远景新图地理信息系统软件
『壹』 被称为中国的比尔盖茨的是哪一位
被称为中国的比尔盖茨的是求伯君。
求伯君,男,1964年11月26日出生于浙江新回昌县,毕业于中国人民解答放军国防科技大学,有“中国第一程序员“之称。
1994年,在珠海创立珠海金山电脑公司,任董事长兼总经理。2000年底,担任金山公司执行董事及董事会主席。2011年07月06日,正式公布其退休计划,副董事长雷军接任金山公司董事长。2011年10月24日,求伯君正式退休。
2000年,求伯君当选CCTV中国十大经济年度人物。
陈宗周老师曾经在1994年以武楼的笔名写过一篇《WPS之谜》的文章,在这篇至今还在流传的文章里,陈老师第一次明确的将求伯君比做中国的比尔·盖茨。
『贰』 地理信息系统在工业工程方面的应用
地理信息系统在国内外应用现状
【关键词】 地理信息系统 空间测绘数据 数学模型
【分类号】 TP391:K909
1 地理信息系统概念及国内外常用的地理信息系统软件
地理信息系统(Geographic Information System 简称GIS)是一项以计算机为基础的新兴技术,围绕着这项技术的研究、开发和应用形成了一门交叉性、边缘性的学科,是管理和研究空间数据的技术系统,在计算机软硬件支持下,它可以对空间数据按地理坐标或空间位置进行各种处理、对数据的有效管理、研究各种空间实体及相互关系。通过对多因素的综合分析,它可以迅速地获取满足应用需要的信息,并能以地图、图形或数据的形式表示处理的结果。
目前世界上常用的GIS软件已达400多种。它们大小不一,风格各异。国外较著名的有ARC/INFO,GENAMAP,MGE等;国内较著名的有MAP/GIS,Geostar和CITYSTAR等。虽然GIS起步晚,但它发展快,目前已成功地应用到一百多个领域。
2 地理信息系统在国内外研究应用
尽管现存的地理信息系统软件很多,但对于它的研究应用,归纳概括起来有二种情况。一是利用GIS系统来处理用户的数据;二是在GIS的基础上,利用它的开发函数库二次开发出用户的专用的地理信息系统软件。目前已成功地应用到了包括资源管理、自动制图、设施管理、城市和区域的规划、人口和商业管理、交通运输、石油和天然气、教育、军事等九大类别的一百多个领域。在美国及发达国家,地理信息系统的应用遍及环境保护、资源保护、灾害预测、投资评价、城市规划建设、政府管理等众多领域。近年来,随我国经济建设的迅速发展,加速了地理信息系统应用的进程,在城市规划管理、交通运输、测绘、环保、农业、制图等领域发挥了重要的作用,取得了良好的经济效益和社会效益。下面先从GIS理论上提炼和归纳,然后给出应用的例子。
1.地理信息系统在地理空间数据管理中的应用,即以多种方式录入的地理数据,以有效的数据组织形式进行数据库管理、更新、维护、进行快速查询检索,以多种方式输出决策所需的地理空间信息。目前流行的数据库管理系统,与GIS中数据库管理系统在对地理空间数据的管理上,存在两个明显的不足;一是缺乏空间实体定义能力;二是缺乏空间关系查寻能力,这使得GIS 在对空间数据管理上的应用日趋活跃。如ARC/INFO在公路管理中的应用;ARC/INFO在对市政设施管理中的应用。后者如北京某测绘部门以北京市大比例尺地形图为基础图形数据,在此基础上综合叠加地下及地面的八大类管线(包括上水、污水、电力、通讯、燃气、工程管线)以及测量控制网,规划路等基础测绘信息,形成一个测绘数据的城市地下管线信息系统。从而实现了对地下管线信息的全面的现代化管理。为城市规划设计与管理部门、市政工程设计与管理部门、城市交通部门与道路建设部门等提供地下管线及其它测绘部门的查询服务。
