GIS技術(shù)在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

GIS技術(shù)及其在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用2011年12月29日前沿 3第一章GIS在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用現(xiàn)狀及一般流程 4第二章GIS空間數(shù)據(jù)庫的建立 6第三章多源找礦信息提取 7第四章預(yù)測模型及其應(yīng)用 12第五章數(shù)字礦山中GIS技術(shù)應(yīng)用簡介 12結(jié)束語 15參考文獻(xiàn) 16前言：通過“GIS技術(shù)及其在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用”課程以介紹目前礦產(chǎn)勘查中普遍使用GIS技術(shù)和基于GIS技術(shù)的礦產(chǎn)預(yù)測方法為主要內(nèi)容。課程的目的是讓學(xué)習(xí)者熟悉GIS技術(shù)及其應(yīng)用現(xiàn)狀，掌握用GIS技術(shù)進(jìn)行資源勘查數(shù)據(jù)采集，地質(zhì)制圖，基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫建立，提取多源找礦信息，構(gòu)建找礦模型和進(jìn)行找礦靶區(qū)圈定的流程和方法?，F(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，主要在以下兩個方面為礦產(chǎn)勘查提供支撐：一方面為現(xiàn)代地球科學(xué)提供了礦床的形成、分布及其地質(zhì)特征等方面的知識，它們是建立礦床的成礦模式和找礦模型的基礎(chǔ)；另一方面，現(xiàn)代探測技術(shù)為識別礦床的存在提供了海量的地學(xué)探測數(shù)據(jù)，而現(xiàn)代信息處理技術(shù)為從這些海量的地學(xué)探測數(shù)據(jù)中進(jìn)一步提取“診斷性”找礦信息，進(jìn)而建立找礦模型、定量圈定找礦靶區(qū)并評價(jià)其資源潛力提供了強(qiáng)有力的手段。通過對“GIS技術(shù)及其在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用”，將對GIS分以下幾種方法來闡述：1.GIS在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用現(xiàn)狀及一般流程；2，GIS空間數(shù)據(jù)庫的建立；3，多源找礦信息提??；4，預(yù)測模型及其應(yīng)用；5，數(shù)字礦山中GIS技術(shù)應(yīng)用簡介。地理信息系統(tǒng)是人類在生產(chǎn)實(shí)踐活動中,為描述和處理相關(guān)地理信息而逐漸產(chǎn)生的一個軟件系統(tǒng)。它以計(jì)算機(jī)技術(shù)為手段,對具有地理特征的空間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并以空間信息為主線,將其它各種與其有關(guān)的空間位置信息結(jié)合起來改變了傳統(tǒng)的數(shù)值處理信息方式,使信息理由數(shù)值領(lǐng)域步人空間領(lǐng)域,GIS經(jīng)過20世紀(jì)近半個世紀(jì)的發(fā)展,進(jìn)人到21世紀(jì),隨著GIS產(chǎn)業(yè)的建立和數(shù)字化信息產(chǎn)業(yè)產(chǎn)品在全世界的普及,巧己被廣泛應(yīng)用于軍事、資源環(huán)境、地質(zhì)、農(nóng)林、水利電力、鐵路公路、城鄉(xiāng)規(guī)劃、宏觀決策等眾多領(lǐng)域。地理信息系統(tǒng)這一術(shù)語始于1963年，由加拿大測量學(xué)家R.FTomlinson首先提出。由他建成的世界第一個GIS，到網(wǎng)格GIS概念提出的今天，GIS從研究室走向了生產(chǎn)一線，從空間數(shù)據(jù)管理發(fā)展為空間信息服務(wù)，從技術(shù)升華為科學(xué)。我國的GIS發(fā)展是從1980年陳述彭先生在中科院遙感所建立第一個GIS研究室算起?？梢哉f，GIS問世以來經(jīng)歷了60年代的搖籃時(shí)期，70年代的發(fā)展時(shí)期，80年代趨于成熟時(shí)期,及90年代后的全面發(fā)展。自高校開設(shè)GIS專業(yè)以來，很多專家學(xué)者對如何培養(yǎng)GIS人才做了相關(guān)研究，但在2005年GIS論壇一次有254人參與的GIS從業(yè)人員對高校GIS教育的認(rèn)可程度調(diào)查中，我們看到的統(tǒng)計(jì)情況如圖1：圖1GIS從業(yè)人員對高校GIS教育的看法目前，國內(nèi)網(wǎng)絡(luò)資源逐漸豐富起來，不少高校學(xué)生利用BBS,QQ群等交流平臺跨?？