GIS與礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)

1、.：.；GIS與礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)一、引言雖然各國研討程度不同、所用方法不同，搜集評(píng)價(jià)區(qū)盡能夠多的信息地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感信息等，在成礦實(shí)際的指點(diǎn)下，提取成礦信息，對(duì)各種成礦信息進(jìn)展綜合分析，以確定成礦有利地域或找礦靶區(qū)并估算其資源量是礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的根本義務(wù)。地理信息系統(tǒng)-GIS作為對(duì)地球空間數(shù)據(jù)進(jìn)展采集、存儲(chǔ)、檢索、建模、分析和表示的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，不僅可以管理以數(shù)字、文字為主的屬性信息，而且可以管理以圖形圖像為主的空間信息。它經(jīng)過各種空間分析方法對(duì)各種不同的空間信息進(jìn)展綜合分析解釋，確認(rèn)空間實(shí)體之間的相互關(guān)系，分析在一定區(qū)域內(nèi)發(fā)生的各種景象和過程。在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)領(lǐng)域，不論是進(jìn)展區(qū)域成礦系統(tǒng)

2、的研討，還是確定礦床的有利靶區(qū)，GIS不僅提供了在計(jì)算機(jī)輔助下對(duì)上述多源地學(xué)信息進(jìn)展集成管理的才干、靈敏的查詢檢索才干，而且可在閱歷與模型的指點(diǎn)下，經(jīng)過各種空間分析方法對(duì)與成礦有關(guān)的各種空間信息進(jìn)展綜合分析解釋，確定成礦的有利地域。七十年代末，八十年代初姜作勤，1999，地質(zhì)學(xué)家們開場(chǎng)嘗試在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中運(yùn)用GIS技術(shù)。經(jīng)過二十年的努力，在用于礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的空間數(shù)據(jù)庫的建立、任務(wù)程度不同地域的基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)方法的研討與運(yùn)用、對(duì)多種成礦信息的綜合分析方法的研討與運(yùn)用、基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)公用軟件的開發(fā)，以及如何合理地組織人力資源順應(yīng)新技術(shù)的運(yùn)用要求等方面獲得了長(zhǎng)足的提高。實(shí)際證明，

3、GIS技術(shù)的運(yùn)用構(gòu)成了新一代的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)方法李裕偉，1998。GIS不僅曾經(jīng)成為興隆國家礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的有力工具，在中國姜作勤，1999、巴西、南非、泰國、越南、印度尼西亞等Markku Tiainen, 1998許多開展中國家的運(yùn)用也越來越深化。二、地理信息系統(tǒng)GIS概述 1. 什么是地理信息系統(tǒng)地理信息系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱GISGeographic Information System。顧名思義，地理信息系統(tǒng)是處置地理信息的系統(tǒng)。地理信息是指直接或間接與地球上的空間位置有關(guān)的信息，又常稱為空間信息。普通來說，GIS可定義為：用于采集、存儲(chǔ)、管理、處置、檢索、分析和表達(dá)地理空間數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，是分析

4、和處置海量地理數(shù)據(jù)的通用技術(shù)。從GIS系統(tǒng)運(yùn)用角度，可進(jìn)一步定義為：GIS由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、地理數(shù)據(jù)和用戶組成，經(jīng)過對(duì)地理數(shù)據(jù)的集成、存儲(chǔ)、檢索、操作和分析，生成并輸出各種地理信息，從而為土地利用、資源評(píng)價(jià)與管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、交通運(yùn)輸、經(jīng)濟(jì)建立、城市規(guī)劃以及政府部門行政管理提供新的知識(shí)，為工程設(shè)計(jì)和規(guī)劃、管理決策效力陳說彭，1999。人類生活在地球上，80%以上的信息與地球上的空間位置有關(guān)。GIS的出現(xiàn)是信息技術(shù)及其運(yùn)用開展到一定程度的必然產(chǎn)物。地理信息系統(tǒng)萌芽于上世紀(jì)的60年代。1962年，加拿大的Roger F. Tomlinson提出利用數(shù)字計(jì)算機(jī)處置和分析大量的土地利用地圖數(shù)據(jù)，并建議加拿大

5、土地調(diào)查局建立加拿大地理信息系統(tǒng)CGIS，以實(shí)現(xiàn)專題地圖的疊加、面積量算、自然資源的管理和規(guī)劃等；與此同時(shí)，美國的Duane F. Marble在美國西北大學(xué)研討利用數(shù)字計(jì)算機(jī)研制數(shù)據(jù)處置軟件系統(tǒng)，以支持大規(guī)模城市交通研討，并提出建立地理信息系統(tǒng)的思想。70年代是地理信息系統(tǒng)走向適用的開展期。美國、加拿大、英國、西德、瑞典和日本等國對(duì)GIS的研討均投入了大量人力、物力和財(cái)力。到1972年CGIS全面投入運(yùn)轉(zhuǎn)與運(yùn)用，成為世界上第一個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)型的地理信息系統(tǒng)；在此期間美國地質(zhì)調(diào)查局開展了50多個(gè)地理信息系統(tǒng)，用于獲取和處置地質(zhì)、地理、地形和水資源信息；1974年日本國土地理院開場(chǎng)建立數(shù)字國土信息系統(tǒng)，

6、存儲(chǔ)、處置和檢索丈量數(shù)據(jù)、航空像片信息、行政區(qū)劃、土地利用、地形地質(zhì)等信息；瑞典在中央、區(qū)域和城市三級(jí)建立了許多信息系統(tǒng)，如土地丈量信息系統(tǒng)、斯德哥爾摩地理信息系統(tǒng)、城市規(guī)劃信息系統(tǒng)等。但由于當(dāng)時(shí)的GIS系統(tǒng)多數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)在小型機(jī)上，涉及的計(jì)算機(jī)軟硬件、外部設(shè)備及GIS軟件本身的價(jià)錢都相當(dāng)昂貴，限制了GIS的運(yùn)用范圍。80年代是GIS的推行運(yùn)用階段，由于計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速開展，在性能大幅度提高的同時(shí)，價(jià)錢迅速下降，特別是任務(wù)站和個(gè)人計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)與完善，使GIS的運(yùn)用領(lǐng)域與范圍不斷擴(kuò)展。GIS與衛(wèi)星遙感技術(shù)相結(jié)合，開場(chǎng)用于全球性問題的研討，如全球變化和全球監(jiān)測(cè)、全球沙漠化、全球可居住區(qū)評(píng)價(jià)、厄爾尼諾景象

7、及酸雨、核分散及核廢料等(李德仁，1994)；從土地利用、城市規(guī)劃等宏觀管理運(yùn)用，深化到各個(gè)領(lǐng)域處理工程問題，如環(huán)境與資源評(píng)價(jià)、工程選址、設(shè)備管理、緊急事件呼應(yīng)等。在這一時(shí)期，出現(xiàn)了一大批代表性的GIS軟件，如ARCINFO、GENAMAP、SPANS、MAPINPO、ERDAS、Microstation等，其中ARCINFO曾經(jīng)愈來愈多地為世界各國地質(zhì)調(diào)查部門所采用，并在區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、區(qū)域礦產(chǎn)資源與環(huán)境評(píng)價(jià)、礦產(chǎn)資源與礦權(quán)管理中發(fā)揚(yáng)越來越重要作用。90年代為GIS的用戶時(shí)代，隨著地理信息產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及，GIS成為了一個(gè)產(chǎn)業(yè)，投入運(yùn)用的GIS系統(tǒng)，每23年就翻一番，G

8、IS市場(chǎng)的增長(zhǎng)也很快。目前，GIS的運(yùn)用在走向區(qū)域化和全球化的同時(shí)，己浸透到各行各業(yè)，涉及千家萬戶，成為人們消費(fèi)、生活、學(xué)習(xí)和任務(wù)中不可短少的工具和助手。與此同時(shí)，GIS也從單機(jī)、二維、封鎖向開放、網(wǎng)絡(luò)(包括Web GIS)、多維的方向開展。我國地理信息系統(tǒng)方面的任務(wù)始于80年代初。地理信息系統(tǒng)進(jìn)入開展階段的標(biāo)志是第七個(gè)五年方案的開場(chǎng)，地理信息系統(tǒng)研討作為政府行為，正式列入國家科技攻關(guān)方案，開場(chǎng)了有方案、有組織、有目的的科學(xué)研討、運(yùn)用實(shí)驗(yàn)和工程建立任務(wù)。許多部門同時(shí)展開了地理信息系統(tǒng)研討與開發(fā)任務(wù)。1994年中國GIS協(xié)會(huì)在北京成立，標(biāo)志中國GIS行業(yè)已構(gòu)成一定規(guī)模。九五期間，國家將地理信息系