2.GIS在综合分析评价与模拟预测中的应用。GIS不仅可以对地理空间数据进行编码、存储和提取,而且还是现实世界模型,可以将对现实世界各个侧面的思维评价结果作用其上,得到综合分析评价结果;也可以将自然过程、决策和倾向的发展结果以命令、函数和分析模拟程序作用上这些数据上,摸拟这些过程的发生发展,对未来的结果作出定量的和趋势预测,从而预知自然过程的结果,对比不同决策方案的效果以及特殊倾向可能产生的后果,以作出最优决策,避免和预防不良后果的发生。如GIS在焦作东部矿区煤矿底板突水预报中的应用 ;GIS在土地信息和土壤保护中的应用。后者如美国资源部和威斯康星州合作建立了以治理土壤侵蚀为主要目的的多用途专用的土地GIS。该系统通过收集耕地面积、湿地分布面积、季节性洪水覆盖面积、土壤类型、专题图件信息、卫星遥感数据等信息,建立了潜在威斯康星地区的土壤侵蚀模型A=R*K*L*S*C*P,其中A为潜在的土壤侵蚀(面积/年),R为降雨量,K为侵蚀土壤参数,L为坡长,S为坡度参数,C为耕地面积,P为管理参数。探讨了土壤恶化的机理,提出了合理的方案,达到土壤保护的目的,还可以利用它对土地进行长期的动态研究,避免土质的重心恶化。这里把土壤侵蚀模型A=R*K*L*S*C*P作用到与之有关数据,达到综合分析评价及模拟预测结果。
3.GIS的空间查询和空间分析功能的应用。为了便于管理和开发地理信息(空间信息和属性信息),在建库时是分层处理的。也就是说,根据数据的性质分类,性质相同或相近的归并一起,形成一个数据层。这样GIS对单副或多副图件及其属性数据进行分析和指标量算。这种应用以原始图为输入,而查询和分析结果则是以原始图经过空间操作后生成的新图件来表示,在空间定位上仍与原始图一致。因此,也可将其称为空间函数变换。这种空间变换包括叠置分析、缓冲区分析、拓扑空间查询、空集合分析(逻辑交运算、逻辑并运算、逻辑差运算)。这方面应用例子有很多,例如在城市规划过程中,对城市中救护车、救火车的分布位置以及行车路线和控制的规划;如何安排多路警车交通路线,以保证在紧急时刻,在任意地方应至少能有一辆警车在事发后最短时间内赶到出事地点;在环境保护方面,对水土流失导致土地资源的破坏进行评价;在区域环境质量现状评价过程中,对整个区域的环境质量进行客观地、全面地评价,以反映出区域中受污染的程度以及空间分布状态;在地学方面,MAPGIS在油气勘探中和在成矿预测中的应用,解决了肉眼所不能看见的深部构造问题和指明矿产的远景区。在大都市防震减灾系统中的应用,1994年的美国洛杉机大地震,就是利用RAC/INFO进行灾后应急响应决策支持,成为大都市利用GIS技术建立防震减灾系统的成功范例。日本横滨大地震后,日本政府决定利用GIS技术建立更好的能快速响应的防震减灾系统。日本建筑署建设研究所、NASDA等政府机构在联合国区域发展支持下,建立了防震减灾应急系统,选用ARC/INFO对横滨大地震的震后影响作出评估,建立各类数字地图库,如地质、断层、倒塌建筑等图库。把各类图层进行叠加分析得出对应急有价值的信息,该系统的建成使有关机构可以对象神户一样的大都市大地震作出快速响应,最大程度地减少伤亡和损失。在野生动植物保护中的应用,世界野生动物基金会(WWF)采用GIS软件ARC/INFO作为“老虎与人类”保护项目的主要技术工具。利用ARC/INFO空间分析功能,WWF已找到新的方法来帮助世界最大的猫科动物改变它目前濒于灭种的境地。
4.GIS的输出功能在地图制图中的应用。地理信息系统的发展是从地图制图开始的,因而GIS的主要功能之一用于地图制图,建立地图数据库。与传统的、周期长、更新慢的手工制图方式相比,利用GIS建立起地图数据库,可以达到一次投入、多次产出的效果。它不仅可以为用户输出全要素地形图,而且可以根据用户需要分层输出各种专题,如行政区划图、土地利用图、道路交通图等等。更重要的是由于GIS是一种空间信息系统。它所制作的图也能够反映一种空间关系,可以制作多种立体图形,而制作立体图形的数据基础就是数字高程模型。在地图的输出中,MAPGIS达到世界先进水平。
