GIS技术在矿产资源管理中的应用

GIS技术在矿产资源管理中的应用【摘要】本文从地理信息系统（GIS）的特点和应用出发，对矿产资源管理做了简单地分析，介绍GIS在矿产资源管理中的一般应用，以及存在的问题和对策。【关键词】矿产资源；GIS应用；矿产资源管理1矿产资源管理的内容1.1矿产资源管理的定义矿产资源管理是指国土资源行政主管部门对矿产资源在积累、储备、消耗过程中，所实施的监督和管理。它包括矿业权管理、矿产资源勘查和开发的监督管理、矿产资源形势分析和资源政策研究、矿产资源规划管理、矿产资源储量管理以及地质资料管理等。1.2矿产资源管理的内容根据《矿产资源法》及其配套法规和有关规定，矿产资源管理的基本内容可概括为如下4个方面：（1）矿产资源的储量管理与价值核算。其中包括矿产储量审批管理、地质勘探规范的组织制定、矿床工业指标的审批下达与管理、矿产资源的价值核算和矿产储量的登记统计等项工作。（2）矿产资源综合分析与政策研究制定。其中包括矿产资源的形势分析和矿产资源政策的研究制定。（3）矿产资源规划管理。其中包括全国矿产资源规划的编制和矿产资源经济区划工作。（4）地质资料汇交管理。其中包括统一管理地质资料汇交工作；负责汇交地质资料的整理与开发，提供社会使用；依法保护地质资料汇交义务人的合法权益。2GIS技术基本内涵地理信息系统技术（CIS）是一门综合性的技术，它的发展是与地理学、地图学、摄影测量学、遥感技术、数学和统计科学、信息技术等有关学科的发展分不开的。GIS的研制与应用在我国起步较晚，虽然历史较短，但发展势头迅猛。我国GIS的发展可分为三个阶段。第一阶段从1970年到1980年，为准备阶段，主要经历了提出倡议、组建队伍、培训人才、组织个别实验研究等阶段。机械制图和遥感应用，为GIS的研制和应用做了技术和理论上的准备。第二阶段从1981年到1985年，为起步阶段，完成了技术引进、数据规范和标准的研究、空间数据库的建立、数据处理和分析算法及应用软件的开发等环节，对GIS进行了理论探索和区域性的实验研究。第三个阶段从1986年到2013年，为初步发展阶段，我国GIS的研究和应用进入有组织、有计划、有目标的阶段，逐步建立了不同层次、不同规模的组织机构、研究中心和实验室。GIS研究逐步与国民经济建设和社会生活需求相结合，并取得了重要进展和实际应用效益。3GIS在矿产资源管理中的应用3.1近年来，随着测绘技术的不断提高，GIS已在矿产资源管理中得到广泛应用，并取得许多瞩目成果。美国和其他发达的国家很早就着手于地理信息系统的研究开发，并将其应用于地质矿产调查和填图。目前，很多国家已开始利用计算机以数字形式采集野外地质数据，建立有关数据库。我国建立了中国金矿大型数据库，对中国大地构造1～3级单元按最新研究动态进行划分并建立属性表，结合其他成矿信息，进行成矿GIS分析，预测区域成矿靶区。3.2地理信息系统用于矿产资源管理的优点（1）先进的数据库和图库管理使得各种地学图件和地质数据的长期保存及修改变得更加容易。（2）提供集成管理多源地学数据，建立模型及进行空间模拟分析，使数据的分析更有效和定量化。（3）实现多元信息快速准确叠加。利用GIS的专题图层管理功能可以方便地完成多学科、多层次、多来源的图形叠加，从而大大减少图纸人工绘制繁重劳动，而且研究者可以根据自己的思路反复进行多次叠加自由组合。（4）快捷地完成空间信息查询、检索。GIS系统提供了查询检索的功能，根据专题属性，能快速检索如地质图层中检索岩浆岩地质体等。（5）统计各种地质体空间几何属性。GIS系统的统计功能，可以精确地研究地质体规模与矿产的关系等方面的问题。（6）自动实现不同专题数据空间叠加分析。利用空间数据的建模和叠加，可以解决既有地球化学异常，又处于成矿构造带的区域圈定问题。4GIS存在的问题及对策4.1存在的问题（1）专业GIS软件的缺乏目前尚未出现能够灵活描述环境保护相关问题的时间和空间特征的专业GIS软件。单独依靠通用GIS平台难以对问题域进行有效评价。（2）数据来源与精度的限制数据来源及精度问题一直是GIS技术真正解决环境问题的一个“瓶颈”。尽管近几年遥感技术的介入使得矿产资源数据的采集大为改善，但由于矿产资源问题的广泛性和复杂性等原因，导致大量矿产资源数据仍难以获取。同时现有数据也往往由于数据来源不一、数据格式各异、年代不同等原因造成矿产资源数据精度难以保证，特别是数据格式不一，使各地区的数据难以共享，严重影响了GIS的应用。（3）专业模型的建立及其通用性问题从世界范围和历史发展来看，许多发达国家的矿产资源管理研究已从第一阶段的侧重调查、制图，进入第二阶段的侧重模拟、监测和管理。在这个阶段，问题的解决依赖于模型的建立。然而现有的模型多是面向某一地区特定条件下建立的，大多不具有空间和时间上的可移植性。同时其与GIS结合的深度也远远不够，仅停留在将GIS作为模型的数据输入与输出结果的工具这种第一阶段水平。制约两者结合的关键在于GIS相对有限的分析空间数据的功能，以及模型分析方法与GIS内嵌功能的通用性之间存在矛盾。（4）系统集成性差随着GIS在矿产资源管理中应用的深入，建立了一大批相关地理信息系统。这些专业地理信息系统数据库模型、专业模型以及两者之间的接口和GIS之间的连接方式均不一样，界面不统一不友好。GIS的数据模型仍然缺乏矿产资源模拟所需的时空结构，GIS软件系统也不能够同时处理时空数据结构可变性以及建立和检验过程的算法可变性。4.2解决问题的对策在GIS处理数据过程中，对于数据库的建立和管理是重点，数据库的不完善将会导致错误的分析结果，因此建立统一标准的数据库。是GIS的基础，可以通过以下三个方面来建立和管理数据库。（1）过去许多数据没有准确位置不便采用。按规范建立自己的数据库，并通过验证确定数据库的正确性和完善性。（2）不引用数据出处不详的文献。在建立数据库的同时，难免会引用其他参考文献和数据，因此，在引用的过程中，应保证数据库的权威性、正确性、和不重复。不然会影响数据的计算结果，甚至出现错误的情况。（3）确保数据质量。GIS处理与数据的质量有关，而许多文献却缺乏对数据的细致说明以致有关数据难以很好地被数据库引用。文字型数据则存在标准化问题，繁琐、含义重叠或交叉的文字描述不利于GIS分析。另外，地质数据库、图层库不依某一种地质观点建立，而应完全基于实际资料，以便不同观点的使用者均可根据自己的观点进行GIS分析。5结语总之，GIS所提供的崭新的操作空间数据的环境，可以很好地实现数据与底图相连接的地图编辑、建立拓扑关系、数据管理、空间分析和输出显示，并具有方便的数据传输、共享以及强大的模块扩展功能。随着GIS技术的不断发展，相信它在矿产资源管理领域的运用会进一步得到扩展和完善，而矿产资源管理也会因它而更加方便、有效。预期GIS将会成为矿产资源管理领域最重要、最有效的手段之一，但同时也需要广大矿产资源管理工作者和科研人员不断探索和拓展。[责任编辑：邓丽丽]