9、統(tǒng)的研討運(yùn)用作為重中之重的工程予以支持，1996年，為支持國產(chǎn)GIS軟件的開展，原國家科委開場(chǎng)組織軟件評(píng)測(cè)，并組織運(yùn)用示范工程。這一系列的舉措極大的促進(jìn)了國產(chǎn)GIS軟件的開展與GIS的運(yùn)用。1998年，國產(chǎn)軟件突破國外軟件的壟斷，在國內(nèi)市場(chǎng)的占有率達(dá)25%。同年，在抽樣調(diào)查25個(gè)省市19個(gè)行業(yè)的1000多個(gè)單位中，全部運(yùn)用了地理信息系統(tǒng)(秦其明、袁勝元，2001)。地理信息系統(tǒng)在資源調(diào)查、評(píng)價(jià)、管理和監(jiān)測(cè)，在城市的管理、規(guī)劃和市政工程、行政管理與空間決策、災(zāi)禍的評(píng)價(jià)與預(yù)測(cè)、地籍管理及土地利用，在交通、農(nóng)業(yè)、公安等諸多領(lǐng)域得到了廣泛的運(yùn)用。 2. 地理信息系統(tǒng)的組成GIS的運(yùn)用系統(tǒng)由五個(gè)主要部分

10、構(gòu)成，即硬件、軟件、數(shù)據(jù)、人員和方法。2.1 硬件硬件是指操作GIS所需的一切計(jì)算機(jī)資源。目前的GIS軟件可以在很多類型的硬件上運(yùn)轉(zhuǎn)，從中央計(jì)算機(jī)效力器到桌面計(jì)算機(jī)，從單機(jī)到網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。一個(gè)典型的GIS硬件系統(tǒng)除計(jì)算機(jī)外，還包括數(shù)字化儀、掃描儀、繪圖儀、磁帶機(jī)等外部設(shè)備。根據(jù)硬件配置規(guī)模的不同可分為簡(jiǎn)單型、根本型、網(wǎng)絡(luò)型。圖1是典型的網(wǎng)絡(luò)型GIS硬件配置(修文群，1999)，圖2是一個(gè)典型的根本型GIS硬件配置，它是普通用戶最常用的配置。圖1 網(wǎng)絡(luò)型GIS硬件系統(tǒng)圖2 根本型GIS硬件系統(tǒng)2.2 軟件軟件是指GIS運(yùn)轉(zhuǎn)所必需的各種程序。主要包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件和地理信息系統(tǒng)軟件兩部分。地理信息系統(tǒng)

11、軟件提供存儲(chǔ)、分析和顯示地理信息的功能和工具。主要的軟件部件有：輸入和處置地理信息的工具；數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)工具；支持地理查詢、分析和可視化顯示的工具；容易運(yùn)用這些工具的圖形用戶界面(GUI)。 2.3 數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是一個(gè)GIS運(yùn)用系統(tǒng)的最根底的組成部分?？臻g數(shù)據(jù)是GIS的操作對(duì)象，是現(xiàn)實(shí)世界經(jīng)過模型籠統(tǒng)的本質(zhì)性內(nèi)容確良。圖3展現(xiàn)了GIS對(duì)現(xiàn)實(shí)世界的信息表達(dá)與分層。一個(gè)GIS運(yùn)用系統(tǒng)必需建立在準(zhǔn)確合理的地理數(shù)據(jù)根底上。數(shù)據(jù)來源包括室內(nèi)數(shù)字化和野外采集，以及從其他數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。數(shù)據(jù)包括空間數(shù)據(jù)和屬性數(shù)據(jù)，空間數(shù)據(jù)的表達(dá)可以采用柵格和矢量?jī)煞N方式?？臻g數(shù)據(jù)表現(xiàn)了地理空間實(shí)體的位置、大小、外形、方向以及幾何拓

12、撲關(guān)系。 2.4 人員人是地理信息系統(tǒng)中重要的構(gòu)成要素，GIS不同于一幅地圖，它是一個(gè)動(dòng)態(tài)的地理模型，僅有系統(tǒng)軟硬件和數(shù)據(jù)還不能構(gòu)成完好的地理信息系統(tǒng)，需求人進(jìn)展系統(tǒng)組織、管理、維護(hù)和數(shù)據(jù)更新、系統(tǒng)擴(kuò)展完善以及運(yùn)用程序開發(fā)，并采用空間分析模型提取多種信息。因此，GIS運(yùn)用的關(guān)鍵是掌握實(shí)施GIS來處理現(xiàn)實(shí)問題的人員素質(zhì)。這些人員既包括從事設(shè)計(jì)、開發(fā)和維護(hù)GIS系統(tǒng)的技術(shù)專家，也包括那些運(yùn)用該系統(tǒng)并處理專業(yè)領(lǐng)域義務(wù)的領(lǐng)域?qū)＜摇Ｒ粋€(gè)GIS系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)班子應(yīng)有工程擔(dān)任人、信息技術(shù)專家、運(yùn)用專業(yè)領(lǐng)域技術(shù)專家、假設(shè)干程序員和操作員組成。 2.5 方法 這里的方法主要是指空間信息的綜合分析方法，即常說的運(yùn)用模

13、型。它是在對(duì)專業(yè)領(lǐng)域的詳細(xì)對(duì)象與過程進(jìn)展大量研討的根底上總結(jié)出的規(guī)律的表示。GIS運(yùn)用就是利用這些模型對(duì)大量空間數(shù)據(jù)進(jìn)展分析綜合來處理實(shí)踐問題的。如基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)模型、災(zāi)禍評(píng)價(jià)模型等。3. 地理信息系統(tǒng)的主要功能一個(gè)GIS軟件系統(tǒng)應(yīng)具備五項(xiàng)根本功能，即數(shù)據(jù)輸入、數(shù)據(jù)編輯、數(shù)據(jù)存貯與管理、空間查詢與空間分析、可視化表達(dá)與輸出。圖4是一個(gè)典型的GIS功能框圖。3.1 數(shù)據(jù)輸入數(shù)據(jù)輸入是建立地理數(shù)據(jù)庫必需的過程。數(shù)據(jù)輸入功能指將地圖數(shù)據(jù)、物化遙數(shù)據(jù)、統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和文字報(bào)告等輸入、轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可處置的數(shù)字方式的各種功能。對(duì)多種方式、多種來源的信息，可實(shí)現(xiàn)多種方式的數(shù)據(jù)輸入，如圖形數(shù)據(jù)輸入、柵格數(shù)

14、據(jù)輸入、GPS丈量數(shù)據(jù)輸入、屬性數(shù)據(jù)輸入等。用于地理信息系統(tǒng)空間數(shù)據(jù)采集的主要技術(shù)有兩類，即使用數(shù)字化儀的手扶跟蹤數(shù)字化技術(shù)和運(yùn)用掃描儀的掃描技術(shù)。手扶跟蹤數(shù)字化曾在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)是空間數(shù)據(jù)采集的主要方式。掃描數(shù)據(jù)的自動(dòng)化編輯與處置是空間數(shù)據(jù)采集技術(shù)研討的重點(diǎn)，隨著掃描儀技術(shù)性能的提高及掃描處置軟件的完善，掃描數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用越來越普遍。 3.2 數(shù)據(jù)編輯與處置數(shù)據(jù)編輯主要包括圖形編輯和屬性編輯。屬性編輯主要與數(shù)據(jù)庫管理結(jié)合在一同完成，圖形編輯主要包括拓?fù)潢P(guān)系建立、圖形編輯、圖形整飾、圖幅拼接、圖形變換、投影變換、誤差校正等功能。3.3 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理數(shù)據(jù)的有效組織與管理，是GIS系統(tǒng)運(yùn)用勝

15、利與否的關(guān)鍵。主要提供空間與非空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、查詢檢索、修正和更新的才干。矢量數(shù)據(jù)構(gòu)造、光柵數(shù)據(jù)構(gòu)造、矢柵一體化數(shù)據(jù)構(gòu)造是存儲(chǔ) GIS的主要數(shù)據(jù)構(gòu)造。數(shù)據(jù)構(gòu)造的選擇在相當(dāng)程度上決議了系統(tǒng)所能執(zhí)行的功能。 數(shù)據(jù)構(gòu)造確定后，在空間數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)與管理中，關(guān)鍵是確定運(yùn)用系統(tǒng)空間與屬性數(shù)據(jù)庫的構(gòu)造以及空間與屬性數(shù)據(jù)的銜接。目前廣泛運(yùn)用的GIS軟件大多數(shù)采用空間分區(qū)、專題分層的數(shù)據(jù)組織方法，用GIS管理空間數(shù)據(jù)，用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理屬性數(shù)據(jù)。圖5是一個(gè)典型的地學(xué)數(shù)據(jù)分層管理概念模型，其中展現(xiàn)了空間圖層及其屬性的銜接。3.4 空間查詢與分析空間查詢與分析是GIS的中心，是GIS最重要的和最具有魅力的功能，也是GI

