GlS技術(shù)在地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

（山東省第三地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 煙臺(tái) 264000）

對(duì)于GIS（地理信息系統(tǒng)）來(lái)講，其本質(zhì)屬于地質(zhì)勘查中的信息化手段。勘查技術(shù)人員通過(guò)運(yùn)用GIS的礦產(chǎn)勘測(cè)手段，能夠保證勘查結(jié)論達(dá)到更為精確的標(biāo)準(zhǔn)，避免由于前期的地質(zhì)勘查失誤而造成礦產(chǎn)開(kāi)采工作受到不良的影響[1]。具體在運(yùn)用GIS手段來(lái)識(shí)別礦區(qū)地質(zhì)特征以及判斷礦產(chǎn)特征的實(shí)踐中，勘查技術(shù)人員必須結(jié)合礦區(qū)特征來(lái)運(yùn)用地質(zhì)勘查手段，充分體現(xiàn)GIS勘查技術(shù)在節(jié)省地質(zhì)勘查成本以及保障勘查數(shù)據(jù)精確性層面上的重要作用。

1 概述GIS系統(tǒng)（地理信息系統(tǒng)）

GIS（地理信息系統(tǒng)）的本質(zhì)在于存儲(chǔ)、采集、分析、管理并且顯示特定的空間地質(zhì)信息，運(yùn)用計(jì)算機(jī)軟件與計(jì)算機(jī)硬件來(lái)輔助完成上述的空間地理信息收集與顯示功能。因此，GIS系統(tǒng)重點(diǎn)針對(duì)大氣層空間與地表空間來(lái)實(shí)施空間數(shù)據(jù)的相關(guān)采集工作，整合目前的空間數(shù)據(jù)信息來(lái)分析地質(zhì)特征，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了充分保證地質(zhì)勘查精確度的目標(biāo)[2]。

地質(zhì)礦產(chǎn)的勘查過(guò)程具有繁瑣性，勘查人員不僅需要全面探查地質(zhì)環(huán)境條件，并且還要將現(xiàn)有的勘查結(jié)果制作成完整與詳細(xì)的地質(zhì)勘查圖，為礦產(chǎn)開(kāi)采工作的順利實(shí)施提供科學(xué)保障。并且在制圖的環(huán)節(jié)中，GIS的技術(shù)手段同樣具有重要的輔助實(shí)施作用。在此基礎(chǔ)上，目前對(duì)于地質(zhì)勘查領(lǐng)域必須運(yùn)用現(xiàn)代化的地質(zhì)勘查手段作為輔助，運(yùn)用數(shù)字模型的方式來(lái)顯示地質(zhì)礦產(chǎn)的直觀分布特征，提供地質(zhì)勘查與地質(zhì)礦產(chǎn)開(kāi)采的數(shù)字化技術(shù)支撐。

圖1 GIS系統(tǒng)架構(gòu)

2 GIS系統(tǒng)在礦產(chǎn)勘查中的優(yōu)勢(shì)

為了獲得礦產(chǎn)開(kāi)采的基本科學(xué)根據(jù)，那么勘查負(fù)責(zé)人員通常都需要親自前往地質(zhì)采礦區(qū)域來(lái)進(jìn)行全面的人工勘查與探測(cè)，收集相應(yīng)的區(qū)域地貌數(shù)據(jù)與地形數(shù)據(jù)，運(yùn)用物探手段或者其他的勘查技術(shù)措施來(lái)獲得地質(zhì)資料。在充分實(shí)施前期野外勘查的基礎(chǔ)上，技術(shù)人員還需要詳細(xì)判斷區(qū)域地質(zhì)的特征，結(jié)合礦區(qū)的總體地質(zhì)特征來(lái)確定地質(zhì)采礦的方向，合理選擇地質(zhì)采礦的靶區(qū)[3]。但是在此過(guò)程中，勘查技術(shù)人員將會(huì)消耗較多的地質(zhì)勘查時(shí)間成本與人力成本。并且由于人為疏忽導(dǎo)致的影響，那么還可能存在地貌與地形圖產(chǎn)生誤差的后果，甚至誤導(dǎo)礦產(chǎn)勘查與礦產(chǎn)采掘工作的方向。

相比來(lái)講，目前在勘查礦產(chǎn)地質(zhì)特征的實(shí)踐領(lǐng)域中通過(guò)運(yùn)用GIS的礦區(qū)勘查手段，有效保證了礦產(chǎn)勘查的精確程度，杜絕了人工實(shí)施野外勘查造成的數(shù)據(jù)資料誤差。同時(shí)，在礦產(chǎn)勘查的實(shí)踐活動(dòng)中如果能正確利用GIS措施，那么對(duì)于勘查技術(shù)成本能夠達(dá)到明顯節(jié)約的目標(biāo)，充分保證了采礦圖紙的精確性。在立體化的地理空間信息支撐下，負(fù)責(zé)實(shí)施前期勘查工作的相關(guān)人員將會(huì)給出正確的礦區(qū)地質(zhì)特征判斷結(jié)論，運(yùn)用地質(zhì)勘查數(shù)據(jù)來(lái)支撐采礦工作，保證順利實(shí)施礦產(chǎn)開(kāi)采環(huán)節(jié)。

