大比例尺矿床定量预测地理信息系统设计——以凤凰山矿区为例
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摘要
矿产勘查已进入信息找矿的新时代，新的探测技术、测试技术和信息处理技术为矿床定量预测提供了新的技术支撑。而GIS作为一种空间信息处理技术，以其无可比拟的优势，在地学数据处理和分析上得到广泛的应用。
本文重点研究了如何将GIS技术引入矿山基地深部及周边隐伏矿床(体)定位预测的问题。论文中以凤凰山矿区为实例，在充分考虑研究区地质背景的基础上，论证了进行信息特征分析的方法；以及对多元数据进行多源集成的方法和途径；讨论了应用模型的选择原则和方法，建立了研究区成矿预测的应用模型。然后，以上述研究为基础，汲取了当前软件设计的新思想，运用先进的开发工具，进行了大比例尺成矿预测地理信息系统的开发与实现。并运用该系统对研究区进行了检验，证明了该方法的有效性。
通过研究，本文取得如下成果：
1．解决了在矿山基地深部及周边隐伏矿床(体)定位预测引入GIS技术的有关方法和技术问题。为矿床预测的定量化和信息化提供了强大工具。
2．通过对实例的研究，提出了进行多元信息特征分析的方法。为信息的集成打下了基础。
3．对多元信息的多源集成提出了可行的解决方案。以凤凰山为实例，总结了GIS的多源信息集成的方法、流程、内容等。
4．针对所选的实例，建立了相应的应用模型。
5．按照程序与数据分离、图形数据和属性数据分开两大原则，使用面向对象的方法，采用组件技术和混合编程开发了大比例尺成矿预测地理信息系统。
The era in which we live has been described as the age of information orefinding in terms of mineral exploration.New exploring,testing and information-treating technologies give support to the quantitative orefinding.GIS, as a spatial-information-treating technology, is widely used in treating and analyzing geodata.
The emphasis was put on How to use GIS in prospecting blind deposits(or orebody) in the depth or about a mine in the research. Firstly,the methods were given to how to conduct characteristic analysis of the information about the given area which was selected as an example;then the methods and steps to integrating the data of multisource were studied; The rules of selecting an applied mathematical model were discussed.;And then a mathematical model was established for the given area. Based on the research done before an applied GIS for larg-scaled minerals prospecting was developed with advanced tool. Lastly,the developed system was proved good through field-test.
The following achievements have been made by studying information related to the sample area.
1 .The methods and technologies were given to how to introduce GIS into the positioning prospecting of blind deposits(or orebody) in the depth or about a mine.Therefore a powerful tool are provided for quantification and informatization of the positioning prospecting of blind deposits(or orebody).
2.The method to how to conduct characteristic analysis of information from multiple sources was put forward.The solid foundation has been set for prospective successive research.
3.A solution to integrating information from different variables and multiple sources was delivered. The ways ,methods and contents of integrating information from multiple sources were discussed
4.A applied mathematical model was put up which was fit for the given example and similar conditions.
5.Abiding by the two rules of code and data being separate and also spatial data and attribute data being separate,making use of
object-oriented method, an applied GIS for larg-scaled minerals prospecting was developed and realized with the COM and mixed programming technology.
本文重点研究了如何将GIS技术引入矿山基地深部及周边隐伏矿床(体)定位预测的问题。论文中以凤凰山矿区为实例，在充分考虑研究区地质背景的基础上，论证了进行信息特征分析的方法；以及对多元数据进行多源集成的方法和途径；讨论了应用模型的选择原则和方法，建立了研究区成矿预测的应用模型。然后，以上述研究为基础，汲取了当前软件设计的新思想，运用先进的开发工具，进行了大比例尺成矿预测地理信息系统的开发与实现。并运用该系统对研究区进行了检验，证明了该方法的有效性。
通过研究，本文取得如下成果：
1．解决了在矿山基地深部及周边隐伏矿床(体)定位预测引入GIS技术的有关方法和技术问题。为矿床预测的定量化和信息化提供了强大工具。
2．通过对实例的研究，提出了进行多元信息特征分析的方法。为信息的集成打下了基础。
3．对多元信息的多源集成提出了可行的解决方案。以凤凰山为实例，总结了GIS的多源信息集成的方法、流程、内容等。
4．针对所选的实例，建立了相应的应用模型。
5．按照程序与数据分离、图形数据和属性数据分开两大原则，使用面向对象的方法，采用组件技术和混合编程开发了大比例尺成矿预测地理信息系统。
The era in which we live has been described as the age of information orefinding in terms of mineral exploration.New exploring,testing and information-treating technologies give support to the quantitative orefinding.GIS, as a spatial-information-treating technology, is widely used in treating and analyzing geodata.