16、S有別于其他信息系統(tǒng)的本質(zhì)特征。地理信息系統(tǒng)的空間分析可分為三個(gè)層次的內(nèi)容：l 空間檢索：包括從空間位置檢索空間物體及其屬性、從屬性條件檢索空間物體；l 空間拓?fù)浏B加分析：實(shí)現(xiàn)空間特征點(diǎn)、線、面或圖像的相交、相減、合并等，以及特征屬性在空間上的銜接；l 空間模型分析：如數(shù)字地形高程分析、BUFFER分析、網(wǎng)絡(luò)分析、圖像分析、三維模型分析、多要素綜合分析及面向?qū)I(yè)運(yùn)用的各種特殊模型分析等。 3.5 可視化表達(dá)與輸出 中間處置過程和最終結(jié)果的可視化表達(dá)是GIS的重要功能之一。通常以人機(jī)交互方式來選擇顯示的對(duì)象與方式，對(duì)于圖形數(shù)據(jù)，根據(jù)要素的信息密集程度，可選擇放大或減少顯示。GIS不僅可以輸出全要

17、素地圖，也可以根據(jù)用戶需求，分層輸出各種專題圖、各類統(tǒng)計(jì)圖、圖表及數(shù)據(jù)等。除上述五大功能外，還有用戶接口模塊，用于接納用戶的指令、程序或數(shù)據(jù)，是用戶和系統(tǒng)交互的工具，主要包括用戶界面、程序接口與數(shù)據(jù)接口。由于地理信息系統(tǒng)功能復(fù)雜，且用戶又往往為非計(jì)算機(jī)專業(yè)人員，用戶界面是地理信息系統(tǒng)運(yùn)用的重要組成部分，使地理信息系統(tǒng)成為人機(jī)交互的開放式系統(tǒng)。 4. 通用與公用GIS系統(tǒng)4.1 通用地理信息系統(tǒng)通用地理信息系統(tǒng)軟件是指具有數(shù)據(jù)輸入、編輯、構(gòu)造化存儲(chǔ)、處置、查詢分析、輸出、二次開發(fā)、數(shù)據(jù)交換等全套功能的GIS通用軟件，是開發(fā)各種公用系統(tǒng)的根底與工具，又稱通用GIS開發(fā)平臺(tái)。國外的ARC/INFO、

18、AtlasGIS 、INTERGRAPH，TITAN、GENAMAP、GRASS、ERDAS、ERMAPPER等，國產(chǎn)的MAPGIS、CITYSTAR、GEOSTAR等都屬這類軟件；通用型地理信息系統(tǒng)平臺(tái)通常均提供強(qiáng)大的二次開發(fā)功能，有的提供公用的編程環(huán)境，如ARCVIEW的AVENUE、MAPINFO的MAPBASIC、ARC/INFO的XML言語；目前更多的是提供更通用的DLL、ActiveX、JAVA等動(dòng)態(tài)銜接庫或控件產(chǎn)品，如TITAN 、MAPGIS、MapObjects、MAPX等，利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開發(fā)工具(各種高級(jí)程序設(shè)計(jì)言語)調(diào)用這些二次開發(fā)函數(shù)或控件可進(jìn)展用戶化開發(fā)的GIS產(chǎn)品，

19、特別是用來開發(fā)各種專業(yè)型的地理信息系統(tǒng)。4.2 公用地理信息系統(tǒng)公用地理信息系統(tǒng)是利用GIS系統(tǒng)開發(fā)工具集，針對(duì)某一專業(yè)領(lǐng)域和業(yè)務(wù)部門的任務(wù)流程而開發(fā)的獨(dú)立的GIS運(yùn)轉(zhuǎn)系統(tǒng)，旨在利用GIS工具有針對(duì)性地處理詳細(xì)的問題。它符合專業(yè)領(lǐng)域或業(yè)務(wù)部門的任務(wù)流程，針對(duì)性強(qiáng)，是GIS產(chǎn)品向?qū)I(yè)化開展的產(chǎn)物，對(duì)擴(kuò)展GIS產(chǎn)品影響力具有重要作用。如中國地質(zhì)大學(xué)基于MAPGIS所開發(fā)的：城市規(guī)劃信息管理系統(tǒng)、通訊管網(wǎng)及配線系統(tǒng)、土地詳查信息系統(tǒng)、MAPCAD彩色地圖編輯出版系統(tǒng)、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)分析系統(tǒng)MORPAS等。5. 國內(nèi)地學(xué)領(lǐng)域常用的地理信息系統(tǒng)軟件ARC/INFO是著名GIS廠商ESRI公司的代表產(chǎn)品。它

20、是當(dāng)今世界上最完好的GIS系統(tǒng)，它所包含的幾千個(gè)GIS分析工具曾經(jīng)被各個(gè)領(lǐng)域所采用，千錘百煉后ARC/INFO也更加成熟，在全球地理信息系統(tǒng)市場(chǎng)上占有最大的市場(chǎng)份額。近年來，ESRI在不斷強(qiáng)化傳統(tǒng)產(chǎn)品，如UNIX ARC/INFO、PC ARC/INFO、ArcCAD、DAK的同時(shí)，又推出了幾種全新概念和具有劃時(shí)代意義的產(chǎn)品，包括：空間數(shù)據(jù)庫引擎(SDE)、ArcView GIS3.2、NT ARC/INFO和MapObjects。最近又推出了ArcGIS8.1全新版本,它包括ArcGIS Desktop、ArcGIS Workstation、 ArcGIS SDE等。ESRI是目前獨(dú)一一個(gè)支

21、持全系列操作系統(tǒng)的GIS廠商，其多層次、全系列的GIS產(chǎn)品可以滿足每一個(gè)用戶領(lǐng)域、每一個(gè)用戶規(guī)模的需求。ARCVIEW3.2是相應(yīng)的一套桌面地理信息系統(tǒng)軟件，但在功能上遠(yuǎn)遠(yuǎn)超越了桌面制圖系統(tǒng)。它的可擴(kuò)展的軟件構(gòu)造為GIS運(yùn)用提供了一個(gè)具有伸縮性的軟件平臺(tái)。這一新的軟件構(gòu)造也使得ArcView隊(duì)伍可以開發(fā)出一系?quot;插件式的模塊如SPATIAL ANALYST、3D ANALYST、IMAGE ANALYST等，利用這些模塊進(jìn)展組合可以顯著地?cái)U(kuò)展ArcView的功能，從而使桌面GIS開展到一個(gè)全新的程度。ArcView以Project為一個(gè)根本運(yùn)用單元, 它由多種Document組成: 1

22、視圖Views: 地圖顯示, 信息查詢, 空間分析；2表格Tables: 數(shù)據(jù)庫管理, 電子表格；3Charts: 統(tǒng)計(jì)圖形制造；4圖版Layouts: 地圖組合設(shè)計(jì), 以供繪制；5腳本編程Scripts(Avenue): 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)、調(diào)試、開發(fā)工具。ARCVIEW運(yùn)用方便、簡(jiǎn)單直觀。MAPGIS是中國地質(zhì)大學(xué)信息工程學(xué)院開發(fā)的工具型地理信息系統(tǒng)軟件。該軟件是國家科技部向全國引薦的國產(chǎn)地理信息系統(tǒng)軟件平臺(tái)。運(yùn)用簡(jiǎn)單，在國產(chǎn)GIS軟件市場(chǎng)上占有較好的市場(chǎng)份額。MAPGIS不僅具有比較完善的制圖功能，還具有如下特點(diǎn)：1海量無縫圖庫管理：提供建立圖庫、修正、刪除及圖庫遨游等一系列操作；提供圖

