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基于GIS的矿产预测研究

徐翠玲  
【摘要】: 面对21世纪对矿产资源需求的严峻形势,矿产预测研究将面临新的机遇与挑战,随着我国矿产预测工作的发展和各种地学数据的急剧增长,GIS在矿产预测工作中的应用研究将随着地学信息科学的发展日益普及和深化。本论文以《新疆中天山沙垄以西金、银、铜、铅、锌等金属矿产成矿规律研究与靶区优选》项目(新疆地质矿产勘查开发局,项目编号XGMB2004001,2004年—2006年)为依托,选取基于GIS的矿产预测为主要研究内容,从GIS功能出发,结合矿产预测过程中的实际问题,探讨GIS在矿产预测中的作用和需要解决的关键问题,并以新疆沙垄以西地区为例,展开对多源地学信息的综合分析与解译,建立矿产预测空间数据库,探索GIS在矿产预测中的作用。取得的主要成果和结论如下: 1、从GIS功能与矿产预测的目的任务出发,揭示了GIS在矿产预测中的地位和作用。一方面,GIS已经成为矿产预测强有力的工具,其先进的空间数据库管理大大提高了预测的效率,强大的可视化技术为地物化遥数据的处理创造了条件,有力地空间分析方法更是使矿产预测诸多模型的实施成为可能。另一方面,GIS在预测中也有其局限性,矿产预测的本质仍依赖于成矿规律的研究,数据质量及完整性才是GIS成功应用于矿产预测的根本。 2、在分析GIS组成、功能及发展趋势的基础上,结合矿产预测工作的性质和流程,论证了将GIS应用于矿产预测的必然性,并提出应用GIS进行矿产预测的基本工作流程。 3、全面系统地分析了GIS应用于矿产预测中需要解决的关键问题,研究成果显示,信息的完整和数据的质量是根本,数据库的设计是关键,成矿信息的提取分析是基础,空间分析方法模型的选择是保障,多学科专家的共同参与是原则。因此,GIS能否成功地应用于矿产预测的关键在于上述条件的成功实施。 4、在总结GIG数据模型的重要性、研究现状以及模型类型的基础上,分析了我国在地学数据组织方式上的不足,指出面向对象的数据模型应当引起地学专家的关注。 5、全面、系统地收集和分析了沙垄以西地区地质、地球物理、地球化学、遥感、矿产地信息,并基于Geodatabase在该地区建立了矿产预测空间数据库,从而为矿产预测和数据共享奠定了基础。 6、对各种成矿信息进行了处理、分析和提取,获得沙垄以西地区矿产预测的变量信息,在此基础上应用证据权重模型对金矿产资源进行定位预测,优选出成矿有利靶区共107个,其中A类靶区20个,B类靶区37个,C类靶区50个。 7、应用属于数据挖掘技术的决策树模型对沙垄以西地区铅锌矿产资源进行预测,优选出成矿有利靶区共31个,其中A类靶区3个,B类靶区12个,C类靶区17个。该探索也为矿产预测提供了一种新的思路和方法。 8、通过实例,对比分析证据权重模型和决策树模型在矿产预测中的优缺点,得出,证据权重模型比较适合于地质工作程度高且能最大限度地获取找矿信息的地区;而决策树模型的优点是不需要大量的矿床,对于研究程度低的地区无疑是一种好方法,但也存在计算过程繁杂等缺点。 开展基于GIS的矿产预测研究,不仅对于推进GIS在矿产预测中的应用进程具有重要的现实意义,而且还有助于地质、构造、矿产、物探、化探、航磁、遥感等信息的综合研究,对进一步完善矿产预测方法与理论体系具有一定的科学意义。同时,在实践方面,可探索开展矿产资源潜力评价工作的新方法。


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