The emphasis was put on How to use GIS in prospecting blind deposits(or orebody) in the depth or about a mine in the research. Firstly,the methods were given to how to conduct characteristic analysis of the information about the given area which was selected as an example;then the methods and steps to integrating the data of multisource were studied; The rules of selecting an applied mathematical model were discussed.;And then a mathematical model was established for the given area. Based on the research done before an applied GIS for larg-scaled minerals prospecting was developed with advanced tool. Lastly,the developed system was proved good through field-test.
The following achievements have been made by studying information related to the sample area.
1 .The methods and technologies were given to how to introduce GIS into the positioning prospecting of blind deposits(or orebody) in the depth or about a mine.Therefore a powerful tool are provided for quantification and informatization of the positioning prospecting of blind deposits(or orebody).
2.The method to how to conduct characteristic analysis of information from multiple sources was put forward.The solid foundation has been set for prospective successive research.
3.A solution to integrating information from different variables and multiple sources was delivered. The ways ,methods and contents of integrating information from multiple sources were discussed
4.A applied mathematical model was put up which was fit for the given example and similar conditions.
5.Abiding by the two rules of code and data being separate and also spatial data and attribute data being separate,making use of
object-oriented method, an applied GIS for larg-scaled minerals prospecting was developed and realized with the COM and mixed programming technology.
引文
C. DERCOLE, D. I. GROVES AND C. M. KNOX-ROBINSON, 2000, Using fuzzy logic in a Geographic Information System environment to enhance conceptually based prospectivity analysis of Mississippi Valley-type mineralization, Australian Journal of Earth Sciences (2000) 47, 913-927
GB／t 18317-2001，中华人民共和国国家标准，专题地图信息分类与代码，国家质量技术监督局，2001-09-01
H. H. Asadia, b, M. Haleb, 2001, A predictive GIS model for mapping potential gold and base metal mineralization in Takabarea, Iran, Computers & Geosciences 27 (2001) 901-912
J. R. Harris, L. wilkison, K. Heather, etc. Application of GIS processing Techniques for Producing Mineral Prospecitivity Maps—A Case Study:Mesothermal Au in the Swayze Greenstone Belt, Ontaril, Canada.
John Clark Craig and Jeff Webb, 1999, Microsoft Visual Basic 6.0 程序开发环境(第5版)，北京大学出版社
Liu Liangming, Peng Shenglin, Yang Qunzhou, Shao Ypngjun, Wang Zhiqiang. 2001. Prediction of Location of hidden ore deposits in the aged ore fields: an example from Fenghuangshan ore field, Tonglin, China. Geotectnica et Metallogenia, 25:132-139
Microsoft Corporation, 1998.9, Microsoft Language Reference 6.0, 北京希望电脑公司
R. FREIJ-AYOUB, J. L. WALSHEANDH-B. MUHLHAUS, 2000, Prediction of rock alteration patterns: a potential tool in mineral exploration, Australian Journal of Earth Sciences (2000) 47, 885-894
Rongxing Li, 1994, Data Structure and Application Issues in 3-D Geographic Information systems. Geoamtics
S. J. GARDOLL, 1 D. I. GROVES, C. M. KNOX-ROBINSON, etc. 2000 Developing the tools for geological shape analysis, with regional- to local-scale examples from the Kalgoorlie Terrane of Western Australia, Australian Journal of Earth Sciences (2000) 47, 943 - 935
The History of GIS J. Coppock & D. Rhind in Geographical Information Systems - Principles and Applications Edited by David Maguire, Michael Goodchild and David Rhind pp. 21-43 1995, New York
Thomas Devogele,1998.12, On spatial database integration, Geographical Information science
Wilson J D 1996. CAD / GIS Convergence. Creating the Next-Generation GIS. GIS WORLD, 1996, (9)
Zhong Ershun, Song Guanfu, 1997, Wang Erqi, Development of a Components GIS based on Applications, Proceedings of IEAS '97 & IWGIS '97, Volume 1, August 18-22, 1995 Beijing China.