绲貐^(qū)交流。很多高校老師會共享一些精品課程的上課資料，還有一些公司也會在自己網(wǎng)站上共享學(xué)習(xí)資料，有時(shí)還有網(wǎng)絡(luò)教程，如高校ARCGIS大賽和Supermap大賽期間，常有遠(yuǎn)程培訓(xùn)。這為我國GIS教育提供更為廣闊的學(xué)習(xí)空間。但國內(nèi)GIS網(wǎng)絡(luò)資源不少資料重復(fù)性高，信息量大，分布零散，影響GIS的系統(tǒng)學(xué)習(xí)。所以筆者建議國內(nèi)建立一個全面、系統(tǒng)的GIS教育網(wǎng)站。3GIS人才培養(yǎng)方案討論。據(jù)了解，GIS專業(yè)學(xué)生多數(shù)是調(diào)劑的，對GIS專業(yè)不了解，所以很多同學(xué)渴望了解GIS人才要如何培養(yǎng)，以致更好地主宰自己的大學(xué)。筆者認(rèn)為，做好GIS人才培養(yǎng)工作，得從學(xué)校、社會、學(xué)生三個方面考慮。培養(yǎng)既熟悉地學(xué)基礎(chǔ),又全面掌握最新信息技術(shù),特別是空間信息技術(shù)的高級人才是綜合性大學(xué)義不容辭的責(zé)任。開設(shè)GIS專業(yè)的大學(xué)都應(yīng)該及時(shí)學(xué)習(xí)和借鑒國內(nèi)外一流大學(xué)GIS教學(xué)方面的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn),不斷完善教學(xué)體系,不斷改進(jìn)教學(xué)方法與自己學(xué)校的學(xué)科背景和特點(diǎn)相結(jié)合,辦出有自己特色的GIS專業(yè)，培養(yǎng)有市場的GIS專業(yè)人才。GIS在礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用現(xiàn)狀及一般流程Gls的應(yīng)用范圍極廣。大到全球變化與監(jiān)測的研究.例如,美國地質(zhì)測量局(usGS)的地球資源觀測衛(wèi)星數(shù)據(jù)中心(ERosoataeenter)和加拿大遙感中心(ccRs)合作,將連續(xù)十天的NoAAANHRR數(shù)據(jù)融合在一起,形成北美植被指數(shù)圖,將它與Gls中各種數(shù)據(jù)結(jié)合,從而建立起北美土地覆蓋數(shù)據(jù)庫,供全球變化研究之用。又如聯(lián)合國糧農(nóng)組織(PAo)在意大利建立的遙感與Gls中心,負(fù)責(zé)對歐洲和非洲農(nóng)作物生產(chǎn)的病蟲害防治提供實(shí)時(shí)的監(jiān)測技術(shù)服務(wù).在一個國家范圍內(nèi),Gls可用來進(jìn)行全國范圍的自然資像調(diào)查、環(huán)境研究、土地利用狀況、森林管理、農(nóng)作物生產(chǎn)、各種災(zāi)害預(yù)報(bào)與防治、國民經(jīng)濟(jì)調(diào)查和宏觀決策分析等.在一個城市范圍內(nèi)。GIS可用作土地管理、房地產(chǎn)經(jīng)營、污染治理、環(huán)境保護(hù)、交通規(guī)劃、地面地下管線管理、市政工程服務(wù)和城市規(guī)劃等.區(qū)域和城市的建設(shè)與發(fā)展,涉及資源、人口、環(huán)境、交通以及社會經(jīng)濟(jì)諸多因素。是一個復(fù)雜的綜合問題。Gls可將這些沐素組織在一起,建立相互之間的關(guān)系,通過空間操作和俊塑分析、輔助人工編制或修改規(guī)劃、分析生產(chǎn)力的結(jié)構(gòu)與布局,協(xié)調(diào)各種因素,進(jìn)行景觀結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),比較和一評價(jià)不同方案,為城市和區(qū)域的持續(xù)、穩(wěn)定發(fā)展提供科學(xué)的決策手段。Gls在城市道路、交通、給排水、煤氣、電力、電訊、有線電視網(wǎng)等城市基礎(chǔ)設(shè)施管理中有著廣泛的應(yīng)用。是否具有城市Gls已成為衡量一個城市現(xiàn)代化程度的標(biāo)志.在我減主要的大中城市的地下,已經(jīng)建造密如蛛網(wǎng)的地下管網(wǎng),其中有自來水、煤氣、天然氣、電力、熱力、電訊、地鐵等地下設(shè)施。由于管理手段非常落后,圖紙不全,不準(zhǔn)、情況不明、盲目施工、錯挖、重挖而造成的自來水管破裂,煤氣泄漏,供電中斷的事故經(jīng)常發(fā)生。