23、幅輸入、顯示、修正等功能；圖幅接邊、圖幅提取功能操作簡(jiǎn)單，可靠性高；2高性能的空間數(shù)據(jù)庫管理：Client/Server構(gòu)造，多用戶訪問管理；動(dòng)態(tài)外掛數(shù)據(jù)庫的結(jié)合；多媒體屬性庫管理；完善的平安機(jī)制。3完備的空間分析工具：可實(shí)現(xiàn)空間疊加分析，屬性數(shù)據(jù)分析，DEM分析，網(wǎng)絡(luò)化功能，TIN模型分析，三維繪制功能，多源圖像分析與處置等；4方便的二次開發(fā)：支持C+、VB、Delphi、ActiveX等集成開發(fā)環(huán)境；可提供API函數(shù)層、C+類層、ActiveX控件層。6. 地理信息系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)輔助制圖系統(tǒng)的區(qū)別GIS是在地學(xué)學(xué)科與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔

24、助制圖(CAM)等與計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)學(xué)科相結(jié)臺(tái)的根底上開展起來的。CAM是運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)展幾何圖形的編輯和繪制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。CAM的運(yùn)用使眾多行業(yè)和部門中的設(shè)計(jì)人員從制圖板上和手工勞動(dòng)中解放出來，因此遭到寬廣設(shè)計(jì)人員、制圖人員的青睞。CAM技術(shù)的開展對(duì)GIS的產(chǎn)生起了有力的促進(jìn)作用，GIS的出現(xiàn)進(jìn)一步為CAM提供了現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)手段，引起地圖制圖過程的深化變化，成為現(xiàn)代地圖制圖主要手段。雖然GIS的開展與計(jì)算機(jī)輔助制圖有著親密的關(guān)系，但二者之間存在許多根本性的不同。l 目的不同。CAM的目的是制圖，主要思索信息的顯示和表達(dá)，是傳統(tǒng)地圖的數(shù)字化再現(xiàn)。除正確的表達(dá)專業(yè)內(nèi)容外，強(qiáng)調(diào)線劃的圓滑、顏色

25、的協(xié)調(diào)、圖面的美觀。而GIS的目的是空間數(shù)據(jù)的管理與分析，制圖只是GIS的功能之一；l 采用的技術(shù)不同，GIS經(jīng)過嚴(yán)厲的空間拓?fù)潢P(guān)系、空間及屬性數(shù)據(jù)庫的建立實(shí)現(xiàn)信息的管理、查詢與分析。建立描畫地質(zhì)實(shí)體空間特征的圖形元素之間的拓?fù)潢P(guān)系、建立與圖形元素相銜接的描畫地質(zhì)實(shí)體非空間特征的屬性數(shù)據(jù)庫是地理信息系統(tǒng)與單純的計(jì)算機(jī)輔助制圖系統(tǒng)的最本質(zhì)的差別；l GIS具有強(qiáng)大的空間查詢和深層次的空間分析功能，提供對(duì)規(guī)劃、管理和決策有用的信息。而CAM不具有空間分析功能；三基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的開展七十年代后期，地學(xué)領(lǐng)域的專家們就開場(chǎng)認(rèn)識(shí)到了GIS在自然資源分析中的運(yùn)用潛力。美國的緬因州地調(diào)所那時(shí)就組織了

26、GIS運(yùn)用實(shí)驗(yàn)工程。1982年USGS的地質(zhì)處與測(cè)繪處結(jié)合啟動(dòng)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)研討工程，設(shè)計(jì)、開發(fā)、運(yùn)用和評(píng)價(jià)用于美國外鄉(xiāng)(阿拉斯加除外)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)方案CUSMAP的GIS原型系統(tǒng)。根據(jù)由GIS得出的采用數(shù)字編碼的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感、地形、礦產(chǎn)地?cái)?shù)據(jù)的空間關(guān)系，建立能夠發(fā)現(xiàn)的礦床類型的閱歷模型。實(shí)驗(yàn)分別在3個(gè)1 2的圖幅上進(jìn)展。經(jīng)過研討，確定了礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)對(duì)柵格、矢量與表格式數(shù)據(jù)處置才干及相互間的接口和在GIS內(nèi)建立運(yùn)用模型及表示評(píng)價(jià)結(jié)果的制圖功能的需求C.M. Trautwein 等,1988。到1988年12月，在由CUSMAP演化而來的全國礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)方案NAMRAP中大約有11

27、個(gè)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)工程涉及了新技術(shù)的運(yùn)用。GIS在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中的運(yùn)用不僅在USGS，而且在各州的地調(diào)所也得到了相當(dāng)程度的注重。1988年9月美國科學(xué)院、USGS和美國地質(zhì)學(xué)會(huì)結(jié)合召開了題為集成技術(shù)和地學(xué)運(yùn)用的GIS討論會(huì)，會(huì)上發(fā)表了多篇關(guān)于礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的論文。Maine, Illinois, Calorado 和Kentucky 等州都作了很好的任務(wù)Colin Treworgy and Margaret Bargh, 1989；Robert G. Marvinney,1988 ；Robert R. Pool et al，1988。 加拿大地調(diào)所GSC八十年代中后期開展了用GIS進(jìn)展礦產(chǎn)資源潛力填

28、圖的研討。GSC著名的地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)專家G.F. Bonham Carter 和F.G. Agterberg 等人在1988和1989年發(fā)表的集成地質(zhì)數(shù)據(jù)集進(jìn)展NOVA SCOTIA地域的金礦勘探和GIS在新悸姿谷鸝吮輩靠蟛試雌蘭壑械撓?quot;G.F. Bonham Carter et al, 1988, G.P. Watson et al, 1989論文中，提出用條件概率與貝葉斯規(guī)那么相結(jié)合的證據(jù)加權(quán)法實(shí)現(xiàn)二元方式圖的綜合的新方法。在資源評(píng)價(jià)中，首先將GIS的空間分析與定量模擬結(jié)合起來。這種方法經(jīng)多次改良，已作為基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的主要方法在世界各國得到了廣泛的運(yùn)用。與北美相比，澳大利

29、亞開展此項(xiàng)任務(wù)的時(shí)間要晚一些。澳大利亞地調(diào)所AGSO的前身礦產(chǎn)資源局1988年成立了由GIS技術(shù)與運(yùn)用專家組成的自然資源信息中心NRIC。資源評(píng)價(jià)處同年啟動(dòng)了一個(gè)以綜合大量不同類型的空間數(shù)據(jù)為目的的研討工程姜作勤，1992 。近幾年的文獻(xiàn)闡明，GIS不僅被廣泛運(yùn)用于建立礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的根底礦產(chǎn)省的GIS數(shù)據(jù)集Lesley Wyborn 等人， 1995，用于澳大利亞的鎳紅土礦、鎳硫礦、脈金礦、紅土金礦、含金剛石的金伯利巖及鉛鋅礦的礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)Lyle A. Burgess, 1997、(Margaretha Scott,1999)、(J.C.Gum & A.C.Burtt, 1999)。而且

30、在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的方法研討、開發(fā)礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)公用系統(tǒng)方面也有許多進(jìn)展。特別是提出了在知礦床很少的情況下運(yùn)用GIS進(jìn)展資源評(píng)價(jià)的方法Lesley Wyborn et al，1995。GIS不僅在興隆國家的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中發(fā)揚(yáng)了重要作用，在開展中國家的運(yùn)用也越來越深化。身兼地質(zhì)調(diào)查所職能的南非地學(xué)委員會(huì)GSSA于九十年代中后期開場(chǎng)在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中運(yùn)用GIS，主要是實(shí)現(xiàn)多源地學(xué)信息的集成管理，建立了管理多源地學(xué)信息的集成的、模塊化的組合數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)GEODE (C.J.Vorster,1996)，也進(jìn)展了基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的運(yùn)用研討。筆者2000年訪問開普敦地調(diào)所時(shí)，其海洋地學(xué)部的有關(guān)專家就引見了他

31、們運(yùn)用GIS評(píng)價(jià)金剛石成礦有利地域的研討。GSSA已擁有一批地理信息系統(tǒng)開發(fā)與空間數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)的專家(-GSSA, 2000)。巴西在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中運(yùn)用GIS的開展過程不很清楚，但在去年召開的第31屆國際地質(zhì)大會(huì)上，巴西就發(fā)表了14篇有關(guān)的論文。運(yùn)用GIS進(jìn)展評(píng)價(jià)的礦種不僅包括金、銅、鉛、鋅、銀等金屬礦(Franca-Rocha and et al,2000)、(Perrotta, M.M and et al，2000)、(Barreto Neto, A.A,2000)、(Da Cunha and De Oliveira, 2000)、(Araujo, C.C and et al, 2000)，