5.运用GIS系统,建立起专题信息系统和区域信息系统。专题信息系统如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统、草场资源信息系统、水土流失信息系统和目前上海正在建立长途电信局GIS系统等等。这类信息系统具有有限目标和专业特点,系统数据项的选择和操作功能是为特定的专门目的服务。区域信息系统如加拿大国家信息系统、美国Oakridge地区模式信息系统等等。这类信息系统主要以区域综合研究和全面的信息服务为目标,可以有不同的规模,其特点是数据项多,功能齐全,通常具有较强的开放性。这两种信息系统与上述四种GIS应用或多或少有重叠处,但这里强调的是完整性、系统性、故与它们分开讨论。
6.地理信息系统与遥感图像处理系统的结合的应用。遥感数据是地理信息系统重要信息源。其实目前大多数GIS系统已揉进图像处理功能,并把它作为其一个子模块。这种应用如海湾战争期间,美国国防制图局GIS实时服务,为战争需要在工作站上建立了GIS与遥感的集成系统,它能用自动影像匹配和自动目标识别技术处理,处理卫星和高低侦察机实时获得战场数字影像,及时地将反映战场现状的正射影影像叠加到数字地图上,数据直接传送到海湾前线指挥部和五角大楼,为军事决策提供24小时的实时服务。
7.应用GIS一些二次开发函数库开发出具有特定功能软件系统。如国家九五攻关项目“紧缺金属资源快速勘察评价系统”,这个系统中,分为地质变量信息提取模块、数据挖掘模块、物探数据处理模块、图像处理模块、综合预测模块等,其中地质变量信息提取模块使用了MAPGIS中基本输入函数、空间功能分析函数,目前这个系统已初具皱形。
8.GIS中属性数据的综合及融合。在现有的GIS中,属性数据只是用于检索和查询,或进行简单的统计,难以深入的分析,难以发掘隐含在其中的模式和规律。在众多项的属性数据中,有时将几个属性项的属性数值加以综合,构成一个具有某领域特定意义的新属性项新属性值,这种综合不是综合前属性数据值的简单反映,也不是它们的孤立集合,而是经过某领域研究人员深思熟虑的综合分析,用数量表示某领域问题的综合概念和结果特征。国家科委九五攻关项目“紧缺矿产资源开发评价系统”中,我们对研究区进行合理网格大小划分后,利用GIS空间分析功能,求得每个网格单元的各地层、岩体、脉体的面积及相应的面积百分数、各断裂的长度、方向等众多的属性数值,在此基础上,我们用具有特定意义数学模型计算出三个综合属性值,分别为相对熵、断裂的优益度和中心对称度。用相对熵来考查围岩蚀变组合特征与矿化的关系;在以构造为主要控矿因素的内生矿产中,用断裂的优益度来评价每个网格单元是否有利储矿;用中心对称度来研究和圈定古火山机构、小型等轴状隐伏侵入体等具有放射状断裂体系的环形构造。
数据融合的概念始于70年代,但直接促其迅速发展的是进入90年代以后,最初以军事应用为目的的数据融合技术现今亦用于工业和农业。我们在开发国家科委九五攻关项目“紧缺矿产资源开发评价系统”中,引进数据融合技术,融合GIS的属性数据,进行地质异常单元的圈定与评价。利用GIS对空间数据强大的显示功能,显示其结果。我们在开发国家科委九五攻关项目“紧缺矿产资源开发评价系统”中,如前面所述,求出各网格单元的各属性项的属性数据值(即各变量值),我们知道,地学数据是典型的多源空间数据,它们的量刚不一、形式多样;既有定量数据、又有定性文字描述数据,因此在数据融合前,必须统一量刚、把定性数据定量化,然后筛选出独立、有用的变量(包括综合变量),选择相应的数学模型(包括定量模型、定性模型和定量定性混合模型)和模型单元,确定地质异常临界值大小,根据它对未知单元进行异常圈定和异常评价,最后利用GIS其显示结果。通过GIS空间叠加分析,对其属性数据值的预处理、筛选、数据融合,利用GIS管理、显示,使其结果的应用范围与利用价值大大提高。
总之,GIS为人类由客观世界到信息世界的认识、抽象过程以及由信息世界返回客观世界的利用改造过程的发展和转化,创造了空前良好的条件和环境。
作者简介:* 国家“九五”重点攻关课题(96-916-05)资助
