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[摘要]作为一种现代先进技术,GIS是电子信息技术快速发展的产物,具有定量、定时、定位等众多优点,近年来随着社会经济技术的发展,GIS技术与矿业勘察勘探愈加密切相关,逐渐在矿业开采和地质矿产资源预测中发挥着重要作用。在实际矿产预测中,GIS可获得非常理想的矿产预测效果,从而为科学合理开发和利用企业矿产资源打下牢固的基础。本文从分析GIS 技术功能特征和优点以及我国现有矿产情况出发,重点对地质矿产预测中GIS 技术的应用进行研究。
[关键词]地质矿产预测 GIS技术 应用 研究
[中图分类号] P208 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-102-2
GIS即地理信息系统,有时又称为“地学信息系统”。作为一种特定的空间信息系统,它能够在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,是空间信息理论研究上的一门新学科。近些年来,随着我国采矿事业的不断发展和深入,逐步加大了对矿产资源的开发利用力度,随之而来所带来的令人棘手的开采困难和障碍也越来越多。GIS系统技术作为一种优异、高效、重要的地理信息监测技术,在采矿事业中的应用具有重要性和必要性,在用于采矿作业时,其具体工作是预测勘探地质矿产资源,通过精确的预测能力,快速高效的信息搜集处理能力,提升地质采矿事业整体水平。下面结合实际,文中就关于GIS 技术在地质矿产预测中的应用作重要分析。
1GIS技术的功能特点
GIS是用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科。在矿产资源预测中引进GIS技术,不仅可实现地质矿产预测的自动化与动态化管理,还可以确保矿产资源的合理开发与利用,为推动我国采矿事业的进一步发展打下基础,为采矿企业以及采矿行业带来更大化的社会经济效益。
2国内当前的矿山信息化实现情况
GIS应用于地址矿产资源勘查预测中,起始于上个世纪70-80年代,美国、加拿大等先进发达国家较先把GIS技术与矿产资源勘查评价结合起来并成功运用,而我国GIS技术应用研究起步较晚,我国将GIS技术应用于矿产资源潜力评价于20世纪80年代中后期,许多研究部门和大专学校,运用GIS技术在全国一定范围内开展了矿产资源勘查的工作,初步研制出基于GIS平台的矿产资源勘查评价辅助决策系统,并对部分矿种实施了资源潜力评价研究,如中国地质科学院肖克炎博士的课题组在MapGIS软件平台上开发了矿产资源评价系统,中国地质大学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,长春科技大学世称等“综合信息矿产资源预测系统”,中国地质大学池顺都开发的“基于GIS地质异常的分析系统”等等。国内外实践证明,把GIS应用于矿产资源勘查中,已经成为地质学家的重要手段,這是因为它改变了传统的矿产资源的勘查体系,提高了矿产资源勘查的效率,简化了勘查预测过程。
近几年,我国矿山企业、矿产行业的自动信息化建设有了很大程度上的进展,尤其是在采矿技术上,国内采矿企业引进并采用了多种先进的采矿工艺技术,并坚持着生态环保的理念,实现了绿色开采和低碳开采,为我国采矿事业的进一步发展奠定了坚实的基础。然而这种进步仅仅只是采矿技术上的,虽然最终所取得的效果仍然是提高了采矿质量和采矿效率,提高了矿产的开发利用率,但在矿产资源预测环节,国内采矿企业所采用的矿产预测方式还有待改进。下面分析我国现阶段关于矿山采矿的信息化实现情况。
2.1矿山信息化水平较低