安徽地矿局321地质队，1：50000区域地质调查报告(铜陵幅)
柏延臣等，1999，空间数据分析与空间模型，地理研究，1999(2)
曹瑜等，1999，地理信息系统在国内外应用现状，计算机与现代化，1999第3期
陈建平，张寿廷等，非传统矿产资源定量预测的理论思考，地球物理学进展
陈俊，1998，宫鹏，实用地理信息系统，科学出版社
陈述彭，鲁学军等，1999，地理信息系统导论，科学出版社
陈学军，陈植华等，2000．4，桂林市西城区岩溶塌陷模糊层次综合预测，桂林工学院学报
成桃江，1990，矿产资源总量预测分层回归法，中国地质大学，矿产资源统计预测国际学术讨论
成桃江，1990，线性学习机在万山汞矿资源预测中应用，中国地质大学，矿产资源统计预测国际学术讨论会论文
成桃江，1990，一个秩估计方法和它在矿产资源评价中的应用，中国地质大学，矿产资源统计预测讨论会论文
崔伟宏，1995，空间数据结构研究，中国科学技术出版社
党安荣等，2001．4，ArcInfo 8地理信息系统指南，清华大学人居环境研究中心
党安荣等，2000．9，ERDAS IMAGINE遥感图像处理方法，清华大学人居环境研究中心
宫鹏，城市地理信息系统：方法与应用，中国海外地理信息系统协会
龚健雅，1999，当代GIS的若干理论和技术，武汉测绘出版社
郭秋英 1998，当前GIS发展的几个特点．测验通报，1998，5
黄海峰，2002，11(1)，GIS在成矿预测中的应用，甘肃地质学报．
黄新武，龚姚进等，柴达木盆地油泉子油田储层构造裂缝定量预测，钻采工艺，第25卷5期
金友渔，1990，二维空间序列分级与矿床统计预测，中国地质大学，矿产资源统计预测国际学术讨论会论文
京辉热点工作室，1999，Visual Basic 6．0中文版编程指南，人民邮电出版社
李鸿吉，2001，Visual Basic 6．0中文版编程方法详解，科学出版社
李楠等，1998，Visual Basic 6．0入门与提高，人民邮电出版社
李玉东、李罡等，2000．2，visual Basic 6．0中文版控件大全，电子工业出版社
刘炳文等，1999，Visual Basic程序设计——数据库篇，人民邮电出版社
刘光，2003，地理信息系统二次开发教程(组件篇)，清华大学出版社
刘纪平、张福浩，地理信息的制图表达若干问题探讨，理论探讨，13～16
刘亮明，彭省临，张宪润．2000．铜陵凤凰山矿区隐伏床预测研究的主要策略及初步成效．2000年湖南矿物岩石地球化学论丛，长沙：中南大学出版，91-93
刘亮明，彭省临等，1999，矿山企业持续发展的接替资源战略——兼论黄沙坪铅锌矿的深边部的找矿前景，矿产与地质，13(5)：261-263
刘亮明，王志强，2001．危急矿山深边部找矿预测的综合信息论及其在铜陵凤凰山铜矿的应用。21世纪活化构造与成矿学发展创新国际学术讨论会论文专辑．187-194
刘亮明，王志强，彭省临等，2002．10，综合信息论在储量危急矿山深边部找矿中的应用，地质科学，37(4)：444-452
罗晓沛，1999，数据库技术，清华大学出版社
毛锋等，1999，地理信息系统建库技术及其应用，科学出版社
彭省临，刘亮明等，2001．10，铜陵凤凰山矿区深部与边部找矿预测研究
齐清文等，1999．2，关于多比例尺GIS中数据库多重表达的几个问题，地理研究
清源计算机工作室，1999，Visual Basic 6．0开发宝典，机械工业出版社
戍秋明，1990，非对称关系统计分析方法及其在地质学中的应用，中国地质大学，矿产资源统计预测国际学术讨论会论文
宋关福，钟耳顺，1998．5，组件式地理信息系统研究与开发，中国图象图形学报
宋关福，钟耳顺等，1998．8，多源空间数据无缝集成(SIMS)技术研究，〈99’中国GIS年会论文集〉，深圳
孙玲，1996．GIS在土地管理中应用和研究的新方向．遥感技术与应用
谈小生等，1995，利用地理信息系统Arc／Info计算地物面积的方法7
王铮等，1993．3，地理信息系统的地学信息需求分析模式，地理学报
王志强，刘亮明等，2002．10，提高VB应用程序的几点技巧，湖南矿物岩石地球化学论丛
邬伦等，2001，地理信息系统原理，科学出版社
邬群勇等，2001．7，基于组件技术的地理信息系统应用研究，计算机应用
毋河海，龚健雅，1997，地理信息系统(GIS)空间数据结构与处理技术，测绘出版社
吴红星等，2002．2，GIS支持下的不规则单元划分及地质信息提取，物化探计算技术
吴信才等(1)，2002．3，地理信息系统设计与实现，电子工业出版社
吴信才等(2)，2002．3，地理信息系统原理与方法，电子工业出版社
修文群等，1996，城市地理信息系统，北京希望电子出版社
徐建春等，1999(1)，基于组件对象模型的GIS—校园地理信息系统，国土资源遥感。
张超，陈丙咸等，1995，地理信息系统，高等教育出版社
张家庆，1998，新一代GIS的走向，遥感信息，1998处增刊
张剑平等，1999，地理信息系统与MapInfo应用，科学出版社
张犁，林晖等，1998．互联网时代的地理信息系统．测验学报，1998，27(1)
张世强，邹松兵等，2000(15)，基于MapObjects的GIS应用开发浅析，遥感技术与应用
赵鹏大，陈永清等，1999．1，地质异常成矿理论与实践，中国地质大学出版社
赵鹏大等，1990，矿床统计预测理论和实践的新发展，中国地质大学
钟耳顺、宋关福等，GIS组件化与组件式GIS研究