如果將這些設(shè)施的圖紙數(shù)字化后輸入計(jì)算機(jī),利用Gls就可以全面、準(zhǔn)確和動態(tài)地掌握上述信息,避免類似事故發(fā)生,減少經(jīng)濟(jì)損失。Gls的另一個應(yīng)用是土地信息系統(tǒng)(LIs),主要用于土地利用和基礎(chǔ)設(shè)施的規(guī)劃和處理,特別是多目的的地籍管理,包括土地的名稱、位置、地界、等級、所有權(quán)、地價(jià)、稅收、用途等信息.Gls與GPs結(jié)合,利用GPs接收機(jī),可以直接測定地面任一點(diǎn)的三維座標(biāo),實(shí)現(xiàn)電子導(dǎo)航,用于交通管理、公安偵破、自動導(dǎo)航等,也可用于G份實(shí)時(shí)更新。如果再加上ccD攝像機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)攝像,并配以自動影像處理,則可以形成實(shí)時(shí)Gls運(yùn)行系統(tǒng),用于公路、鐵路線路狀況的自動監(jiān)測和管理,以及作戰(zhàn)時(shí)的自動指揮系統(tǒng)等。例如在海灣戰(zhàn)爭中美國國防部制圖局(DMA)的戰(zhàn)場Gls實(shí)時(shí)服務(wù).該局為戰(zhàn)爭需要,在工作站上建立了Gls與遙感的集成系統(tǒng).它能用自動影象匹配和自動目標(biāo)識別技術(shù),處理衛(wèi)星和高低空偵察機(jī)實(shí)時(shí)獲得的戰(zhàn)場數(shù)字影象,及時(shí)地(不超過四小時(shí))將反映戰(zhàn)場現(xiàn)狀的正射影象圖疊加到數(shù)字地圖上,數(shù)據(jù)直接傳送到海灣前線指揮部和五角大樓,為軍事決策提供24小時(shí)的實(shí)時(shí)服務(wù)。Gis一改入們的傳統(tǒng)商業(yè)戰(zhàn)線中制圖用圖的模式,用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)來管理和分析空間數(shù)據(jù),并將結(jié)果可視化,成為現(xiàn)代企業(yè)和各級政府管理部門制定科學(xué)經(jīng)營和管理決策的重要手段.作為商業(yè)產(chǎn)品GIS,屬于高技術(shù)的范疇,它提高了企業(yè)對錯綜復(fù)雜的外界和市場經(jīng)濟(jì)的認(rèn)知能力和信息處理能力,從而創(chuàng)造了企業(yè)在空間上的競爭優(yōu)勢。一個典型的例子是我國南方沿海開放特區(qū)和有關(guān)省份,為了有償使用和轉(zhuǎn)讓土地使用權(quán)、引進(jìn)外資和企業(yè)、開發(fā)新的產(chǎn)業(yè),自下而上地、主動地投資建立Gls和Lis,充分顯示了Gls的商業(yè)價(jià)值。借助GIS,基于大量綜合信息,可進(jìn)行空間采樣,對構(gòu)造演化、火成活動、沉積相、礦產(chǎn)形成等作時(shí)空和多元統(tǒng)計(jì)分析,進(jìn)行成礦預(yù)測和指導(dǎo)礦產(chǎn)勘查,模擬區(qū)域地質(zhì)演化。在數(shù)據(jù)量充裕前提下,GIS分析具有定量、定時(shí)、定位的特點(diǎn),可給出動態(tài)(不同時(shí)間于不同位置)結(jié)果。借助深部與時(shí)間數(shù)據(jù),GIS分析實(shí)際可拓展到四維空間。在一個地區(qū),依據(jù)所有已知地質(zhì)資料建立的圖形、圖像、數(shù)據(jù)庫,實(shí)際乃該區(qū)域地質(zhì)工作的總結(jié),有關(guān)GIS分析結(jié)果則代表該區(qū)現(xiàn)階段較為客觀的總認(rèn)識。重要的是,所有按GIS分析要求格式化數(shù)據(jù)極易被將來新的數(shù)據(jù)充實(shí),并按所有掌握數(shù)據(jù)再次進(jìn)行新的分析,形成新的成果。GIS空間數(shù)據(jù)庫的建立?？臻g信息簡介ARC/INFO提供了空間查詢和空間分析的功能,它可以進(jìn)行邏輯查詢,也可以進(jìn)行空間查詢。它可以處理點(diǎn)與點(diǎn)的關(guān)系、點(diǎn)與面的關(guān)系、點(diǎn)與線的關(guān)系、線與面的關(guān)系、線與線的關(guān)系、面與面的關(guān)系。這些關(guān)系在地質(zhì)現(xiàn)象中都有充分的體現(xiàn),如礦床(點(diǎn))與斷層的關(guān)系,礦床(點(diǎn))與地層的關(guān)系等。ARC/INFO提供的空間分析功能,為我們進(jìn)行礦產(chǎn)資源的評價(jià)提供了強(qiáng)有力的工具。下面對一些常用的分析功能做一些簡單介紹。距離分析它可以計(jì)算點(diǎn)與線、點(diǎn)與點(diǎn)的最近距離,其計(jì)算結(jié)果將以新的屬性存于圖層的屬性表中,以供分析之用。