基于GIS的矿床空间定位预测研究——以铜陵凤凰山矿田为例
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摘要
面对21世纪对矿产资源需求的严峻形势，矿床空间定位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规范化、制度化以及各种地学数据的急剧增长，GIS在矿床空间定位预测工作中的应用研究将随着地学信息科学的发展而日益普及和深化。作为于国家“十五”科技攻关项目的部分内容，本文从成矿信息的空间维特征出发，按照“空间信息结构分析——空间数据库的建立——空间数据分析——矿床空间定位预测研究”层层递进的方式，应用GIS新技术作为技术平台来组织有关内容，并以凤凰山矿田为研究实例，结合国家“十五”攻关课题—“大型矿山接替资源探查技术与示范”(编号：2001BA609A-06)，做了大量研究性的工作，取得了以下主要成果：
(1) 在充分分析现代空间信息科学及国内外矿产预测理论和方法的基础上，阐述了空间信息科学与现代矿产预测相结合的理论基础。首先，成矿信息具有空间信息的特点——多样性、复杂性，服从信息运动的规律。其次，虚拟现实技术的出现为矿床空间定位预测的可视化提供了技术支持。
(2) 在分析GIS空间数据库特点的基础上，将空间数据库分解为属性数据库和图形数据库，采用属性数据库与图形数据库联动管理的空间数据库建库思想，将属性数据库与图形数据库的共同管理纳入GIS的框架下，构建了GIS环境下的空间数据库联动管理系统。
(3) 在分析GIS空间分析技术发展趋势与传统统计分析方法的基础上，总结归纳了空间分析的几种方法与模型，并对凤凰山矿田进行了大量的成矿空间信息分析研究。
(4) 利用综合地质找矿模型与综合空间信息模型研究相结合，以地质变量向量长方法为基本算法，实现了凤凰山矿田综合空间信息模型的计算机识别。
(5) 在总结凤凰山矿田成矿规律的基础上，利用变结构人工神经网络对凤凰山矿田地表进行成矿预测并划分出新的成矿预测单元即凤凰山成矿预测单元、清水塘成矿预测单元、仙人冲成矿预测单元和铁山头成矿预测单元。利用固定结构人工神经网络模型对凤凰山矿田新屋里岩体进行了岩浆侵位反演，结合变结构人工神经网络地表预测的结果，对凤凰山矿田进行了矿床空间定位预测。指出，凤凰山矿田的成矿有利标高在不同的成矿预测单元有较大的变化。
With the demand for mineral resources being intensive, there are many difficulties and challenge faced research on orebody spatial location prognosis. Geographic Information System technology is wide applied, get along with standardization and institutionalization of mineral resources prognosis and with increasing in geo-data, to the orebody location prognosis research .
The GIS technology is applied based on spatial feature of minerogenic information to information analysis and orebody location prognosis in this article , which is organized according to mode of'structure analyzing of spatial information -construction of spatial data base-spatial data analysis-orebody spatial location prognosis'. Lots of work are carried out on minerogenic information studying of Fenghuangshan ore field. The main contents involved in the paper are as follows:
(1) The conjoint theoretical basis of the spatial information science and mineral prognosis theory is expanded. In the first place, the minerogenic information have features of information such as multiplicity and complexity , and then, virtual reality technology is made a good tech support for metallogenic prognosis visualization.
(2) According to character of GIS spatial database, the spatial database is unbound two parts-attributive database and graphic database. Bring forward a new way of communication linkage between the two parts and constructing spatial database linkage managing system based on GIS.
(3) Spatial analyzing of the minerogenic spatial information in fenghuangshan ore field are carried out after reviewing and summarizing the spatial analysis trend and traditional statistical analysis methods.
(4) Basing on comprehensive geologic prospecting model and spatial information model and geological variable vector weights, the comprehensive spatial information geologic prospecting model of fenghuangshan ore field is recognized automatically by computer.