我国地幅辽阔,境内所储存的矿业矿产资源也极其丰富,国内所成立的关于矿业资源开采的企业数量也相对较多。在这些采矿企业中,大部分企业都选择采用人为劳动力作业方式,机械信息化作业的普及程度很低。而在少部分选择采用机械化采矿的企业中,其内部所配备的操作人员的专业技能又有所欠缺,对采矿机械的性能了解并不通透,实际作业时仍然存在着各种各样的机械操作问题,对采矿效率是一种巨大的影响。由此来看,采矿信息化机械设备的缺乏以及设备操作技术的缺乏是造成矿山信息化水平低下的主要原因,改进时需要严加注意。
2.2对矿山信息化的认识不足,只重硬件投资,忽视了软件开发
部分采矿企业对矿山信息化这一概念的了解并不全面,对信息化项目建设的认识也有所不足,甚至有一部分企业单纯的认为矿山信息化就是指现代化采矿机械设备的引进。因此这类企业在实际作业中往往只重视对机械设备的管理,花大手笔、高投资引进采矿工艺技术设备,而忽视了对矿山信息化管理软件与管理系统的开发。最后的结果仍然是矿山信息化水平低下,难以得到提升。
2.3信息资源管理体系不完善
截止到目前,国内一些发展规模较大的采矿企业对矿山信息化的重视度很高,并且已经采取实际行动在企业内部建立了一套最基本的矿业信息资源管理系统,甚至利用互联网通信网络技术在计算机网络平台上开通了企业自己的内部通信网络。但是,在这些所开通的企业通信网络中,其仅仅只是一种存在形式,并没有利用现有的网络资源对企业内部通信网络进行扩充,或者进行深层次的信息资源开发工作。这使得采矿企业所构建的内部通信网络与信息资源管理体系形同虚设,并不能在采矿作业中发挥真正的作用,影响了矿山信息化建设的步伐。
3应用GIS进行矿产资源预测的方法及思路
根据研究工作的程度不同,将进行矿产资源评价的方法分为经验型与理论型。理论型是在没有已知矿床或已知矿床很少的情况下,信息通过遥感和地球物理数据推断而来只能在对遥感等基础数据的分析下,采用简单的分级和以知识为基础的方法。对于经验模型法,我们主要采取以下步骤完成矿产资源评价:
3.1搜集数据
搜集研究区内与成矿有关的地质、矿产、构造、地球化学、航磁、重力及遥感资料等。对数据进行预处理,建立多元信息数据库,为下面的工作做好数据准备。
3.2确定矿床的类型
对搜集的资料进行详细的分析,将区内的实际环境与已知的矿床类型的有关资料进行对比,确定区域可能的矿床类型。
3.3建立找矿模型
根据区域地质背景,结合数据处理结果,研究区域成矿规律,确定矿床类型的概念模型和描述性模型,建立多元信息找矿模型,列出各信息中的找矿标志。
3.4成矿信息提取
对模型进行定量化与转换后,根据量化后的模型,对专题数据的处理,根据所选的空间分析方法,应用GIS进行综合分析得出最终结果确定找矿有利地区或靶区。
3.5预测资源量或储量
根据确定的特征信息与成矿模型、预测模型计算资源量。同时,将结果编制成果图件。
4主要问题的处理措施
4.1丰富的、高质量的空间与非空间数据是矿产资源评价的基础
对于矿产资源评价的分析,应当充分利用一切可能利用的信息提高矿产资源评价的准确性。因此,在进行综合分析之前,要对原始数据进行预处理,如投影变换、格式转换,以保证建立高质量的数据。
4.2找矿信息的量化与转换
GIS可操作的处理主要是对具有空间拓扑关系的点、线、面及相应的属性描述。对于地质信息,通过GIS提供的属性检索、空间信息量算及叠加、缓冲等空间分析功能,可完成从地质信息提取成矿信息的过程。
5结束语
综上所述,充分利用GIS 平台,加快基于GIS 技术的DM 建设,化解矿山开采过程中的高风险、高危害因素,落实我国的资源开发政策,力保使我国资源开发进入一个可持续发展的良性循环,从而提高我国矿山在国际上的竞争力。
参考文献
[1]牛广华,毛德宝,钟长汀,张崇山.GIS在阿尔金成矿带铜矿成矿预测中的应用[J].地质通报,2012,5(8):23-24.
[2]杨中宝,彭省临,李朝艳,银霞.基于GIS与ANN耦合技术的非线性矿产预测系统设计[J].化工矿产地质,2011,6(3):33-34.