32、還涉及了石墨等非金屬礦 (Guimaraes,F.R.,2000)。GIS被用于多源地學(xué)信息的管理、建立礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)庫和進(jìn)展分析評(píng)價(jià)等方面。評(píng)價(jià)所用的空間分析方法涉及到了目前普遍運(yùn)用的主要方法，并將GIS對(duì)地質(zhì)和構(gòu)造的分析與礦體的3維模型集成在一同加強(qiáng)勘探(Heemann, R. and Strieder, A.J., 2000)。在開展中國家中，我國運(yùn)用GIS進(jìn)展礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)是比較早的，與興隆國家相比，開場(chǎng)的也不晚。1986年，由地礦部遙感中心主持，長(zhǎng)春地院、中國地質(zhì)大學(xué)、地礦部礦床所等單位參與，開展了遙感圖象與其他地學(xué)數(shù)據(jù)綜合圖象處置技術(shù)及運(yùn)用研討，系統(tǒng)地研討了地質(zhì)勘查數(shù)字圖象處置與綜

33、合的主要技術(shù)環(huán)節(jié)，并運(yùn)用自行開發(fā)的多種圖形圖象軟件包在安徽銅陵、湖南香花嶺、新疆哈密等六個(gè)地域開展了不同礦種的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)。 八五期間，中國地質(zhì)大學(xué)武漢物探系、物化探所、原部石油海洋地質(zhì)局江陵綜合研討隊(duì)、成都理工學(xué)院經(jīng)過各種工程的實(shí)施都進(jìn)展過運(yùn)用GIS進(jìn)展多源地學(xué)信息系統(tǒng)綜合成礦預(yù)測(cè)的研討(姜作勤，1999)。1995年4月，地調(diào)局為提高預(yù)測(cè)程度和找礦效果，在川西揚(yáng)子地臺(tái)西緣部分地域4個(gè)1:200000圖幅立項(xiàng)開展地理信息系統(tǒng)運(yùn)用的實(shí)驗(yàn)研討。其目的是在GIS技術(shù)的支持下，研討區(qū)域地、物、化、遙等多源地學(xué)信息的綜合管理、數(shù)字地質(zhì)圖庫數(shù)據(jù)庫的分層規(guī)范，礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的空間分析方法以及采用新技

34、術(shù)的任務(wù)方法和流程，以提高預(yù)測(cè)程度和找礦效果。1998年5月，工程按預(yù)期目的完成了義務(wù)，建立了目的圖層綜合的數(shù)學(xué)模型，在ARC/INFO上開發(fā)了證據(jù)加權(quán)法軟件模塊李裕偉，1998。這些任務(wù)的完成，使GIS在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中的運(yùn)用由實(shí)驗(yàn)、研討階段開場(chǎng)向?qū)嵺`評(píng)價(jià)任務(wù)深化。值得指出的是，九五開場(chǎng)，為了進(jìn)一步推進(jìn)GIS在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)領(lǐng)域中的運(yùn)用，原國家科委及地礦部又立項(xiàng)研討開發(fā)基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的工具軟件。 家科委九五科技攻關(guān)工程96-914要求：在先進(jìn)的礦產(chǎn)勘查實(shí)際和數(shù)學(xué)地質(zhì)方法的指點(diǎn)下，以成礦區(qū)帶找礦靶區(qū)的優(yōu)選和評(píng)價(jià)為重點(diǎn)，研討礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的空間分析方法；在工具型地理信息系統(tǒng)軟件MAPGIS系

35、統(tǒng)的根底上，開發(fā)一套適用于礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的公用軟件系統(tǒng)。所開發(fā)的系統(tǒng)MORPAS采用數(shù)據(jù)倉庫、數(shù)據(jù)發(fā)掘等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)多源地學(xué)信息的集成管理及對(duì)數(shù)據(jù)中潛在方式的提取(胡光道，2001)。趙鵬大教授也在九五期間將GIS技術(shù)運(yùn)用于地質(zhì)異常圈定和成礦預(yù)測(cè)。總結(jié)出運(yùn)用GIS可進(jìn)展的研討：區(qū)域成礦能夠地段分析、組合異常的找礦可行地段分析、組合異常的找礦有利地段分析、多源信息的潛在資源地段分析以及多源信息的遠(yuǎn)景礦體地段分析(趙鵬大，2001)； 地礦部重點(diǎn)科技工程基于GIS的固體礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)目的是研討基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中的成礦信息提取及評(píng)價(jià)方法模型，開發(fā)相應(yīng)的資源評(píng)價(jià)系統(tǒng)。所開發(fā)的系統(tǒng)包括地、物、

36、化、遙單專題的成礦信息提取及成礦信息的綜合才干，可支持用戶針對(duì)不同的評(píng)價(jià)對(duì)象采用不同的評(píng)價(jià)方法(宋國耀等，1999)； 地礦部重點(diǎn)科技工程大型、特大型金礦床密集區(qū)綜合信息成礦預(yù)測(cè)地質(zhì)信息系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱AuGIS。工程以山東省大型、特大型金礦密集區(qū)為研討對(duì)象，根據(jù)王世稱教授的評(píng)價(jià)思想，在MAPGIS平臺(tái)上進(jìn)展二次開發(fā)，構(gòu)成大型、特大型金礦床密集區(qū)綜合信息成礦預(yù)測(cè)地質(zhì)信息系統(tǒng)。 雖然上述系統(tǒng)還只是原型系統(tǒng)，但是一種良好的開端。二十一世紀(jì)初，礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)越來越依賴于地質(zhì)學(xué)家和工程師有效地獲取、存儲(chǔ)、管理、分析和解釋大量添加且種類繁多的多維空間信息的才干。隨著數(shù)據(jù)資源的不斷積累、預(yù)測(cè)方法研討的深化、GIS

37、軟件功能的加強(qiáng)、高性能硬件設(shè)備價(jià)錢的大幅度快速的下降，GIS必將在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的實(shí)踐任務(wù)中發(fā)揚(yáng)越來越大的作用。 四、GIS在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中的作用1. 基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的優(yōu)勢(shì)(與傳統(tǒng)任務(wù)方式相比) 礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)涉及的一切信息幾乎都直接或間接地與空間位置有關(guān)，都屬于地理信息的范疇。分開空間位置談地質(zhì)體、構(gòu)造、巖性、采樣、樣品分析、物化探異常，談礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)就沒有意義。礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的過程就是信息的搜集、整理、處置、成礦信息的提取、綜合分析、成礦區(qū)帶或找礦靶區(qū)確實(shí)定以及成果表示的過程。作為空間信息管理系統(tǒng)的GIS其運(yùn)用可貫穿于礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的整個(gè)過程，表現(xiàn)出傳統(tǒng)方法不可比較的優(yōu)越性。1.1 將搜

38、集到的各種圖形信息(圖件)、文字描畫信息、數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)經(jīng)過合理、有效的空間數(shù)據(jù)庫進(jìn)展管理可大大提高礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的效率 合理、有效的空間數(shù)據(jù)庫建立起來以后，可實(shí)現(xiàn)靈敏的圖形信息與屬性的雙向查詢檢索，即可從圖形檢索其各種屬性，也可根據(jù)地質(zhì)體的各種專題屬性檢索相應(yīng)的圖形，還可以根據(jù)多種屬性進(jìn)展組合條件檢索。如可在地質(zhì)圖空間數(shù)據(jù)庫中根據(jù)地層、巖性、構(gòu)造等屬性檢索出相應(yīng)的地質(zhì)體；還可從表示地質(zhì)景象的點(diǎn)(礦床、鉆孔、采樣點(diǎn)等)、線(斷層、線性構(gòu)造、河流等)以及面(地層、巖體、異常區(qū)等)檢索它們的屬性； 于每一個(gè)成礦標(biāo)志都有一個(gè)定量化條件，地質(zhì)學(xué)家可用這些條件檢查數(shù)據(jù)庫的每一部分，有利于提高研討的深度。 數(shù)據(jù)庫

39、的建立與靈敏的檢索功能是提高礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)效率的最根本的保證。 1.2 GIS提供的空間分析(疊加、包含、相鄰關(guān)系、緩沖區(qū)、地形分析)及空間信息計(jì)算(面積、周長(zhǎng)，間隔 等)等功能，實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)方法難以進(jìn)展的對(duì)各種地質(zhì)體的多種空間關(guān)系的定量分析 這種空間分析對(duì)于研討地質(zhì)景象之間的制約關(guān)系與相互作用進(jìn)而提取與礦床或礦化有關(guān)的地質(zhì)標(biāo)志和信息較為有效(陳秋明，2001)。GIS的疊加功能可籠統(tǒng)地了解為計(jì)算機(jī)化的透圖臺(tái)，是資源評(píng)價(jià)用得最多的空間分析功能。不同圖形信息的疊置既可用于地質(zhì)成礦信息的提取，也可用于多種成礦信息的綜合分析。當(dāng)然，這種透圖臺(tái)的功能比傳統(tǒng)透圖臺(tái)的功能要強(qiáng)大得多。傳統(tǒng)資源評(píng)價(jià)綜合分析的最簡(jiǎn)