(5) According to the prediction result of Variable Structure Neural Net Mode, metallogenic prediction cells in fenghuangshan ore field are divided, after summarizing the matellogenic laws of the ore field, as follows: fenghuangshan cell, qingshuitang cell, xianrenchong cell and tishantou cell. And then, the orebody
locality which is varied to different cell is pointed out with the result of Magmatic Emplacement Process Inversion in fenghuangshan ore field.
(1) 在充分分析现代空间信息科学及国内外矿产预测理论和方法的基础上，阐述了空间信息科学与现代矿产预测相结合的理论基础。首先，成矿信息具有空间信息的特点——多样性、复杂性，服从信息运动的规律。其次，虚拟现实技术的出现为矿床空间定位预测的可视化提供了技术支持。
(2) 在分析GIS空间数据库特点的基础上，将空间数据库分解为属性数据库和图形数据库，采用属性数据库与图形数据库联动管理的空间数据库建库思想，将属性数据库与图形数据库的共同管理纳入GIS的框架下，构建了GIS环境下的空间数据库联动管理系统。
(3) 在分析GIS空间分析技术发展趋势与传统统计分析方法的基础上，总结归纳了空间分析的几种方法与模型，并对凤凰山矿田进行了大量的成矿空间信息分析研究。
(4) 利用综合地质找矿模型与综合空间信息模型研究相结合，以地质变量向量长方法为基本算法，实现了凤凰山矿田综合空间信息模型的计算机识别。
(5) 在总结凤凰山矿田成矿规律的基础上，利用变结构人工神经网络对凤凰山矿田地表进行成矿预测并划分出新的成矿预测单元即凤凰山成矿预测单元、清水塘成矿预测单元、仙人冲成矿预测单元和铁山头成矿预测单元。利用固定结构人工神经网络模型对凤凰山矿田新屋里岩体进行了岩浆侵位反演，结合变结构人工神经网络地表预测的结果，对凤凰山矿田进行了矿床空间定位预测。指出，凤凰山矿田的成矿有利标高在不同的成矿预测单元有较大的变化。
With the demand for mineral resources being intensive, there are many difficulties and challenge faced research on orebody spatial location prognosis. Geographic Information System technology is wide applied, get along with standardization and institutionalization of mineral resources prognosis and with increasing in geo-data, to the orebody location prognosis research .
The GIS technology is applied based on spatial feature of minerogenic information to information analysis and orebody location prognosis in this article , which is organized according to mode of'structure analyzing of spatial information -construction of spatial data base-spatial data analysis-orebody spatial location prognosis'. Lots of work are carried out on minerogenic information studying of Fenghuangshan ore field. The main contents involved in the paper are as follows:
(1) The conjoint theoretical basis of the spatial information science and mineral prognosis theory is expanded. In the first place, the minerogenic information have features of information such as multiplicity and complexity , and then, virtual reality technology is made a good tech support for metallogenic prognosis visualization.
(2) According to character of GIS spatial database, the spatial database is unbound two parts-attributive database and graphic database. Bring forward a new way of communication linkage between the two parts and constructing spatial database linkage managing system based on GIS.
(3) Spatial analyzing of the minerogenic spatial information in fenghuangshan ore field are carried out after reviewing and summarizing the spatial analysis trend and traditional statistical analysis methods.
(4) Basing on comprehensive geologic prospecting model and spatial information model and geological variable vector weights, the comprehensive spatial information geologic prospecting model of fenghuangshan ore field is recognized automatically by computer.
(5) According to the prediction result of Variable Structure Neural Net Mode, metallogenic prediction cells in fenghuangshan ore field are divided, after summarizing the matellogenic laws of the ore field, as follows: fenghuangshan cell, qingshuitang cell, xianrenchong cell and tishantou cell. And then, the orebody
locality which is varied to different cell is pointed out with the result of Magmatic Emplacement Process Inversion in fenghuangshan ore field.
引文
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