3 在礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用GIS系統(tǒng)的作用

3.1 擁有完善的數(shù)據(jù)庫(kù)

從數(shù)據(jù)處理手段的角度來(lái)講，目前關(guān)于處理采礦信息與采礦數(shù)據(jù)的實(shí)踐環(huán)節(jié)都應(yīng)當(dāng)充分結(jié)合GIS的勘測(cè)技術(shù)手段，建成比較完整的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)庫(kù)，將GIS勘測(cè)結(jié)論保存在礦產(chǎn)資料庫(kù)的范圍內(nèi)。GIS的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)具備儲(chǔ)存礦產(chǎn)勘測(cè)數(shù)據(jù)、采集區(qū)域地質(zhì)信息、綜合分析與檢索信息以及管理信息功能，因此可以充分保證礦產(chǎn)勘查資料達(dá)到完整的程度，增強(qiáng)了礦產(chǎn)勘查實(shí)踐領(lǐng)域的技術(shù)保障。在可視化手段的支撐下，GIS系統(tǒng)可以容納大量的礦產(chǎn)勘測(cè)信息。并且在顯示礦區(qū)的空間地質(zhì)特征時(shí)，應(yīng)當(dāng)運(yùn)用立體化的角度加以呈現(xiàn)，便于相關(guān)決策人員運(yùn)用模擬預(yù)測(cè)的做法來(lái)判斷礦產(chǎn)開(kāi)采結(jié)論的完整性程度，不斷優(yōu)化礦產(chǎn)資源管理的實(shí)效性。

例如對(duì)于礦產(chǎn)特征數(shù)據(jù)在進(jìn)行調(diào)取的環(huán)節(jié)中，運(yùn)用GIS的軟件系統(tǒng)可以做到正確劃分礦區(qū)的各類地質(zhì)信息，通過(guò)運(yùn)用精確的成礦信息預(yù)測(cè)方式來(lái)模擬地質(zhì)成礦的總體演化規(guī)律，并且傳輸相關(guān)的地質(zhì)成礦信息[4]。在模擬仿真手段的促進(jìn)下，應(yīng)當(dāng)能夠達(dá)到正確預(yù)測(cè)礦區(qū)成礦規(guī)律與巖土成分特征的目標(biāo)，大幅提升找礦技術(shù)環(huán)節(jié)的精確性。

3.2 具有較強(qiáng)的空間分析技術(shù)

分析空間數(shù)據(jù)構(gòu)成了GIS的核心系統(tǒng)功能，尤其是對(duì)于勘查礦產(chǎn)資源的重要實(shí)踐領(lǐng)域而言。在人工實(shí)施空間數(shù)據(jù)分析的前提下，滯后的人工分析手段無(wú)法適應(yīng)目前迅速增多的礦產(chǎn)勘測(cè)數(shù)據(jù)趨勢(shì)，因此礦產(chǎn)勘測(cè)人員必須善于結(jié)合GIS手段來(lái)分析立體化的礦產(chǎn)資源空間數(shù)據(jù)。相比于人工分析空間數(shù)據(jù)的做法來(lái)講，運(yùn)用GIS的立體化空間數(shù)據(jù)分析技術(shù)還能有效避免呈現(xiàn)空間信息重疊的情形，對(duì)于重疊狀態(tài)的地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)能夠做到全面實(shí)施精確的礦產(chǎn)特性預(yù)測(cè)與判斷。

例如對(duì)于空間疊加功能在進(jìn)行合理運(yùn)用的前提下，勘查技術(shù)人員將會(huì)推斷得出礦區(qū)的疊加礦產(chǎn)分布信息，避免由于疊加視覺(jué)效應(yīng)的存在，而干擾到礦產(chǎn)開(kāi)采的全面實(shí)施過(guò)程。由此可見(jiàn)，運(yùn)用空間分析的GIS技術(shù)手段具有輔助礦產(chǎn)勘查的良好實(shí)踐效果。

3.3 數(shù)據(jù)模擬功能較強(qiáng)

具有模擬數(shù)據(jù)信息功能的GIS技術(shù)手段可以充分保證數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)與數(shù)據(jù)采集環(huán)節(jié)達(dá)到更加精確的效果，運(yùn)用直觀模擬的方式來(lái)顯示各個(gè)礦區(qū)的總體地質(zhì)特征，全面輔助礦產(chǎn)勘查環(huán)節(jié)的正確實(shí)施。因此從數(shù)據(jù)模擬的角度來(lái)講，運(yùn)用GIS手段來(lái)模擬演示成礦環(huán)節(jié)與成礦過(guò)程的做法具有重要作用。同時(shí)，礦產(chǎn)勘測(cè)人員對(duì)于上述的數(shù)據(jù)模擬軟件應(yīng)當(dāng)確保正確加以利用，繪制清晰的GIS成礦地質(zhì)圖示，有效支撐地質(zhì)采礦工作。