40、一方法是運(yùn)用透圖臺(tái)對(duì)多種評(píng)價(jià)圖件進(jìn)展直接疊置。這種方法一次最多能操作3張圖件，而且由于疊置的結(jié)果很難構(gòu)成中間結(jié)果保管、利用，因此也很難對(duì)更多的圖件進(jìn)展操作。一切GIS軟件都提供的空間疊加分析功能，可非常容易地實(shí)現(xiàn)圖形疊置，而且由于疊加分析的中間結(jié)果可根據(jù)用戶的需求進(jìn)展保管，因此原那么上可實(shí)現(xiàn)無限制的疊置，可方便地對(duì)更多的要素或條件進(jìn)展研討，減少盲目性。計(jì)算機(jī)化的透圖臺(tái)的優(yōu)越性還表如今對(duì)多種信息不是簡(jiǎn)單的疊加，還可經(jīng)過綜合分析的方法反映信息之間的關(guān)系見綜合分析方法一節(jié)。緩沖區(qū)分析是經(jīng)過計(jì)算在點(diǎn)、線、面實(shí)體周圍自動(dòng)構(gòu)成滿足一定間隔 要求的區(qū)域，通常用于確定影響范圍，是資源評(píng)價(jià)運(yùn)用比較多的另一個(gè)空間

41、分析功能。如對(duì)知礦床與控礦構(gòu)造(斷層或褶皺軸)的空間間隔 進(jìn)展統(tǒng)計(jì)分析可確定最正確控礦間隔 ，再用該間隔 對(duì)控礦構(gòu)造進(jìn)展緩沖區(qū)分析即可分析兩側(cè)不同寬度范圍的礦化點(diǎn)分布規(guī)律，從而判別礦床與斷層、褶皺軸的相關(guān)關(guān)系及構(gòu)造控礦最大影響域或確定礦化有效區(qū)帶。此外，數(shù)字化的地形分析功能能自動(dòng)提取地表梯度信息，計(jì)算坡度、坡向、劃分匯水盆地圖系和河流網(wǎng)，這種地形外表分析對(duì)研討地球化學(xué)元素在地表各介質(zhì)環(huán)境中的聚集、分散和遷移有特別的效果。1.3 GIS為物化探和遙感數(shù)據(jù)的空間可視化發(fā)明了條件，使評(píng)價(jià)更直觀 人們可將物化探異常投影到數(shù)字地形之上來直觀地表達(dá)各種異常與地形的變化關(guān)系Grunskysmee，1999，

42、再比如，經(jīng)過GIS矢量模型結(jié)合地質(zhì)圖與地球化學(xué)樣品的空間分布，可對(duì)地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)展正規(guī)化處置，這樣可以消除不同巖性對(duì)地球化學(xué)背景數(shù)據(jù)的影響Harris et al，1999。1.4 空間分析方法使成礦信息的綜合更加合理 根據(jù)地質(zhì)模型及各種數(shù)據(jù)處置方法分別從地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感等類信息中提取成礦信息后，如何綜合分析這些成礦信息，構(gòu)成最終的盡能夠接近實(shí)踐的評(píng)價(jià)結(jié)果，是礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中需求處理的非常關(guān)鍵的問題。目前常用的布爾邏輯、證據(jù)權(quán)法、代數(shù)方法、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)都是綜合定量的空間關(guān)系生成單幅評(píng)價(jià)圖的方法。這些方法雖然都有各自的局限性，但卻反映了多種成礦信息之間的關(guān)系。隨著空間分析方法研

43、討的不斷深化，資源評(píng)價(jià)綜合分析的精度會(huì)越來越高，評(píng)價(jià)結(jié)果也會(huì)越來越接近實(shí)踐。 1.5 計(jì)算機(jī)輔助評(píng)價(jià)成果圖件的輸出可大大提高制圖效率 可以說，GIS被廣泛運(yùn)用之前，計(jì)算機(jī)輔助制圖是計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)地質(zhì)領(lǐng)域最大的奉獻(xiàn)。它實(shí)現(xiàn)了從紙質(zhì)圖件的數(shù)字化、交互式編輯修正直至輸出具有出版質(zhì)量的彩色圖件全過程的計(jì)算機(jī)化，使制圖工序從傳統(tǒng)手工方式的十幾道減少到6道，大大縮短了圖件預(yù)備與出版時(shí)間。根據(jù)用戶的閱歷，對(duì)于新編圖件，可提高效率3 5倍，本錢降低約三分之一。數(shù)字制圖技術(shù)已從根本上改動(dòng)了傳統(tǒng)的任務(wù)流程。多數(shù)重要的GIS軟件如ARC/INFO、INTEGRAPH、我們自主開發(fā)的MAPGIS等都具有優(yōu)秀的制圖功能，

44、GIS與制圖技術(shù)相結(jié)合，使評(píng)價(jià)結(jié)果圖件的輸出時(shí)間大大縮短。1.6 所建的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)庫可反復(fù)運(yùn)用 數(shù)據(jù)庫一旦建立，其中的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)即作為一種資源存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)。當(dāng)在同一地域進(jìn)展深化的研討，或進(jìn)展其他涉及庫中信息的研討時(shí)，即可運(yùn)用數(shù)據(jù)庫的管理功能，檢索出所需的信息。反復(fù)利用數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享是數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)庫的根本特點(diǎn)。這種數(shù)據(jù)共享可提高運(yùn)用的效率并降低本錢。 綜上所述，GIS技術(shù)所提供的多源地學(xué)信息的管理才干、靈敏的查詢檢索才干、空間分析方法以及計(jì)算機(jī)輔助制圖的才干不僅大大提高了礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的效率，而且有利于發(fā)揚(yáng)地質(zhì)學(xué)家的客觀能動(dòng)性。數(shù)據(jù)庫建立以后，如何利用數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)取決于地質(zhì)模型。而作為整個(gè)評(píng)價(jià)

45、任務(wù)根底的地質(zhì)模型隨地質(zhì)學(xué)家的閱歷、專長(zhǎng)和智慧而變。一旦地質(zhì)模型改動(dòng)，經(jīng)過 GIS所提供的上述功能，可迅速構(gòu)成另一套評(píng)價(jià)專題圖件。這樣，就有能夠使地質(zhì)學(xué)家變換思緒，嘗試不同的評(píng)價(jià)方法，產(chǎn)生不同的評(píng)價(jià)結(jié)果李裕偉，1998。專家們也可在這個(gè)過程中，反復(fù)補(bǔ)充和精煉模型。實(shí)踐上，運(yùn)用GIS進(jìn)展礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)不僅可加深對(duì)可用地質(zhì)數(shù)據(jù)的了解，而且可加深對(duì)地質(zhì)模型本身的了解。專家們可在交互式地對(duì)多源地學(xué)信息進(jìn)展對(duì)比、綜合及分析中獲得新的啟發(fā)或認(rèn)識(shí)，完善與總結(jié)規(guī)律。這也是傳統(tǒng)的任務(wù)方式很難或無法實(shí)現(xiàn)的，是基于GIS礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)方法的最大優(yōu)點(diǎn)。據(jù)有閱歷的地質(zhì)學(xué)家估計(jì)，采用傳統(tǒng)手工方式，編制一套評(píng)價(jià)圖件需幾個(gè)月甚至

46、半年的時(shí)間，因此，即使有了新的想法，經(jīng)常因時(shí)間或經(jīng)費(fèi)等緣由而無法實(shí)現(xiàn)。2. 正確認(rèn)識(shí)GIS在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中的作用 2.1 基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的效果從根本上依然取決于評(píng)價(jià)專家 GIS技術(shù)的優(yōu)勢(shì)是提供集成管理多源地學(xué)數(shù)據(jù)、方便地建立模型及進(jìn)展模擬的才干，是使數(shù)據(jù)的分析更有效和定量化。但是必需明確，在資源評(píng)價(jià)中GIS只是為礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的專家們提供了前所未有的評(píng)價(jià)工具與手段。它既不能替代專家，也不能處理數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)庫本身存在的問題，從而本身也無法獲得科學(xué)意義上的突破John L. Dwyer and J. Thomas Nash, 1991。實(shí)踐上，預(yù)測(cè)過程既是知識(shí)驅(qū)動(dòng)又是數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。假設(shè)所分析的數(shù)