作者单位:中国地质大学资源学院 武汉 430074
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『叁』 地质与水文资料的获取方式有哪些
一、地质与水文资料的获取方式:
1、去当地的水文局咨询获取,一般这种方式不是得到最新的数据;
2、采用堪探。物探、化探、遥感。、地震波。、电测。、实地调查、类比等手段来获取最新的数据。
二、地质与水文资料的内容:
(一)土的物理力学性质指标
⒈土的物理性质指标
常用的土的物理性质指标主要有:颗粒组成、比重(Gs)、湿密度(ρ)、干密度(ρd)、含水率(ω)、界限含水率(塑限含水率ωP、液限含水率ωL)、孔隙率n、有效孔隙率ne、饱和度Sr、不均匀系数Cu等。这些均为堤防安全复核计算和除险加固设计时可能用到的资料。
⒉土的力学性质指标
常用的土的力学性质指标主要有:渗透系数(k)、抗渗强度、抗剪强度指标(凝聚力c、内摩擦角Ф)、压缩系数等。这些指标主要用于渗流及渗透稳定计算、抗滑稳定分析与沉降计算中。
(二)土的水理性质及水质分析
对黄土和分散性粘土应了解其湿陷特性、崩解和湿化特性等。这些特性对工程有重要意义。
水质分析的目的主要是为灌浆材料、防渗墙材料以及减压井的防化学淤堵设计提供资料。
(三)堤防的工程及水文地质剖面
堤防的工程及水文地质剖面是进行堤防安全复核和除险加固设计所必需的资料,应根据工程及水文地质勘察资料并经概化后得到。主要包括堤身和堤基的土层分布、分层厚度,地下水的分布、运动规律及边界条件等,加上通过试验得到的各土层的物理力学性质指标就构成了完整的工程及水文地质剖面图。
『肆』 GIS与多元信息综合成矿远景评价
大量纷繁的地学信息应该用计算机管理,与空间坐标有关的信息应该用地理信息管理系统(GIS)来管理,这已经是公认的发展趋势。GIS的空间分析技术还可帮助寻找矿床与各种地质要素的空间关系。当然,成矿预测还是应该以现代地质理论为指导。综合提取研究区的地质、物探、化探以及遥感信息,即运用多元信息综合成矿预测方法,才能取得最佳效果。GIS作为空间信息管理和分析技术,在多元信息综合成矿预测工作中发挥着重要作用。
(一)指导思想和工作流程
本次研究通过成矿预测专家,物探、遥感专家和计算机技术专家相结合,实现了以当代成矿地质理论成果为指导,地质理论预测法和信息模型法相结合建立知识模型驱动进行多元信息综合成矿预测。
其工作流程是:①以已有的成矿地质理论成果为指导,建立综合知识模型,形成示矿指标集;②地物遥分头从专业资料中提取指标信息(本专业的和地质、构造、蚀变等等);③在预测的实践中优化知识模型(回到①)。
(二)综合预测模型的计算机表达
成矿地质理论预测法和信息模型法相结合建立的大区域多元示矿要素指标集包含值的和非值的,确定的和非确定的,相互独立的和相互关联的,容易获得因而普遍存在的和难以获得因而经常缺失的信息。已有的许多概念模型方法或数值方法没有充分考虑上述特点。为此,我们发展了一套概念模型与数值模型相结合,推理网络的表达方式,多关系数值传递的智能描述方法,来表达人们在大区域矿床预测中运用地、物、化、遥信息集的推理过程。同时设计了相应的计算机表达方法。实现综合快速评价的目标。
知识模型用推理网络表示,这是因为地质工作者的推理过程一般均可以表达为对地质事实的分解及由可观察的基本事实所得出的推论及低一级推论的进一步抽象(更高级的推论)。表达这个推论的地质断言——“如果有证据E则有结论H”描述了E到H的推理关系。一个地质理论,例如某类矿床的找矿模式,很容易表达成地质事实的关系网络。图7-9是本区岛弧火山岩型块状硫化物矿床预测模型的推理网络。如前所述,预测该类矿床应从大地构造环境是否有利、是否存在含矿岩系和有利的火山沉积盆地,以及其他找矿标志4个方面来考察。每方面又根据多种地质事实加以评价,构成一个推理网络。
图7-9 岛弧火山岩型块状硫化物矿床预测模型