如可以計(jì)算已知的礦床(點(diǎn))與斷層的距離,或某些組份與斷層的距離,然后通過統(tǒng)計(jì)分析在某個距離范圍內(nèi),它們之間有顯著的相關(guān)性,就可確定該斷層的影響距離。（1）緩沖區(qū)分析(Buffer)Buffer分析是圍繞已有特征產(chǎn)生一個或幾個多邊形,用于確定空間近似性。點(diǎn)、線、面地質(zhì)特征均可建立緩沖區(qū)。如通過距離分析確定的斷層或特大型礦床的影響距離,就可以用此距離作緩沖區(qū)分析,形成一個斷層或特大型礦床的影響范圍的多邊形圖層,在這個多邊形內(nèi),認(rèn)為它有較好的成礦條件。（2）Identity分析Identity分析是疊加分析的一種,它的功能是在多邊形特征上疊加點(diǎn)、線、面特征,并保留所有屬性特征。如把已知的礦床(點(diǎn))與地層疊加,形成一個新的圖層,該圖層含有地層與礦床(點(diǎn))的信息,通過統(tǒng)計(jì)分析,就可得出各地層中分布的礦床(點(diǎn))情況,不同規(guī)模的礦床(點(diǎn))在地層里的分布狀況,就可確定哪個地層對成礦的貢獻(xiàn)。然后通過表格分析,把這類地層抽取出來,形成新的圖層。（3）Intersection分析Intersection分析也是疊加分析的一種,它的功能是計(jì)算兩個圖層的交叉部分,又有落在公共區(qū)域的特征被保留,形成新的圖層。（4）Reselect分析Reselect分析是按某個屬性值從一個圖層中抽取一些特征,形成新的圖層,其屬性與原圖層一致。2，利用ARC/INFO的空間分析功能進(jìn)行礦產(chǎn)資源評價(jià)的基本思路上面簡要介紹了ARC/INFO軟件提供的部分空間分析功能,利用這些功能即可反推找礦模型,以此找礦模型建筑成礦有利地段,提供給地質(zhì)工作者進(jìn)行野外查證。為了說明這個過程,假定某地區(qū)只有某類礦產(chǎn),并與斷層、地層、化探異常等數(shù)據(jù)有關(guān)。(1)通過斷層與礦床(點(diǎn))的距離分析及有關(guān)的統(tǒng)計(jì)分析,確定哪一組斷層對礦產(chǎn)有控制作用,及斷層對礦產(chǎn)的影響范圍,以確定斷層與礦產(chǎn)的關(guān)系。(2)用得到的斷層的影響距離做緩沖區(qū)分析,在圖上產(chǎn)生斷層的影響范圍。(3)將礦床(點(diǎn))與地層做疊加分析(Identity),統(tǒng)計(jì)分析,得到地層與礦產(chǎn)的關(guān)系。(4)通過表格分析,提取相應(yīng)的地層,形成新的圖層。(5)將新的地層圖層與斷層緩沖區(qū)圖層疊加(Intersection),得到緩沖區(qū)內(nèi)的地層,形成新的圖層。(6)將化探異常圖層與第5步形成的圖層疊加,形成最終圖層。該圖層包含它們的共同部分,即為尋找該類礦床的最有利地段。為了尋找成礦的最有利地段,與計(jì)算機(jī)進(jìn)行人機(jī)對話的過程,就是提取找礦模型的過程。從中可以知道該類礦產(chǎn)與哪一組斷層有關(guān),在斷層多大的范圍內(nèi)成礦條件最好,礦產(chǎn)與哪個時(shí)代的地層關(guān)系最為密切等。這個簡單例子的基本思路可用于復(fù)雜地區(qū)找礦模型的提取和尋找成礦的最有利地段。多源找礦信息提?。阂詫?shí)例綜合分析，膠東礦集區(qū)金成礦異常分析應(yīng)用GIS技術(shù)進(jìn)行圈定異常地段，作如下研究：①線型地質(zhì)異常分析及地質(zhì)異常區(qū)確定和面型地質(zhì)異常的找礦有利度分析。通過上述分析，篩選出對成礦關(guān)系最密切的地質(zhì)異常；②組合地質(zhì)異常的成礦有利度分析，其中包括線異常與面異常的組合及面異常與面異常的組合。通過這些研究，確定對于找礦最有利的有效地質(zhì)異常組合。③用有效的地、物、化、遙異常的空間合成的方法確定找礦有利地段。對利用GIS所圈定的找礦有利地段做出評價(jià)。區(qū)域地質(zhì)背景：膠東礦集區(qū)大地構(gòu)造位置屬濱太平洋成礦帶膠東隆起,處在環(huán)太平洋成礦帶內(nèi),整個膠東地塊周圍以斷裂構(gòu)造為界,東南部為五（蓮）—榮（城）斷裂,西部為郯廬斷裂,北部為秦（皇島）—威（海）斷裂,總體構(gòu)成一三角形地塊,該地塊中部的桃（村）—即（墨）斷裂將膠東地區(qū)劃分為地質(zhì)與成礦特征明顯不同的東西兩部分（圖1）.膠東屬濱太平洋成礦帶西部，中—新生代大陸活動緣，總體上是構(gòu)造、巖漿、變質(zhì)及成礦作用頻繁而劇烈的活動帶。圖1膠東地塊區(qū)域構(gòu)造綱要圖礦集區(qū)構(gòu)造體系有區(qū)域EW向構(gòu)造帶，SN向構(gòu)造帶，早、新華夏系構(gòu)造和華夏系構(gòu)造?？氐V構(gòu)造是在EW向基底構(gòu)造帶的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的NE、NNE向斷裂帶。