiáng)大圖形功能的界面建立快速查詢。這樣可以對(duì)檢索工具上的特征屬性加以應(yīng)用，同時(shí)還能夠?qū)Σ樵儣l件的空間特征加以應(yīng)用。通過系統(tǒng)的熱鏈接功能能夠促進(jìn)專題空間特征點(diǎn)線面和照片等對(duì)象的鏈接。

2.3 空間實(shí)體統(tǒng)計(jì)功能

通過這一系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)功能，對(duì)于地質(zhì)體的空間屬性進(jìn)行快速準(zhǔn)確的定位，例如對(duì)多邊形的面積、質(zhì)心坐標(biāo)、經(jīng)緯度等等信息的調(diào)查；還能夠?qū)€性體的長(zhǎng)度、方位、坐標(biāo)以及各種地層中的異常點(diǎn)數(shù)量和面積進(jìn)行定位和輸出。

2.4 圖形編輯

本系統(tǒng)地空間數(shù)據(jù)分析主要的內(nèi)容有疊置分析、證據(jù)權(quán)重分析、圖像處理以及矢量專題等等空間形態(tài)的變化以及屬相數(shù)據(jù)的可視化處理等等。

2.5 地質(zhì)制圖

通過這一系統(tǒng)中的制圖功能功能能夠?qū)reView3.2的文檔以及指北針和比例尺等各種要素進(jìn)行生成，在生成的過程中最大化的形成美觀可視化的界面。

3 遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)

根據(jù)這一系統(tǒng)地特點(diǎn)，對(duì)于砂巖鈾礦的評(píng)價(jià)大體有四部分：

3.1 對(duì)研究區(qū)域的砂巖鈾礦形成相關(guān)的物質(zhì)、礦產(chǎn)、巖性、航磁、重力等各種的資料進(jìn)行搜集，在資料的基礎(chǔ)上對(duì)相關(guān)的礦產(chǎn)和和地源資料進(jìn)行分析建立數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，然后在各種信息綜合的基礎(chǔ)上將各種的地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行綜合分析。

3.2 在研究區(qū)域中將所有的地質(zhì)環(huán)境和全球范圍的砂巖鈾礦床模型進(jìn)行論述和描述，然后從每一個(gè)模型的描述中，將是否具有礦床存在進(jìn)行標(biāo)識(shí)，用一般性和重要性兩種方式進(jìn)行標(biāo)識(shí)。

3.3 根據(jù)建立的模型來對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)系統(tǒng)進(jìn)行地源學(xué)信息的分析和研究，以此來判斷是否有礦床的存在。同時(shí)對(duì)分布的情況和重要的程度也進(jìn)行綜合的評(píng)價(jià)和分析，然后將各種的砂巖鈾礦情況進(jìn)行分析：

3.3.1 通過各種數(shù)字化的圖件疊合進(jìn)行分析，然后對(duì)礦產(chǎn)的空間以及相關(guān)的信息進(jìn)行分析。

3.3.2 通過成礦地區(qū)和非成礦地區(qū)的各種信息進(jìn)行對(duì)比研究。

3.3.3 通過統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行成礦信息的提取和總結(jié)。

3.3.4 深部成礦信息與淺部成礦信息綜合對(duì)比進(jìn)行研究。

3.3.5 通過各種專題進(jìn)行復(fù)合來得到需要的成礦信息。

3.3.6 在GIS基礎(chǔ)上對(duì)成礦信息進(jìn)行提煉，在平臺(tái)內(nèi)部構(gòu)建綜合的評(píng)價(jià)模型，例如證據(jù)權(quán)重法等。

4 實(shí)例應(yīng)用

在滿洲里地區(qū)，各種系統(tǒng)軟件建立了不同的多源信息綜合數(shù)據(jù)庫，在這些信息的基礎(chǔ)上，對(duì)整個(gè)礦區(qū)的地質(zhì)情況進(jìn)行了分析。通過各種查詢和疊置讓系統(tǒng)功能充分發(fā)揮，通過遙感、重力等多重信息，完成構(gòu)造區(qū)的改造和巖性識(shí)別，進(jìn)而計(jì)算出沉積盆地周圍的鈾淋失量，最后再通過盆地的規(guī)模和鈾淋失量對(duì)砂巖鈾礦遠(yuǎn)景進(jìn)行分析預(yù)測(cè)。

5 結(jié)束語

地浸采鈾是鈾采礦史上的一次重大技術(shù)革命，它使許多低品位砂巖型鈾資源變成可利用的財(cái)富，且經(jīng)濟(jì)利益顯著；尋找可地浸砂巖鈾礦已成為世界鈾資源勘查領(lǐng)域的主攻方向。鈾資源評(píng)價(jià)的過程就是信息的搜集、整理、處理、成礦信息的提取、綜合分析、成礦靶區(qū)的確定以及成果表示的過程。作為空間管理信息系統(tǒng)的GIS，其應(yīng)用可貫穿于鈾資源評(píng)價(jià)的整個(gè)過程，表現(xiàn)出傳統(tǒng)方法不可比擬的優(yōu)越性。

參考文獻(xiàn)

[1]徐茂，先強(qiáng).GIS平臺(tái)及其應(yīng)用[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2006（02）.

[2]羅康，張馳月.基于GIS的房產(chǎn)測(cè)繪空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)集成新思路研究[J].科技資訊，2011（13）

[3]薛天云.基于GIS的地籍測(cè)量外業(yè)采集數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)一體化集成方法研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（17）

[4]齊鳳輝.基于GIS的房產(chǎn)測(cè)繪空間數(shù)據(jù)與屬性數(shù)據(jù)集成新思路研究[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2011（22）.endprint