图7-10~7-13是研究区的Sn、Ag多金属矿床,浅成低温Au、Ag、Hg矿床,斑岩型铜矿床以及矽卡岩型铜矿床等4种矿床的预测模型(推理网络)。
(三)智能成矿远景评价系统
将研究区地质,矿产,化探资料输入以地理信息系统为工作平台的信息系统中。知识模型的叶节点调动地理信息系统的检索模块提取相关信息,即可实现自动的矿床预测。这样的信息系统就不再是传统意义上的人机交互信息系统,也不是单纯的专家系统,而是一个智能系统了。按照这个思路,我们开发了基于GIS的智能成矿预测系统(Intellegent Predict System)——IPS系统。
我们的智能成矿预测系统——IPS系统,是一种新的面向任务的信息系统。用户只要指定预测工区范围和预测模型,系统就会在预测模型的引导下,自行利用系统的空间数据库的数据资料进行推理,并将预测结论以色块图方式显示在屏幕上。
IPS智能预测系统由人机界面、智能分析器和空间数据库3部分组成(图7-14)。
图7-10 Sn、Ag多金属矿床预测模型
根据这一系统,我们在义敦岛弧带对重要金属矿产的未来找矿方向进行了预测。
斑岩型铜矿 有进一步工作价值的地区是中甸弧西侧烂泥塘-雪鸡坪-春都成矿带。该带内,闪长玢岩-花岗斑岩群广泛发育,斑岩型铜矿点已发现十余处,化探铜异常有规律地密集成带分布,由乡城—中甸大断裂派生的次级断裂发育,为岩浆的上升和斑(玢)岩群的发育创造了条件。另外,烂泥塘附近破火山口及外围斑岩型矿化的发现更增添了该带的光彩。此外,昌台弧北端赠科地区及德格地区也有寻找斑岩型铜矿的潜力。
图7-11 浅成低温Au、Ag、Hg矿床预测模型
矽卡岩型铜多金属矿产 值得进一步工作的地区是中甸弧红山、普朗、浪都等地区。这些地区的矽卡岩化分布面积较大,隐伏和出露的浅成中酸性岩体发育,沉积碳酸盐岩厚度较大,化探异常分布广泛,矿床(点)的解剖已为隐伏矿床(点)的探索积累了丰富的信息。在昌台弧的赠科等地区也值得注意矽卡岩型铜多金属矿产的寻找。
图7-12 斑岩型铜矿床预测模型
火山岩型块状硫化物铜多金属矿产 值得更进一步深入开展工作的还应是昌台弧中的岛弧裂谷带。虽然在该带中已发现了超大型呷村矿床和大型嘎依穷矿床等,但这些矿床外围的地、物、化、遥等工作表明,矿化异常仍然比较明显,具有深入开展工作的良好基础。另外,南部乡城弧中也还值得运用综合找矿方法开展块状硫化物矿床的探索。
图7-13 矽卡岩型铜矿床预测模型
与花岗岩浆活动有关的锡、银矿产 其成矿预测区主要在义敦岛弧弧后区,特别是巴塘东侧靠近德格—乡城大断裂的南北向带上值得深入开展工作,在该带上,燕山晚期—喜马拉雅期A型花岗岩株分布广泛,目前在花岗岩的内外接触带上发现锡、银矿床(点)多处,有些已达大型和中型。重砂和化探异常分布范围更广,具有广阔的找矿前景。
图7-14 IPS—面向任务的智能预测系统
浅成低温热液型Au、Ag、Hg矿产 主要成矿预测区在义敦岛弧北部的弧后盆地中,目前已发现有农都柯中型Au-Ag多金属矿床和孔马寺大型汞矿,区域化探和遥感资料均显示出还有众多值得进一步工作的Au、Ag、Hg、Sb、As异常。区域地质背景的最大特点是,中酸性火山岩层分布广泛,已知矿床(点)基本均产出在火山岩层中,低温热液蚀变广泛发育。另外,剪切变形也很普遍,它们为热液活动也提供了良好的构造空间。目前工作程度较低,值得进一步开展工作。
『伍』 基于GIS的成矿预测方法研究
黄旭钊
(地矿部航空物探遥感中心,北京100083)
地理信息系统(geographic information system;简称GIS)始于50年代;70年代以后,由于计算机硬件和软件技术的飞速发展,促使GIS朝实用方面迅速发展,一些发达国家先后建立了许多专业性的地理信息系统;80年代是GIS普及和推广应用阶段;进入90年代,随着数字化信息产品在全世界的普及,GIS逐步深入到各行各业。中国地理信息系统起步较晚,但发展很快。在地质科学发展的进程中,科学家们创造了多种认识地质现象的方法和手段,如地质、物探、化探和遥感等。利用GIS技术,探讨这些信息资源的“开发利用”方法,使其发挥更大的作用,是本文的根本目的。