其中包括膠西北的“S”型構(gòu)造系，牟平—即墨斷裂帶和金牛山斷裂帶。這些斷裂帶對膠東與中燕山期花崗巖有關(guān)的熱液金礦有控礦專屬性。膠東地區(qū)NNE—NE向斷裂明顯控制著礦床的形成，為主要的致礦斷裂異常。區(qū)域地層膠東地區(qū)出露的地層主要有新太古界膠東群、中元古界粉子山群、新元古界蓬萊群、中生界侏羅系、白堊系及第三系、第四系等。利用《山東省膠東地區(qū)金礦地質(zhì)圖（1：20萬）》借助GIS對膠東地區(qū)的地層出露情況進(jìn)行了統(tǒng)計(jì),太古宙膠東群出露面積為5519.96km2，占地層總面積的36.95％；元古宇粉子山群出露面積為926.24km2，占6.20％；元古宇蓬萊群出露面積為237.36km2，占1.59％；中生界侏羅系出露面積為1568.92km2，占10.50%；中生界白堊系出露面積為1640.16km2，占10.98%；此外，第四系出露面積為5047.76km2，占33.78%。膠東地區(qū)出露的地層有中生界地層，膠東群地層，粉子山群地層，蓬萊群地層以及第四系地層。為研究地層與礦床分布的關(guān)系，我們利用MAPGIS空間分析模塊中的點(diǎn)與區(qū)的疊加分析得出。在中生界地層，膠東群地層，粉子山群地層，蓬萊群地層，這四套地層中僅有少數(shù)幾個特大型大型中型礦床落入這四套地層區(qū)，而落入地層中的金礦床又有絕大部分落在膠東群中。結(jié)論：膠東群地層分布區(qū)為金成礦最有利的地層異常區(qū)。區(qū)域巖漿巖膠東地區(qū)火成巖類包括陸相火山巖和侵入巖。根據(jù)形成時(shí)代的差異可分為桃科期巖漿巖、燕山中期巖漿巖、燕山晚期巖漿巖及喜山期巖漿巖。陸相火山巖膠東陸相火山巖主要為中新生代的中基性一基性火山熔巖和火山沉積巖，屬于白堊系和第三系。它們的成因與中生代以來的太平洋板塊與亞洲大陸板塊相互運(yùn)動導(dǎo)致的地幔與局部地殼熔融有關(guān)。侵入巖膠東地區(qū)燕山中期的侵入巖以花崗巖類為主，占膠東巖漿巖分布面積的65.0%，占膠東總面積的21.2％。這些花崗巖是膠東礦集區(qū)最主要的金礦容礦圍巖。燕山晚期侵入巖出露面積也較大，占膠東巖漿巖分布面積的32.4%，占膠東總面積的10.6%（見圖4、圖5）。膠東礦集區(qū)與成礦作用密切相關(guān)的花崗巖是燕山中期花崗巖，其出露面積廣泛，大小巖體達(dá)二十幾個，其空間分布見圖6。按巖體的組成、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、空間產(chǎn)狀等可劃分出五種類型的巖體：玲瓏型、郭家?guī)X型、灤家河型、艾山型和嶗山型。圖4膠東礦集區(qū)各類巖漿巖面積分布直方圖1—桃科期輝石閃長巖及輝石角閃巖；2—燕山中期花崗巖及石英二長巖；3—燕山晚期花崗類巖漿巖：4—喜山期玄武巖；5—各類巖脈（主要為閃長玢巖、閃長巖及花崗巖脈）圖4膠東地區(qū)各時(shí)代巖漿巖面積分布百分比圖1—桃科期輝石閃長巖及輝石角閃巖；2—燕山中期花崗巖及石英二長巖；3—燕山晚期花崗類巖漿巖；4—喜山期玄武巖；5—各類巖脈（主要為閃長玢巖、閃長巖及花崗巖脈）根據(jù)膠東侵入巖的成因及巖性特征，可分其為四類：第一類：太古宙—遠(yuǎn)古宙英云閃長系列。包括回龍夼巖體、新莊—唐頭莊巖體、上曲家?guī)r體、馬家窯—百里店巖體和萊州巖體等（圖上未顯示）。主要有馬家窯、流口等中型金礦產(chǎn)于其中。第二類：與太古宙膠東群有關(guān)的殼源深熔花崗巖系列。包括玲瓏花崗巖體、郭家?guī)X花崗閃長巖體、灤家河花崗巖體及磁山花崗巖體。為多期多階段侵入形成，沿北東—北東東向分布。產(chǎn)于其中的金礦規(guī)模大、數(shù)量多，特大型金礦有焦家、新城、玲瓏、臺上、東風(fēng)、三山島、大尹格莊，大中型金礦有九曲、羅山、望兒莊、倉上、河西、河?xùn)|、北截、蠶莊、靈山溝、界河等（圖4-1）。第三類：與遠(yuǎn)古宙荊山群有關(guān)的深熔花崗巖系列。包括昆崳山花崗巖體、鵲山花崗巖體、文登花崗巖體，沿北東—北北東向分布，牟平—乳山金礦帶產(chǎn)于該系列巖體內(nèi)。主要有金青頂特大型金礦，福祿地、金牛山、鄧格莊、三甲等大中型金礦。第四類：與殼幔同熔巖漿作用有關(guān)的花崗巖系列。包括艾山巖體、三佛山巖體、偉德山巖體等，沿北北東—北東向分布。所產(chǎn)金礦床均為中小型，且數(shù)量不多。運(yùn)用GIS技術(shù)對膠東礦集區(qū)主要金礦床與巖漿巖的關(guān)系進(jìn)行疊加分析，可以得出以下結(jié)果：四，預(yù)測模型及其應(yīng)用從文獻(xiàn)資料中了解到對空間模型的預(yù)測，由趙鵬教授提出的空間模型預(yù)測。從而有了初步的了解，如下由趙鵬大教授提出的“5P”找礦地段是指成礦可能地段、找礦可行地段、找礦有利地段、礦產(chǎn)資源體潛在地段和礦體遠(yuǎn)景地段.根據(jù)趙鵬大等分析,“致礦地質(zhì)異?！