[3]杨中宝,彭省临,李朝艳,银霞.基于GIS的人工神经网络矿产预测系统设计[J].地质找矿论丛,2013,10(4):7-12..
[关键词]地质矿产预测 GIS技术 应用 研究
[中图分类号] P208 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2014)-6-102-2
GIS即地理信息系统,有时又称为“地学信息系统”。作为一种特定的空间信息系统,它能够在计算机硬、软件系统支持下,对整个或部分地球表层空间中的有关地理分布数据进行采集、储存、管理、运算、分析、显示和描述的技术系统,是空间信息理论研究上的一门新学科。近些年来,随着我国采矿事业的不断发展和深入,逐步加大了对矿产资源的开发利用力度,随之而来所带来的令人棘手的开采困难和障碍也越来越多。GIS系统技术作为一种优异、高效、重要的地理信息监测技术,在采矿事业中的应用具有重要性和必要性,在用于采矿作业时,其具体工作是预测勘探地质矿产资源,通过精确的预测能力,快速高效的信息搜集处理能力,提升地质采矿事业整体水平。下面结合实际,文中就关于GIS 技术在地质矿产预测中的应用作重要分析。
1GIS技术的功能特点
GIS是用于采集、模拟、处理、检索、分析和表达地理空间数据的计算机信息系统,是描述、存储、分析和输出空间信息的理论和方法的一门新兴的交叉学科。在矿产资源预测中引进GIS技术,不仅可实现地质矿产预测的自动化与动态化管理,还可以确保矿产资源的合理开发与利用,为推动我国采矿事业的进一步发展打下基础,为采矿企业以及采矿行业带来更大化的社会经济效益。
2国内当前的矿山信息化实现情况
GIS应用于地址矿产资源勘查预测中,起始于上个世纪70-80年代,美国、加拿大等先进发达国家较先把GIS技术与矿产资源勘查评价结合起来并成功运用,而我国GIS技术应用研究起步较晚,我国将GIS技术应用于矿产资源潜力评价于20世纪80年代中后期,许多研究部门和大专学校,运用GIS技术在全国一定范围内开展了矿产资源勘查的工作,初步研制出基于GIS平台的矿产资源勘查评价辅助决策系统,并对部分矿种实施了资源潜力评价研究,如中国地质科学院肖克炎博士的课题组在MapGIS软件平台上开发了矿产资源评价系统,中国地质大学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,长春科技大学世称等“综合信息矿产资源预测系统”,中国地质大学池顺都开发的“基于GIS地质异常的分析系统”等等。国内外实践证明,把GIS应用于矿产资源勘查中,已经成为地质学家的重要手段,這是因为它改变了传统的矿产资源的勘查体系,提高了矿产资源勘查的效率,简化了勘查预测过程。
近几年,我国矿山企业、矿产行业的自动信息化建设有了很大程度上的进展,尤其是在采矿技术上,国内采矿企业引进并采用了多种先进的采矿工艺技术,并坚持着生态环保的理念,实现了绿色开采和低碳开采,为我国采矿事业的进一步发展奠定了坚实的基础。然而这种进步仅仅只是采矿技术上的,虽然最终所取得的效果仍然是提高了采矿质量和采矿效率,提高了矿产的开发利用率,但在矿产资源预测环节,国内采矿企业所采用的矿产预测方式还有待改进。下面分析我国现阶段关于矿山采矿的信息化实现情况。
2.1矿山信息化水平较低
我国地幅辽阔,境内所储存的矿业矿产资源也极其丰富,国内所成立的关于矿业资源开采的企业数量也相对较多。在这些采矿企业中,大部分企业都选择采用人为劳动力作业方式,机械信息化作业的普及程度很低。而在少部分选择采用机械化采矿的企业中,其内部所配备的操作人员的专业技能又有所欠缺,对采矿机械的性能了解并不通透,实际作业时仍然存在着各种各样的机械操作问题,对采矿效率是一种巨大的影响。由此来看,采矿信息化机械设备的缺乏以及设备操作技术的缺乏是造成矿山信息化水平低下的主要原因,改进时需要严加注意。