GIS是一种对空间信息以数字形式进行采集、编辑、处理、存储、组织、模拟、分析并表示的计算机辅助决策系统,它由硬件、软件、数据和应用四大分量组成,其任务则包括数据输入、数据管理、数据分析和数据表示四个方面。它具有如下两个显著特点:一是它不仅可以像传统的数据库管理系统那样管理数字和属性信息,而且可以管理图形信息;二是它可以利用各种空间分析的方法对多种不同的信息进行综合分析,解决空间实体之间的相互关系,对矿产预测水平的提高,起着积极的作用。
一、软件介绍
在GIS引进推广过程中,将MapInfo作为平台,开发一套功能较强、适于应用目的的中小型GIS软件,是行之有效的。它的主要功能如下(图1)。
图1该系统的主要功能
(一)强大的地图输入、编辑能力
MapInfo对地图的输入提供三种输入方式。
①可以通过数字化仪进行地图的输入。
②支持光栅图像的输入,其格式可以是:BMP,GIF,JPEG,PCX,SPOT(卫星航空照片位图)、TGA,TIFF为后缀的图形格式。光栅图像输入后,用户可以用MapInfo提供的强大的作图工具在其上作图、编辑,然后存成单独的矢量地图层,也可以把光栅图像作为底图显示。
③MapInfo支持标准的DXF文件的输入。
(二)地图与属性管理
MapInfo以表的形式组织文本或图形信息。每个表都有两个文件:①文件名.tab,该文件描述表的结构;②文件名.dat或文件名.wks,.dbt,.xls,这些文件包含表数据;对栅格表相应的扩展名是tif、gif或bmp。如果表里已经含有图形目标还将有两个相关文件,文件名.map和文件名.id,前者描述图形目标,后者是连接属性数据和图形目标的交叉参考文件。这样,就可以在MapInfo内生成数据库文件。
MapInfo采用层的概念组织、管理数据,用户可根据自己对图幅及相关内容的理解,出于自身的实际需要,将某一特定的地理单元划分成不同的层,以满足单层或多层叠加浏览地理单元的需要。
(三)查询统计与空间分析
查询包括空间查询和属性查询两种方式。空间查询是根据图形目标查找对应的专业属性,属性查询则根据专业属性字段构成的数据表达式或逻辑表达式,查找对应的空间实体。该功能能够实现按单一数据项进行数据查询到按多个数据项进行复杂的SQL查询,使我们能够从大量的数据中,迅速得到分析所需要的数据,并进行统计计算。
使用GIS很重要的原因之一是要对数据项进行空间分析。MapInfo中的空间分析主要包括缓冲区分析和叠置分析。缓冲区分析是地图窗口中一个围绕线目标、区域或点等其它目标的区域,可以用设置缓冲区半径的方法控制缓冲区的大小。创建完缓冲区,就能够在缓冲区内寻找目标。叠加分析是将两个不同层内的多边形叠加合并的一种空间操作。该操作生成第三层,从而可对交叉区域进行分析,在MapInfo中该功能需要进一步扩充和完善。仅仅这些空间分析,不能满足成矿预测的要求,因此将传统的成矿预测方法纳入到GIS中是核心任务。目前常见的建模统计方法有信息量计算法、贝叶斯概率统计及特征向量法等。它们的基本思路是由已知典型矿床总结的矿床地质标志、地球物理标志、地球化学标志和遥感影像标志构成综合标志系列;然后,根据相应的数学模型,在选定的成矿带中建立找矿模型,再结合GIS的图形分析功能,最终形成矿产预测图。
(四)输出形式
Maplnfo是基于Windows操作系统上的,凡是Windows支持的外设它都自然支持。
二、地质与地球物理、地球化学概况
研究区位于四川、陕西、甘肃三省交界地带,出露地层有元古界、古生界、中生界及新生界。其中寒武—奥陶系太阳顶群、泥盆系下吾那组、三叠系是微细浸染型金矿的重要赋矿层位。