比Q于各種成礦基本條件的匹配是否最優(yōu),其組合狀態(tài)是否達(dá)到最佳.通過各種方法和途徑圈定的具有成礦基本條件的最佳組合和最優(yōu)匹配的地質(zhì)異常地段都是成礦可能地段;從這些地段中,結(jié)合各種成礦地質(zhì)因素及組合具有一定的成礦專屬性和不同礦床對其的選擇性,篩選出可能找到預(yù)期類型礦床的地段即找礦可行地段;進(jìn)一步結(jié)合直接或間接找礦信息(物化探異常、重砂異常等)篩選出更有希望找到預(yù)期類型礦床的地段即找礦有利地段;最后運(yùn)用中、大比例尺(1:50000.1:10000)地、物、化綜合信息和各種地質(zhì)工程、基巖化探、電磁測井等手段分別圈定礦產(chǎn)資源體潛在地段和礦體遠(yuǎn)景地段.前面從理論上闡述了圈定“5P”找礦地段的過程,根據(jù)這一過程,利用GIS現(xiàn)有的功能,可從方法上實(shí)現(xiàn)這一過程,從而達(dá)到圈定“5P”找礦地段的目的.通過分析、歸納、總結(jié)、綜合圈定“5P”地段的GIS成礦預(yù)測的空間模型如圖1.使用前,必須把不同類型、不同比例尺的地質(zhì)、物化探、重砂信息,各種各樣的工程信息通過GIS輸入模塊離散為GIS所能識別的點(diǎn)文件、線文件和面文件.結(jié)合預(yù)測區(qū)實(shí)際,根據(jù)各地質(zhì)信息相互間空間關(guān)系,靈活選擇GIS空間功能,利用模型進(jìn)行成礦預(yù)測.基于GIS進(jìn)行成礦預(yù)測的內(nèi)容包括以下幾方面:1、對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、匯總和編輯;2、對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢驗(yàn)、選擇、轉(zhuǎn)換、補(bǔ)齊，對有些描述性數(shù)據(jù)須重新取值;3、按預(yù)測的目的、任務(wù)劃分己知區(qū)或確定重點(diǎn)研究的代表性礦床，確定已知區(qū);4、根據(jù)成礦地質(zhì)理論和研究方法，分析成礦地質(zhì)背景，研究成礦規(guī)律，總結(jié)控礦因素，并歸納找礦標(biāo)志;5、應(yīng)用地理信息系統(tǒng)的建模理論和方法建立找礦模型;6、按成礦預(yù)測的基本理論和原則結(jié)合地理信息系統(tǒng)空間分析圈定預(yù)測區(qū);7、選用適用的成礦預(yù)測方法并結(jié)合地理信息系統(tǒng)作定性和定量預(yù)測，優(yōu)選和確定預(yù)測區(qū)的級別;8、利用地理信息系統(tǒng)編制成礦系列圖件。五，數(shù)字礦山中GIS技術(shù)應(yīng)用簡介：GIS與地質(zhì)制圖地質(zhì)制圖是地質(zhì)工作的有機(jī)組成部分,在開展多學(xué)科、多途徑的地質(zhì)科研工作中,自始至終都運(yùn)用制圖方法表現(xiàn)它的研究成果.傳統(tǒng)的地質(zhì)制圖過程,工藝繁鎖復(fù)雜,成圖周期長,勞動強(qiáng)度大.區(qū)調(diào)圖幅是地質(zhì)圖件中一種最為重要的類型,多年來其出版周期過長,編緝、出版、印刷過程需經(jīng)十幾道工序,中間要經(jīng)歷若干個成圖步驟.一幅1：20萬或1：50萬的圖幅,從野外填圖到提交成果,一般需要4~5年.很顯然在計(jì)算機(jī)技術(shù)越來越發(fā)達(dá)的今天,傳統(tǒng)的地質(zhì)制圖方法在某種程度上已不能適應(yīng)地質(zhì)科學(xué)發(fā)展的需要,為此迫切要求盡可能提高地質(zhì)制圖過程自動化.1986年美國地調(diào)所制定了旨在實(shí)現(xiàn)地質(zhì)制圖現(xiàn)代化的計(jì)劃,命名為MARK,它的任務(wù)是大規(guī)模地?cái)U(kuò)充和改進(jìn)地圖數(shù)字化設(shè)備,制定數(shù)據(jù)庫信息交換標(biāo)準(zhǔn),提高地圖的數(shù)字修編能力,改革傳統(tǒng)的制圖工藝,形成現(xiàn)代化數(shù)字制圖流程.GIS的出現(xiàn)為地質(zhì)制圖提供了現(xiàn)代化的技術(shù)手段.GIS應(yīng)用于地質(zhì)制圖,可實(shí)現(xiàn)地質(zhì)圖形數(shù)字化,建立圖形和屬性兩類地學(xué)數(shù)據(jù)相結(jié)合的數(shù)據(jù)庫,地質(zhì)信息全部存貯于計(jì)算機(jī)中,實(shí)現(xiàn)對地圖數(shù)據(jù)分層信息成片存貯,易于管理和查詢,可靈活地分幅檢索、添加圖幅、刪除圖幅.GIS數(shù)字地面模型(DTM)使地質(zhì)制圖立體顯示成為可能,并為分析應(yīng)用開拓了新領(lǐng)域.GIS與多媒體、Internet等結(jié)合,可實(shí)現(xiàn)地質(zhì)制圖的信息共享及多途徑顯示、輸出、分析,實(shí)現(xiàn)動態(tài)化制圖.