47、據(jù)是不完全或有質(zhì)量有問題，預(yù)測(cè)結(jié)果就不會(huì)好。假設(shè)缺乏對(duì)預(yù)測(cè)礦床特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)，預(yù)測(cè)的結(jié)果也不會(huì)好。礦產(chǎn)預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)中起決議作用的是各領(lǐng)域?qū)＜?，評(píng)價(jià)的每一步都需求有閱歷的專家參與。 2.2 關(guān)于提高效率的問題 前面曾經(jīng)提到過，資源評(píng)價(jià)效率提高的根底是合理有效地建立數(shù)據(jù)庫。而數(shù)據(jù)庫的建立既需求技術(shù)，又需求破費(fèi)大量的時(shí)間。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)者不僅需求對(duì)評(píng)價(jià)目的有深化的了解，正確地確定數(shù)據(jù)的內(nèi)容，同時(shí)要掌握空間數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)技術(shù)，處理數(shù)據(jù)質(zhì)量所引起的數(shù)據(jù)集成問題。數(shù)據(jù)的預(yù)備占整個(gè)評(píng)價(jià)的大部分時(shí)間，這早已被人們認(rèn)識(shí)。就是說，效率的提高要在數(shù)據(jù)庫建立的根底上。因此，對(duì)于短少數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)資源的評(píng)價(jià)，加上數(shù)據(jù)預(yù)備的時(shí)間，整體時(shí)間

48、能夠比傳統(tǒng)方式還要長(zhǎng)。當(dāng)然，假設(shè)有了數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的積累，在此根底上進(jìn)展礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)，不僅效率會(huì)大大提高，所需費(fèi)用也會(huì)大幅度降低。據(jù)USGS對(duì)幾十個(gè)在數(shù)據(jù)庫根底上完成的GIS運(yùn)用工程費(fèi)用的統(tǒng)計(jì)，平均降低70%。 五、基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)方法與流程 根據(jù)研討區(qū)的任務(wù)程度的差別，用于礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)的空間分析方法可大致分成兩類：閱歷的和實(shí)際的。前者利用知礦床，后者利用礦床和成因模型。在任務(wù)程度較高，數(shù)據(jù)比較豐富的地域，可采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的閱歷方法；在沒有知礦床或知礦床很少的情況下，信息由遙感和地球物理數(shù)據(jù)推斷而來，模型僅以地學(xué)專家的概念想法存在時(shí)，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法就不能運(yùn)用，而只能采用簡(jiǎn)單的分級(jí)和以知識(shí)為根底

49、的方法。 閱歷模型法主要是研討區(qū)域礦床與多元地質(zhì)找礦信息的關(guān)系，經(jīng)過定量分析方法，建立起區(qū)域成礦有利度和資源潛力值與多參數(shù)地質(zhì)信息的統(tǒng)計(jì)規(guī)律，根據(jù)閱歷模型進(jìn)展區(qū)域評(píng)價(jià)。它強(qiáng)調(diào)對(duì)各種找礦信息的充分發(fā)掘與綜合，因此，科學(xué)找礦的各種勘探手段所獲取的成礦信息得到了最大程度的利用。閱歷模型法根據(jù)預(yù)測(cè)區(qū)信息數(shù)據(jù)資料程度及預(yù)測(cè)義務(wù)，又可細(xì)分為不同的方法，如完全從多元地學(xué)數(shù)據(jù)出發(fā)，統(tǒng)計(jì)研討區(qū)的定量找礦標(biāo)志組合的證據(jù)加權(quán)法Agterberg，F(xiàn).P.,1989，1994，以及從知礦床模型出發(fā)，以特征分析為根底的礦床綜合評(píng)價(jià)法。閱歷模型法的缺陷是，需求一定數(shù)量的統(tǒng)計(jì)樣本單元(肖克炎，2001)。1. 搜集資料：搜

50、集研討區(qū)內(nèi)與成礦有關(guān)的地質(zhì)、礦點(diǎn)分布、地下巖性和構(gòu)造、地球化學(xué)、航磁、重力等地球物理和遙感等資料。如有能夠，在缺乏資料的地域，補(bǔ)充采集資料。據(jù)此進(jìn)展綜合研討確定現(xiàn)代地質(zhì)環(huán)境；2. 確定礦床類型：根據(jù)以下兩個(gè)方面的研討確定在上述地質(zhì)環(huán)境中能夠構(gòu)成的礦床類型。將研討區(qū)內(nèi)的地質(zhì)環(huán)境與全球范圍內(nèi)知的某種礦床類型有關(guān)的或與研討區(qū)內(nèi)知的礦床礦點(diǎn)的地質(zhì)環(huán)境對(duì)比；3. 建立找礦模型：建立這些礦床的描畫性模型。列出一切的地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感等找礦標(biāo)志；4. 模型的定量化與轉(zhuǎn)換：從每一個(gè)描畫性模型中，選擇出能確定該類型礦床存在與否的重要標(biāo)志和普通性標(biāo)志，并將其定量化，包括單個(gè)空間關(guān)系確實(shí)定和量化以及多個(gè)

51、空間關(guān)系集成的量化，確定空間分析的方法并轉(zhuǎn)換成GIS可以表示和處置的方式；5. 建立空間數(shù)據(jù)庫：用第一步所搜集的信息建立數(shù)據(jù)庫(空間數(shù)據(jù)庫與屬性數(shù)據(jù)庫)，并用GIS實(shí)現(xiàn)集成管理與靈敏檢索.。建庫時(shí)要處理現(xiàn)存數(shù)據(jù)的集成問題：比例尺、定位與投影方式、數(shù)據(jù)精度與格式等；6. 成礦信息的提?。焊鶕?jù)量化后的模型，首先經(jīng)過對(duì)專題數(shù)據(jù)的處置，如運(yùn)用GIS的空間與屬性雙向檢索的功能處置地質(zhì)數(shù)據(jù)、對(duì)其他專題數(shù)據(jù)進(jìn)展處置，如坡度、坡向的運(yùn)算、物探、化探數(shù)據(jù)異常確實(shí)定，遙感數(shù)據(jù)的解譯等得出參與綜合分析的單個(gè)條件的空間信息；7. 根據(jù)所選的空間分析方法，運(yùn)用GIS進(jìn)展綜合分析得出最終結(jié)果確定找礦有利地域或靶區(qū)；8.

52、預(yù)測(cè)資源量或儲(chǔ)量：根據(jù)確定的特征信息與成礦模型、預(yù)測(cè)模型計(jì)算資源量；9. 編制成果圖件：實(shí)踐上，在確定找礦靶區(qū)之后，預(yù)測(cè)的成果圖件曾經(jīng)根本完成。此時(shí)可根據(jù)輸出的要求進(jìn)展制圖整飾。 圖6表示了上述過程。 圖 6 閱歷法基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)流程 從搜集資料到第三步建立礦床的描畫性模型與傳統(tǒng)的綜合評(píng)價(jià)方法是一樣的(假設(shè)建立了礦床方式或模型系統(tǒng)，如PROSPECTOR，在此階段，也可用來輔助確定礦床模型)。 成因概念法那么是經(jīng)過以地質(zhì)礦床實(shí)際為根底出發(fā)點(diǎn)，在總結(jié)和研討礦床模型的根底上綜合勘查資料，研討區(qū)域礦床生成規(guī)律，系統(tǒng)、全面地調(diào)查礦床構(gòu)成機(jī)制，研討控礦的關(guān)鍵要素標(biāo)志，從而完成區(qū)域礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)。

53、1995年，AGSO提出了在知礦床較少的地域運(yùn)用GIS進(jìn)展礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的三步法Lesley Wyborn et al，1995：1. 總結(jié)澳大利亞礦床的知識(shí)，提出了礦化系統(tǒng)的概念。從系統(tǒng)的能量、熱源、礦源、運(yùn)移途徑、礦床定位和邊緣帶等六個(gè)方面研討構(gòu)成礦床的全部必要條件，并將它們轉(zhuǎn)換成可用GIS圖形表示的條件；礦床首先應(yīng)被思索為從區(qū)域到礦田不同尺度的礦化系統(tǒng)，然后分解成部分的、礦田的、區(qū)域的不同尺度圖形條件。對(duì)于礦床生成的必要條件如氧化流體、溫度、母巖組份，必需轉(zhuǎn)化為可以為GIS 所能表達(dá)的特征如蝕變帶、蛻變組份、交代巖體類型等。這樣，在一個(gè)礦化系統(tǒng)范圍內(nèi)，就有能夠運(yùn)用礦床模型發(fā)現(xiàn)更多的礦床，特