该区大地构造位置属秦岭褶皱系西段、松潘甘孜褶皱系的一部分。断裂构造十分发育,玛曲—略阳大断裂带、尕海—舟曲—成县大断裂带、玛曲—文县—勉县大断裂带均由数条与走向基本平行的主干断层组成,为多期多次活动的大断裂带,亦是重要的控矿断裂[1](图2)
图2构造分区
Ⅰ—西秦岭加里东褶皱带;Ⅱ—西秦岭华力西褶皱带;Ⅲ—西秦岭印支褶皱带;Ⅳ—松潘甘孜褶皱系;Ⅴ—扬子准地台
岩浆活动与内生金属矿关系密切。在本区,大中型金矿床在空间分布上常常与岩体有关,与基岩有关的金矿床多分布于岩体的外接触带上。
由于该区航磁数据和重力数据比例尺较小,因此有些局部异常反映不明显。但该资料对区域构造轮廓、主要断裂构造反映比较清晰。
研究区内水系沉积物资料表明:①共生元素组合Au—As—Sb-Hg及Au—As—Sb或Au—As—Hg主要和微细粒金矿生成有关。②在金的高背景或低背景上的Au、As、Sb、Hg浓集中心有利于形成微细浸染型金矿。③较好的金矿化区,化探异常浓集中心面积并不大,背景不高,浓集中心突出,重合性好。
三、基于GIS的成矿预测方法
(一)多元地学数据的建立与管理
此次研究共收集了五种来源的地学数据,它们是地层及构造数据、矿产数据、航磁数据、重力数据、化探数据。处理流程如图3所示。
图3处理流程
将以上这些图件通过扫描仪输入到计算机中,形成.tif栅格影像文件。经过配准(一般选择四个控制点)形成.tab文件,便可作为栅格影像图显示出来。地质影像图、航磁平面等值线影像图、矿床分布影像图通过屏幕跟踪实现矢量化,同时亦形成.tab文件,一个.tab文件由一个图层组成,代表一种专题信息。航磁剖面平面影像图、布格重力异常影像图、水系沉积物元素异常影像图未经全部矢量化,只在典型矿床上及其周围做矢量化处理。根据航磁异常和重力异常的基本特征,圈出五条隐伏大断裂及28处隐伏中酸性岩体。参考地质资料,形成断裂及岩体分布图。经过矢量化后的图层,可随时进行编辑,并可创建相应的属性数据库。
(二)查询统计
根据地层分布图,通过条件查询功能检索赋矿地层:下古生界(Pzl)、上古生界(Pz2)及三叠系(T)(图4)。从图中我们可以看到矿床(点)在各地层中的分布情况,还可以进一步作统计分析,结果见表1。
(三)空间分析与成矿远景预测
1.断裂与矿床(点)相关性分析
图4赋矿地层
表1赋矿地层与矿床(点)统计
该区矿床与断裂关系甚为密切,因此,研究矿床到线性构造的“距离”是十分重要的。为了确定矿床与断裂构造的相关性,在控矿断裂周围每隔2km设置一个通道,共设置八个通道。设置通道的办法是用缓冲区功能来实现的,对微细浸染型金矿而言,分析结果见表2。从表中可以看出,在距断裂16km的范围内,集中了71.2%的矿床(点),其中包括了全部的大、中型矿床和77.8%的小型矿床。表中还给出了不同距离区间内出现矿产地的频数(%)。上述分析结果为确定断裂影响带宽度提供了客观依据。为此,我们以16km为缓冲区半径,做出该类型金矿的断裂影响带,这是寻找该类型金矿的有利地带。应该指出,我们选择的断裂带都是规模较大的断裂带,本身都由数条主干断层组成,具有较宽的断裂破碎带,当我们用线表示它们时,只反映了它们的中心位置,所以我们做出的断裂影响带的宽度较宽(图5)。
表2断裂与矿床(点)“距离”统计
图5断裂与岩体缓冲区
2.中酸性岩体与矿化的关系
已知资料表明,岩浆活动与内生金属矿床关系密切。它不仅对溶液起加热和驱动作用,而且可能在成矿作用中带来某些组分。该区与岩体有关的金属矿属中低温热液型金矿,多分布于岩体外接触带附近,一般在距岩体5km的范围内。因此以5km为半径作缓冲区(图5),这亦是成矿的有利地带。
3.根据水系沉积物异常圈定成矿有利区
根据1:20万水系沉积物异常,将具有Au元素异常浓集中心,或者具有Au元素异常浓集中心、同时伴生As、Sb、Hg或伴生As、Sb或伴生As、Hg元素异常,重合性好的区域确定为有利成矿区;将具有Au元素异常,但浓集中心不明显,伴生As或Sb元素异常的区域确定为较有利的成矿区。
4.叠加分析