4 在礦產(chǎn)勘查中GIS系統(tǒng)的具體應(yīng)用

4.1 可預(yù)測(cè)成礦模式

成礦模式與礦區(qū)地質(zhì)特征之間具有密不可分的某種聯(lián)系，地質(zhì)勘查人員通過(guò)判斷與預(yù)測(cè)礦區(qū)的基本成礦模式，應(yīng)當(dāng)能夠全面分析地質(zhì)演化過(guò)程的內(nèi)在規(guī)律性，提升勘查操作環(huán)節(jié)的精確性。從保證良好礦產(chǎn)勘查效果的角度來(lái)講，對(duì)于成礦模式在進(jìn)行預(yù)測(cè)與推斷時(shí)，技術(shù)人員必須結(jié)合GIS手段來(lái)實(shí)施預(yù)測(cè)，運(yùn)用立體化與動(dòng)態(tài)化的成礦模型來(lái)推測(cè)成礦模式，減小成礦模式的預(yù)測(cè)誤差可能性。對(duì)于不同的成礦模式來(lái)講，運(yùn)用GIS的預(yù)測(cè)技術(shù)手段可以呈現(xiàn)比較明顯的礦區(qū)地質(zhì)差異性。

4.2 信息庫(kù)資源儲(chǔ)備完善

負(fù)責(zé)實(shí)施礦產(chǎn)勘查的相關(guān)單位只有在充分明確礦區(qū)地質(zhì)特性的前提下，才能開(kāi)展合理的礦產(chǎn)開(kāi)采活動(dòng)[5]。因此，礦產(chǎn)勘查人員必須將各個(gè)階段勘查得到的礦產(chǎn)信息數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行保存，以備后期進(jìn)行瀏覽與查找。在建設(shè)礦產(chǎn)資源儲(chǔ)備數(shù)據(jù)庫(kù)的具體環(huán)節(jié)中，GIS的技術(shù)手段可以幫助相關(guān)人員建立礦產(chǎn)資源信息的完整數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含很多不同的礦段信息與礦體資源數(shù)據(jù)，便于礦產(chǎn)開(kāi)采的決策人員對(duì)于現(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱與總結(jié)。在匯總各類的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)時(shí)，運(yùn)用GIS數(shù)據(jù)庫(kù)的手段體現(xiàn)了良好的礦產(chǎn)資源數(shù)據(jù)匯總效果，增強(qiáng)了礦產(chǎn)開(kāi)采數(shù)據(jù)的安全保障。

4.3 保存管理礦產(chǎn)數(shù)據(jù)

礦產(chǎn)勘查數(shù)據(jù)顯示了各個(gè)礦區(qū)現(xiàn)有的礦產(chǎn)分布趨勢(shì)與礦化數(shù)據(jù)特征，因此上述的勘查結(jié)論信息必須得到完整的保存。在GIS數(shù)據(jù)庫(kù)作為支撐的基礎(chǔ)上，礦產(chǎn)資源信息可以得到全面的保存，以便相關(guān)技術(shù)人員在繪制圖紙的環(huán)節(jié)中調(diào)取礦產(chǎn)勘測(cè)信息，結(jié)合礦產(chǎn)資源特征來(lái)制定采礦規(guī)劃并且落實(shí)礦產(chǎn)開(kāi)采工作。具體對(duì)于礦產(chǎn)數(shù)據(jù)在進(jìn)行保存的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)遵循數(shù)據(jù)精確性的基本思路，有效縮短繪制礦區(qū)地質(zhì)圖的時(shí)間，運(yùn)用科學(xué)手段來(lái)保存并且管理礦產(chǎn)資源的信息。

5 結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)過(guò)分析能夠判斷出，地質(zhì)礦產(chǎn)勘查與GIS技術(shù)具有密切的聯(lián)系，目前開(kāi)展礦產(chǎn)地質(zhì)勘查必須全面依靠信息化手段。但是從GIS手段的發(fā)展現(xiàn)狀角度來(lái)講，GIS技術(shù)仍然沒(méi)有真正達(dá)到完善，因此勘查技術(shù)人員有必要不斷更新礦產(chǎn)勘查的相關(guān)技術(shù)手段?？辈榧夹g(shù)人員在正確運(yùn)用GIS勘查技術(shù)措施的基礎(chǔ)上，還要完善礦產(chǎn)勘查的相關(guān)資料數(shù)據(jù)庫(kù)，運(yùn)用空間分析以及數(shù)據(jù)模擬的技術(shù)措施來(lái)保證勘查結(jié)論數(shù)據(jù)達(dá)到精確性的標(biāo)準(zhǔn)。