54、別是與知礦床類型一樣的礦床；2. 開發(fā)高質(zhì)量的地學(xué)GIS運(yùn)用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，運(yùn)用第一步得出的條件在數(shù)據(jù)庫中提取成礦信息。數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)要有利于上述提取過程； 3. 開發(fā)利用GIS數(shù)據(jù)進(jìn)展資源評(píng)價(jià)的方法與軟件。該方法不依賴于對(duì)最小數(shù)目的礦床或礦點(diǎn)的統(tǒng)計(jì)分析。AGSO已開發(fā)了3種不同的、但又互為補(bǔ)充的軟件模塊。第一種特定模擬模塊，用于特定礦化系統(tǒng)及其有關(guān)的礦床類型；第二種是交互式模擬模塊，用戶可交互式圈定有潛力地域的分布圖；第三種成因模擬模塊，用于研討知礦化區(qū)或重要的地球物理異常。允許用戶選擇感興趣的區(qū)域，并經(jīng)過GIS對(duì)一切專題的內(nèi)容進(jìn)展研討，確定其特定的控礦條件，然后用這些條件識(shí)別其他具有類似條件的區(qū)

55、域。這實(shí)踐上是用GIS輔助研討礦床模型的軟件模塊。該方法更強(qiáng)調(diào)從區(qū)域而不是詳細(xì)的礦床類型的角度進(jìn)展評(píng)價(jià)。它的關(guān)鍵問題是怎樣將礦床模型知識(shí)與GIS空間數(shù)據(jù)庫聯(lián)絡(luò)起來，用GIS可以了解與處置的方式表達(dá)，而不是用自然言語描畫或用溫度值，壓力和流體化學(xué)的數(shù)值表達(dá)。只需當(dāng)數(shù)字化地圖及數(shù)據(jù)庫被有效地建立。只需當(dāng)?shù)V床方式的礦化系統(tǒng)用GIS中的圖形表達(dá)，在GIS平臺(tái)上開展的方法學(xué)才不會(huì)受局限(肖克炎，2001)。無論采用哪種方法，基于GIS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的主要義務(wù)都是在對(duì)研討區(qū)的資料充分研討的根底上，確定適宜的數(shù)據(jù)源、建立合理有效的GIS數(shù)據(jù)庫、成礦信息的提取單要素空間關(guān)系確實(shí)定和量化以及對(duì)多種成礦信息的綜合

56、分析多種空間關(guān)系集成。 六、礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中勝利運(yùn)用GIS需求處理的關(guān)鍵問題 對(duì)評(píng)價(jià)區(qū)的地質(zhì)和成礦規(guī)律的認(rèn)識(shí)是礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的前提。在這個(gè)前提下，運(yùn)用GIS進(jìn)展勝利的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)還與所掌握數(shù)據(jù)的種類與質(zhì)量、所建數(shù)據(jù)庫能否靈敏有效、空間分析方法的運(yùn)用能否合理等要素有關(guān)。1. 豐富的高質(zhì)量的空間與非空間數(shù)據(jù)集是勝利評(píng)價(jià)的根底 地理、地質(zhì)、地球物理、地球化學(xué)、遙感等不同方法所獲取的信息是地質(zhì)體不同性質(zhì)的反映，充分利用一切能夠利用的信息提高礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性早已寫入規(guī)范?；贕IS的礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)在，其信息內(nèi)容的取舍原那么無疑是一致的。假設(shè)進(jìn)展區(qū)域性成礦系統(tǒng)評(píng)價(jià)，數(shù)據(jù)庫中就要包括區(qū)域中能夠與成礦有關(guān)的全部

57、信息。假設(shè)評(píng)價(jià)某類礦床，就要選擇與該類礦床有關(guān)的信息。1.1 以地形圖的內(nèi)容為主的根底地理信息 系統(tǒng)的空間框架是進(jìn)展多源地學(xué)信息綜合分析的定位根底。假設(shè)在現(xiàn)代地理底圖上表示歷史地質(zhì)數(shù)據(jù)，要確保底圖要素與地質(zhì)實(shí)體之間正確的空間關(guān)系。1.2 地質(zhì)信息是礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)的最根底信息 雖然綜合分析已成為明顯的趨勢(shì)，實(shí)際證明，系統(tǒng)的地質(zhì)填圖和大量的野外察看所獲得的信息對(duì)找礦依然是非常重要的。而且地質(zhì)信息是地球化學(xué)、地球物理和遙感信息等其他信息提取、解譯和綜合的根底。地層、巖性、構(gòu)造、巖漿巖、蛻變帶、蝕變、礦床或礦點(diǎn)等都是重要的與成礦有關(guān)的地質(zhì)信息。不同尺度的構(gòu)造體系包括斷裂體系和褶皺體系是典型的控礦地質(zhì)要素

58、。地層巖性的多樣性和復(fù)雜性是影響元素聚集成礦的重要要素。不同類型的熱液礦床通常與不同的蝕變礦化類型相聯(lián)絡(luò)。 1.3 地球化學(xué)信息在礦產(chǎn)勘查中占有舉足輕重的位置 地球化學(xué)信息在戰(zhàn)略上可運(yùn)用地球化學(xué)方式鑒別地球化學(xué)塊體、地球化學(xué)域及地球化學(xué)省的存在，在戰(zhàn)術(shù)上地球化學(xué)方式可用于識(shí)別礦田、礦床和礦體。1.4 運(yùn)用重磁信息處理地質(zhì)問題的優(yōu)勢(shì)是重磁場(chǎng)具有深穿透性 重磁信息是地下地質(zhì)體重力和磁性的反映，利用物質(zhì)的物理性質(zhì)對(duì)推測(cè)隱伏地質(zhì)異常如隱伏基底能夠的礦源、隱伏構(gòu)造、隱伏巖體和隱伏礦床等都具有重要作用。1.5 遙感信息已被廣泛地運(yùn)用于礦產(chǎn)勘查與評(píng)價(jià) 遙感信息對(duì)快速優(yōu)選找礦有利地段具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，尤其是在任

59、務(wù)程度較低的遙遠(yuǎn)地域進(jìn)展戰(zhàn)略性礦產(chǎn)勘查時(shí)更加突出。在資源評(píng)價(jià)中運(yùn)用的遙感影像目前多是用于提取線形和環(huán)形構(gòu)造信息；由于遙感影象主要反映了研討區(qū)景觀特征，即地表或淺部的地質(zhì)異常特征。因此，遙感信息與重磁信息的有機(jī)結(jié)合淺部信息與深部信息的結(jié)合對(duì)減少成礦預(yù)測(cè)的不確定要素，提高找礦效率具有重要意義(陳永清，2001)。 在礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)中，所掌握的與評(píng)價(jià)目的有關(guān)的信息越豐富，對(duì)評(píng)價(jià)越有利。對(duì)于任何一項(xiàng)評(píng)價(jià)義務(wù)，都要在充分利用現(xiàn)有數(shù)據(jù)如1:200000和1:500000地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫、化探、重力、航磁數(shù)據(jù)庫的根底上，針對(duì)評(píng)價(jià)目的補(bǔ)充有關(guān)信息。 2. 數(shù)據(jù)質(zhì)量問題 數(shù)據(jù)及其質(zhì)量是GIS運(yùn)用的生命線。數(shù)據(jù)缺乏或質(zhì)

60、量不滿足要求都會(huì)直接導(dǎo)致運(yùn)用的失敗。需求思索兩個(gè)方面的數(shù)據(jù)質(zhì)量問題，一是現(xiàn)存數(shù)據(jù)的利用，二是新采集的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)的質(zhì)量保證。 在資源評(píng)價(jià)中不可防止地涉及對(duì)現(xiàn)存數(shù)據(jù)的利用。普通說來，現(xiàn)存數(shù)據(jù)是由不同的單位、為了不同的目的、采用不同的采集與分析處置方法獲取與存儲(chǔ)的。因此，必然構(gòu)成同一地域的相關(guān)數(shù)據(jù)具有不同的比例尺、不同的精度、不同的投影方式以及不同的存儲(chǔ)格式。這不僅呵斥數(shù)據(jù)集成管理的困難，而且使空間數(shù)據(jù)的綜合分析難以進(jìn)展。即使同一比例尺，不同專業(yè)如地質(zhì)或地球物理或一樣專業(yè)在不同時(shí)期生成的圖件，其內(nèi)容也會(huì)存在差別，也無法直接進(jìn)展空間分析。假設(shè)運(yùn)用GPS技術(shù)采集空間位置數(shù)據(jù)，也需求進(jìn)展配準(zhǔn)才可運(yùn)用。地調(diào)局