地學(xué)信息總是處在動態(tài)變化過程中,地學(xué)圖件內(nèi)容的變更,引起修改再版時(shí)注入新資料.利用GIS可方便地將信息調(diào)出,作必要修改,重新輸入,大大縮短修編周期,提高地質(zhì)圖件的應(yīng)用價(jià)值.GIS借助繪圖儀輸出的地質(zhì)圖件精度高、速度快.GIS與遙感制圖地理信息系統(tǒng)和遙感的結(jié)合經(jīng)歷了由低級向高級階段的發(fā)展過程,最早的結(jié)合是把遙感象片經(jīng)目視判讀和處理編制成各種專題稿圖,然后數(shù)字化輸入地理信息系統(tǒng),地理信息系統(tǒng)借助計(jì)算機(jī)編輯和輸出專題信息.目視解譯隨意性大,必然影響制圖的質(zhì)量.隨著遙感制圖技術(shù)和地理信息系統(tǒng)技術(shù)的飛速發(fā)展,遙感圖象處理系統(tǒng)和地理信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)日趨融合,使得遙感的柵格信息與地理信息系統(tǒng)的矢量信息之間相互轉(zhuǎn)化成為可能.ERDAS與ARC/INFO的結(jié)合便是很好一例,ERDAS不但具備強(qiáng)大的柵格圖象處理功能,而且包括主要的矢量處理功能和GIS分析功能.在GIS支持下利用遙感影象不僅可以自動提取專題信息,修編地形圖,而且可以把各種制圖要素盡可能予以最大程度地顯示,根據(jù)專業(yè)需要編制專業(yè)性的解釋圖或?qū)ｎ}圖,提供具有大量信息的TM影象圖、影象地形圖、影象地質(zhì)圖、遙感地質(zhì)圖,開展如土地調(diào)查、資源勘查、環(huán)境監(jiān)測等多個領(lǐng)域的應(yīng)用和研究.利用地理信息系統(tǒng)疊置功能進(jìn)行遙感影象與地理數(shù)據(jù)的信息復(fù)合,可確定制圖目標(biāo)、結(jié)構(gòu)之間的相互關(guān)系,這樣就可大大地增強(qiáng)作業(yè)人員的判讀能力.遙感與地理信息系統(tǒng)結(jié)合,使遙感制圖從人工調(diào)繪、解釋、轉(zhuǎn)繪、編繪、印刷等傳統(tǒng)工藝向利用地理信息系統(tǒng)進(jìn)行遙感圖象處理、機(jī)助制圖方向發(fā)展,從而提高了遙感制圖的速度和質(zhì)量.GIS應(yīng)用于基礎(chǔ)地質(zhì)研究GIS在基礎(chǔ)地質(zhì)方面主要用于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、構(gòu)造形跡模擬和地質(zhì)體三維模型分析.1986年,德國研制的DASCH系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了利用計(jì)算機(jī)對地質(zhì)填圖原始數(shù)據(jù)進(jìn)行存貯加工、處理、檢索并編制各種地質(zhì)圖件的愿望,1:2.5萬基礎(chǔ)地質(zhì)圖件基本使用了計(jì)算機(jī)自動成圖.英國在威爾士中部的填圖項(xiàng)目中,采用了專門設(shè)計(jì)的野外記錄本,所有的地質(zhì)測線、鉆孔編錄、工程數(shù)據(jù)、礦山和其他有關(guān)數(shù)據(jù)等都已存在數(shù)據(jù)庫內(nèi),將這些信息輸入到GIS中與光柵掃描的地形數(shù)據(jù)綜合,最后由計(jì)算機(jī)根據(jù)需要生成地質(zhì)圖和應(yīng)用地質(zhì)圖.1985年至1989年,美國、加拿大、澳大利亞三國先后開始實(shí)施新一輪的地質(zhì)填圖計(jì)劃,提出了建立國家地質(zhì)圖數(shù)據(jù)庫的總目標(biāo),利用GIS分層管理地學(xué)信息以及開發(fā)和建立數(shù)字制圖系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),作為適應(yīng)不同用戶需求能力的重要技術(shù)途徑.澳大利亞為了實(shí)現(xiàn)用新的方法編出第二代圖件,審查和批準(zhǔn)了以數(shù)字形式采集野外地質(zhì)數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)表格和工作過程,確定了支持GIS的數(shù)據(jù)庫的格式要求,野外工作利用筆記本式計(jì)算機(jī)采集數(shù)據(jù),建立編圖所需要的各類數(shù)據(jù)庫,全部數(shù)據(jù)用ORACLEDBMS進(jìn)行管理,用ARC/INFO這個在地學(xué)領(lǐng)域內(nèi)使用最廣的GIS進(jìn)行綜合疊加、交互式編輯修改,直到輸出.