矿产资源评价中成功应用GIS需要解决的关键问题

矿产资源评价中成功应用GIS需要解决的关键问题

　　对评价区的地质和成矿规律的认识是矿产资源评价的前提。在这个前提下，应用GIS进行成功的矿产资源评价还与所掌握数据的种类与质量、所建数据库是否灵活有效、空间分析方法的使用是否合理等因素有关。
　　1. 丰富的高质量的空间与非空间数据集是成功评价的基础

　　地理、地质、地球物理、地球化学、遥感等不同方法所获取的信息是地质体不同性质的反映，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早已写入规范。基于GIS的矿产资源评价在，其信息内容的取舍原则无疑是一致的。如果进行区域性成矿系统评价，数据库中就要包括区域中可能与成矿有关的全部信息。如果评价某类矿床，就要选择与该类矿床有关的信息。

　　1.1 以地形图的内容为主的基础地理信息
　　系统的空间框架是进行多源地学信息综合分析的定位基础。如果在现代地理底图上表示历史地质数据，要确保底图要素与地质实体之间正确的空间关系。

　　1.2 地质信息是矿产资源评价的最基础信息
　　尽管综合分析已成为明显的趋势，实践证明，系统的地质填图和大量的野外观察所取得的信息对找矿仍然是十分重要的。而且地质信息是地球化学、地球物理和遥感信息等其他信息提取、解译和综合的基础。地层、岩性、构造、岩浆岩、变质带、蚀变、矿床或矿点等都是重要的与成矿有关的地质信息。不同尺度的构造体系（包括断裂体系和褶皱体系）是典型的控矿地质因素。地层岩性的多样性和复杂性是影响元素聚集成矿的重要因素。不同类型的热液矿床通常与不同的蚀变矿化类型相联系。

　　1.3 地球化学信息在矿产勘查中占有举足轻重的地位
　　地球化学信息在战略上可应用地球化学模式鉴别地球化学块体、地球化学域及地球化学省的存在，在战术上地球化学模式可用于识别矿田、矿床和矿体。

　　1.4 应用重磁信息解决地质问题的优势是重磁场具有深穿透性
　　重磁信息是地下地质体重力和磁性的反映，利用物质的物理性质对推测隐伏地质异常如隐伏基底（可能的矿源）、隐伏构造、隐伏岩体和隐伏矿床等都具有重要作用。

　　1.5 遥感信息已被广泛地应用于矿产勘查与评价
　　遥感信息对快速优选找矿有利地段具有独特的优势，尤其是在工作程度较低的边远地区进行战略性矿产勘查时更加突出。在资源评价中应用的遥感影像目前多是用于提取线形和环形构造信息；由于遥感影象主要反映了研究区景观特征，即地表或浅部的地质异常特征。因此，遥感信息与重磁信息的有机结合（浅部信息与深部信息的结合）对减少成矿预测的不确定因素，提高找矿效率具有重要意义(陈永清，2001)。

　　在矿产资源评价中，所掌握的与评价目标有关的信息越丰富，对评价越有利。对于任何一项评价任务，都要在充分利用现有数据如1:200000和1:500000地质图数据库、化探、重力、航磁数据库的基础上，针对评价目标补充有关信息。

　　2. 数据质量问题 数据及其质量是GIS应用的生命线。

　　数据不足或质量不满足要求都会直接导致应用的失败。需要考虑两个方面的数据质量问题，一是现存数据的利用，二是新采集的数字数据的质量保证。

　　在资源评价中不可避免地涉及对现存数据的利用。一般说来，现存数据是由不同的单位、为了不同的目的、采用不同的采集与分析处理方法获取与存储的。因此，必然形成同一地区的相关数据具有不同的比例尺、不同的精度、不同的投影方式以及不同的存储格式。这不仅造成数据集成管理的困难，而且使空间数据的综合分析难以进行。即使同一比例尺，不同专业（如地质或地球物理）或相同专业在不同时期生成的图件，其内容也会存在差别，也无法直接进行空间分析。如果应用GPS技术采集空间位置数据，也需要进行配准才可使用。地调局所建的与资源评价有关的数据库虽然每一个库都有标准，但这些库也是不同时期建立起来的，目的也不仅仅为资源评价，不仅在数据内容的语义、数据编码等方面不同，而且，由于建库时根本没有考虑数据的综合分析问题，所用的地理底图信息都有差别。因此，在应用GIS技术进行综合分析之前，必须根据评价的要求采用多种方法对数据进行预处理，如投影变换、格式转换等。对于专业内容的矛盾要由熟悉研究区的专业人员决定处理方法，采用交互式的方法进行调整。通常，数据的准备工作占据了基于GIS的资源评价工作的大部分时间。 新采集的数字数据一定要根据综合分析的要求，确定数据的质量要求，并在数据生成的全过程进行空间与属性数据的质量控制，包括完整性、一致性、定位精度、专题信息的精度等。

　　3. 多源地学信息的管理-应用GIS进行矿产资源评价的空间数据库的设计问题

　　应用GIS进行资源评价的效率在很大程度上与所建的数据库质量成正比。预测中出现的问题一是缺乏地质知识，二是不合理的数据库设计。数据库设计的原则是开发一种结构，使其达到最大的查询能力。

　　用于矿产资源评价的多源地学信息的管理有两种情况，一是建立区域综合信息系统，全面管理所有的数据。在进行资源评价时，检索出所需的信息，在GIS中进行空间分析。二是评价项目自己管理与评价有关的综合地学信息，建立相应的数据库。

　　有两种管理空间信息的方法，一是目前市场上大多数GIS软件支持的用GIS管理空间信息，用关系数据库管理属性信息的方法。另一种新方法是采用面向对象的技术，将空间信息和属性信息的管理纳入主流信息技术，即用关系数据库管理系统同时管理空间与属性信息。一些著名的数据库软件公司如ORACLE、INFORMAX等都通过扩展其数据库管理软件的数据管理范围提供空间与属性信息一体化管理。由于所增加的功能并没有与原有的结构化数据管理完全、有机的融为一体，特别是在如何组织空间数据的存储结构以利于提高检索速度、减少存储量以及实现数据查询优化等方面还需作更多的工作(方裕，2001)，而用于矿产资源评价的地学信息种类多，内容复杂，特别强调查询功能灵活与有效，新的方法是否能够满足这种管理的需要，我们还缺乏必要的研究，因此，本文主要针对目前流行的方法阐述用于矿产资源评价的多源地学信息的空间数据库设计所涉及的问题。