(1)断裂影响带与岩体影响带作相加运算
断裂影响带和岩体影响带都是形成金矿的有利地带,为此将断裂缓冲区与岩体缓冲区叠加并取其和,形成断裂与岩体影响带叠加图。
(2)赋矿地层与上述断裂与岩体叠加影响带作相交运算
赋矿地层是形成金矿的必要条件,断裂与岩体影响带,只有在赋矿地层中才是金矿成矿的有利地段。因此将赋矿地层图与断裂与岩体影响带叠加图再进行叠加,取相交部分。
(3)将上述结果与根据化探得到的有利成矿区作相交运算
为了更有效、更准确地得到成矿远景区,我们将上述成矿远景区与根据化探得到的有利成矿区作相交运算,从而得到如图6所示的远景区。一级远景区即赋矿地层、断裂影响带(或岩体影响带)、化探异常叠加的交集,其中有已知大中小型矿床分布。此次共圈定25处一级远景区,其中九处区域与已知矿床(点)完全吻合;六处区域包含已知矿床(点),但范围要大得多;九处区域是新圈出的区域。二级找矿远景区即赋矿地层与断裂影响带(或岩体影响带)叠加的交集;或者满足地层及地球化学找矿标志,但不处于构造有利部位;部分已知中小型矿床落在该区域内。三级找矿远景区即赋矿地层与断裂影响带(或岩体影响带)叠加的交集,该区域内没有已知的矿床(点)分布。
图6成矿远景区
应该指出的是,上面的例子各种信息量是以等权来对待的,若首先应用上文提到的数学模型确定权重,再做叠加运算,预测效果将会更加准确。
四、结论
通过使用GIS,我们有如下几点体会。
①它改变了传统的手工操作模式,可以很方便地将所需要的信息叠合,并且同时输出。
②数据库具有永久性,可以重复利用,为以后更新数据提供方便,从而减少了重复劳动。
③空间数据和属性数据的联合查询,使我们能够从大量的信息中迅速提取分析所需要的信息。
④MapInfo通过点、线和多边形把数据和地图连接在一起,单击地图上的任意对象,便可以同时看到多个与该对象相关联的所有数据。这样可以帮助我们分析数据。
参考文献
李文元,等.秦岭西部微细浸染金矿成矿条件.中国金矿主要类型找矿方向与找矿方法文集(第二辑),北京:地质出版社,1994
A STUDY OF METALLOGENIC PROGNOSTIC TECHNIQUE BASED ON GIS
Huang Xuzhao
(Aerogeophysical Survey and Remote—Sensing Center,Beijing 100083)
Abstract
The geophysical information system(GIS)has greatly raised the multi-purpose utilization level of spatial data for metallogenic prognosis.Its importance is that it plays the role of a bridge which links the traditional manual superimposition technique with the mathematic technique of spatial analysis,thus avoiding many artificial factors imposed on metal-logenic prognosis.Based on evaluation of metallogenic conditions and integrated prognosis for mineral resources in Sichuan-Shaanxi-Gansu triangular area,this paper discusses the application of GIS technique to metallogenic prognosis.
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