中國已將GIS應(yīng)用于區(qū)域地質(zhì)調(diào)查過程的各個環(huán)節(jié),地質(zhì)礦產(chǎn)部專門組織會議討論了GIS在區(qū)調(diào)中的應(yīng)用,地礦系統(tǒng)很多單位已購買MAPGIS軟件,實(shí)現(xiàn)區(qū)調(diào)圖幅數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)編輯、成果輸出一條龍.美國地質(zhì)調(diào)查局(USGS)和加拿大地質(zhì)調(diào)查所(GSG)合作,把5種主要的地質(zhì)和地球物理數(shù)據(jù)集與數(shù)字高程模型(DEM)結(jié)合起來建立了地質(zhì)體三維模型.六，GIS應(yīng)用前景展望及現(xiàn)今所要解決的問題1，地理信息系統(tǒng)發(fā)展方向當(dāng)今社會的發(fā)展,以信息技術(shù)和空間應(yīng)用為特征。作為信息技術(shù)和空間應(yīng)用的載體,GIS越來越引起人們的廣泛關(guān)注。GIS與RS,GPS(簡稱“3S技術(shù))的集成、面向?qū)ο蠹夹g(shù)的應(yīng)用、GIS與專家系統(tǒng)(ES)相結(jié)合、GIS的網(wǎng)絡(luò)化、GIS與多媒體技術(shù)及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的結(jié)合已成為GIS的發(fā)展方向。2，GIS與RS、GPS的集成地理信息系統(tǒng)(GIS)、遙感系統(tǒng)(RS)和空間定位系統(tǒng)(GPS)集成的3S系統(tǒng)中,GPS是以24顆衛(wèi)星組成的無線電導(dǎo)航系統(tǒng),能快速、準(zhǔn)確地提供地球空間中任意位置的精確空間坐標(biāo),因此,它可為GIS確定地圖和遙感影像中地物的空間坐標(biāo)。GPS實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的實(shí)時(shí)定位,遙感影像提供最新的地理信息,將GPS數(shù)據(jù)、遙感數(shù)據(jù)和各種有關(guān)資料在GIS中進(jìn)行綜合處理和分析,便可得到地球空間中的地理實(shí)體全面、準(zhǔn)確的動態(tài)信息。如海灣戰(zhàn)爭中美軍在戰(zhàn)場上利用GIS進(jìn)行實(shí)時(shí)服務(wù)就是3S系統(tǒng)應(yīng)用的成功實(shí)例。3，空間定位技術(shù)的發(fā)展趨勢空間定位技術(shù)主要是指全球定位系統(tǒng)技術(shù)的發(fā)展。90年代以來,世界上利用GPS全球定位系統(tǒng)同時(shí)測定三維坐標(biāo)的方法可使測繪定位技術(shù)從陸地和近海擴(kuò)展到整個海洋和外層空間,從靜態(tài)擴(kuò)展到動態(tài),從事后處理擴(kuò)展到實(shí)時(shí)定位與導(dǎo)航,從而大大拓寬其應(yīng)用范圍和在地理信息產(chǎn)業(yè)中的作用。美國1933年開始采用SA政策將衛(wèi)星軌道參數(shù)廣播星歷從25m降至100m,并對衛(wèi)星的基準(zhǔn)頻率施加高頻抖動,結(jié)果用戶無法接收精碼。為此,世界許多國家發(fā)展了廣域差分GPS系統(tǒng),該系統(tǒng)是通過設(shè)在已知坐標(biāo)點(diǎn)的一個主站和幾個副站對同一衛(wèi)星進(jìn)行同步觀測,然后求出GPS觀測值中的衛(wèi)星星歷誤差改正、衛(wèi)星誤差改正及電離層時(shí)間延遲改正,并將這些改正值送給用戶站,這樣可將實(shí)時(shí)差分的精度提高到1m之內(nèi),并將差分距離由100km增加到1000～1500km。預(yù)計(jì)在未來5年內(nèi),各國(包括我國)可望建成廣域差分GPS網(wǎng)。此外,載波相位差分GPS亦可提供較高的相對定位精度。利用設(shè)在地面參考點(diǎn)上和飛機(jī)上的GPS接收機(jī)進(jìn)行載波相位差分測量和自動空中三角測量,可滿足各種比例尺空間數(shù)據(jù)庫的要求,在小范圍內(nèi)精度可達(dá)到厘米級。例如美國航天局與法國國家空間研究中心于1992年聯(lián)合發(fā)射的TOPEX/POSCIDON海洋測量衛(wèi)星上利用星載GPS接收機(jī)微波測高儀,以求海面地形測量精度達(dá)到±13cm。4，未來10年中遙感對地觀測計(jì)劃及特點(diǎn)地理信息系統(tǒng)作為社會中一種重要的基礎(chǔ)信息,既是社會公益性產(chǎn)品,又具有重要的市場價(jià)值。隨著地理信息產(chǎn)業(yè)建立和數(shù)字化信息產(chǎn)品在全世界的普及,GIS將深入到各行各業(yè)乃至千家萬戶,成為人們生產(chǎn)、生活、學(xué)習(xí)和工作中不可缺少的工具和助手,它的