2.2对矿山信息化的认识不足,只重硬件投资,忽视了软件开发
部分采矿企业对矿山信息化这一概念的了解并不全面,对信息化项目建设的认识也有所不足,甚至有一部分企业单纯的认为矿山信息化就是指现代化采矿机械设备的引进。因此这类企业在实际作业中往往只重视对机械设备的管理,花大手笔、高投资引进采矿工艺技术设备,而忽视了对矿山信息化管理软件与管理系统的开发。最后的结果仍然是矿山信息化水平低下,难以得到提升。
2.3信息资源管理体系不完善
截止到目前,国内一些发展规模较大的采矿企业对矿山信息化的重视度很高,并且已经采取实际行动在企业内部建立了一套最基本的矿业信息资源管理系统,甚至利用互联网通信网络技术在计算机网络平台上开通了企业自己的内部通信网络。但是,在这些所开通的企业通信网络中,其仅仅只是一种存在形式,并没有利用现有的网络资源对企业内部通信网络进行扩充,或者进行深层次的信息资源开发工作。这使得采矿企业所构建的内部通信网络与信息资源管理体系形同虚设,并不能在采矿作业中发挥真正的作用,影响了矿山信息化建设的步伐。
3应用GIS进行矿产资源预测的方法及思路
根据研究工作的程度不同,将进行矿产资源评价的方法分为经验型与理论型。理论型是在没有已知矿床或已知矿床很少的情况下,信息通过遥感和地球物理数据推断而来只能在对遥感等基础数据的分析下,采用简单的分级和以知识为基础的方法。对于经验模型法,我们主要采取以下步骤完成矿产资源评价:
3.1搜集数据
搜集研究区内与成矿有关的地质、矿产、构造、地球化学、航磁、重力及遥感资料等。对数据进行预处理,建立多元信息数据库,为下面的工作做好数据准备。
3.2确定矿床的类型
对搜集的资料进行详细的分析,将区内的实际环境与已知的矿床类型的有关资料进行对比,确定区域可能的矿床类型。
3.3建立找矿模型
根据区域地质背景,结合数据处理结果,研究区域成矿规律,确定矿床类型的概念模型和描述性模型,建立多元信息找矿模型,列出各信息中的找矿标志。
3.4成矿信息提取
对模型进行定量化与转换后,根据量化后的模型,对专题数据的处理,根据所选的空间分析方法,应用GIS进行综合分析得出最终结果确定找矿有利地区或靶区。
3.5预测资源量或储量
根据确定的特征信息与成矿模型、预测模型计算资源量。同时,将结果编制成果图件。
4主要问题的处理措施
4.1丰富的、高质量的空间与非空间数据是矿产资源评价的基础
对于矿产资源评价的分析,应当充分利用一切可能利用的信息提高矿产资源评价的准确性。因此,在进行综合分析之前,要对原始数据进行预处理,如投影变换、格式转换,以保证建立高质量的数据。
4.2找矿信息的量化与转换
GIS可操作的处理主要是对具有空间拓扑关系的点、线、面及相应的属性描述。对于地质信息,通过GIS提供的属性检索、空间信息量算及叠加、缓冲等空间分析功能,可完成从地质信息提取成矿信息的过程。
5结束语
综上所述,充分利用GIS 平台,加快基于GIS 技术的DM 建设,化解矿山开采过程中的高风险、高危害因素,落实我国的资源开发政策,力保使我国资源开发进入一个可持续发展的良性循环,从而提高我国矿山在国际上的竞争力。
参考文献
[1]牛广华,毛德宝,钟长汀,张崇山.GIS在阿尔金成矿带铜矿成矿预测中的应用[J].地质通报,2012,5(8):23-24.
[2]杨中宝,彭省临,李朝艳,银霞.基于GIS与ANN耦合技术的非线性矿产预测系统设计[J].化工矿产地质,2011,6(3):33-34.
[3]杨中宝,彭省临,李朝艳,银霞.基于GIS的人工神经网络矿产预测系统设计[J].地质找矿论丛,2013,10(4):7-12..