周宏坤，1990，青城子式铅锌矿康定量找矿模式助研究与应用，中国地质大学，矿产资源讨论会论文集
周宏坤等，1993，金属矿床大比例尺定量预测，地质出版社
周心铁等，2000．3，组件技术与GIS的发展，地理信息系统论坛
朱光，季晓燕，1997，地理信息系统基本原理及应用．北京：测绘出版社
GB／t 18317-2001，中华人民共和国国家标准，专题地图信息分类与代码，国家质量技术监督局，2001-09-01
H. H. Asadia, b, M. Haleb, 2001, A predictive GIS model for mapping potential gold and base metal mineralization in Takabarea, Iran, Computers & Geosciences 27 (2001) 901-912
J. R. Harris, L. wilkison, K. Heather, etc. Application of GIS processing Techniques for Producing Mineral Prospecitivity Maps—A Case Study:Mesothermal Au in the Swayze Greenstone Belt, Ontaril, Canada.
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Liu Liangming, Peng Shenglin, Yang Qunzhou, Shao Ypngjun, Wang Zhiqiang. 2001. Prediction of Location of hidden ore deposits in the aged ore fields: an example from Fenghuangshan ore field, Tonglin, China. Geotectnica et Metallogenia, 25:132-139
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陈俊，1998，宫鹏，实用地理信息系统，科学出版社
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陈学军，陈植华等，2000．4，桂林市西城区岩溶塌陷模糊层次综合预测，桂林工学院学报
成桃江，1990，矿产资源总量预测分层回归法，中国地质大学，矿产资源统计预测国际学术讨论
成桃江，1990，线性学习机在万山汞矿资源预测中应用，中国地质大学，矿产资源统计预测国际学术讨论会论文
成桃江，1990，一个秩估计方法和它在矿产资源评价中的应用，中国地质大学，矿产资源统计预测讨论会论文
崔伟宏，1995，空间数据结构研究，中国科学技术出版社
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金友渔，1990，二维空间序列分级与矿床统计预测，中国地质大学，矿产资源统计预测国际学术讨论会论文
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李鸿吉，2001，Visual Basic 6．0中文版编程方法详解，科学出版社
李楠等，1998，Visual Basic 6．0入门与提高，人民邮电出版社
李玉东、李罡等，2000．2，visual Basic 6．0中文版控件大全，电子工业出版社
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刘光，2003，地理信息系统二次开发教程(组件篇)，清华大学出版社
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刘亮明，王志强，2001．危急矿山深边部找矿预测的综合信息论及其在铜陵凤凰山铜矿的应用。21世纪活化构造与成矿学发展创新国际学术讨论会论文专辑．187-194
刘亮明，王志强，彭省临等，2002．10，综合信息论在储量危急矿山深边部找矿中的应用，地质科学，37(4)：444-452
罗晓沛，1999，数据库技术，清华大学出版社
毛锋等，1999，地理信息系统建库技术及其应用，科学出版社
彭省临，刘亮明等，2001．10，铜陵凤凰山矿区深部与边部找矿预测研究
齐清文等，1999．2，关于多比例尺GIS中数据库多重表达的几个问题，地理研究
清源计算机工作室，1999，Visual Basic 6．0开发宝典，机械工业出版社
戍秋明，1990，非对称关系统计分析方法及其在地质学中的应用，中国地质大学，矿产资源统计预测国际学术讨论会论文
宋关福，钟耳顺，1998．5，组件式地理信息系统研究与开发，中国图象图形学报
宋关福，钟耳顺等，1998．8，多源空间数据无缝集成(SIMS)技术研究，〈99’中国GIS年会论文集〉，深圳
孙玲，1996．GIS在土地管理中应用和研究的新方向．遥感技术与应用
谈小生等，1995，利用地理信息系统Arc／Info计算地物面积的方法7
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王志强，刘亮明等，2002．10，提高VB应用程序的几点技巧，湖南矿物岩石地球化学论丛
邬伦等，2001，地理信息系统原理，科学出版社
邬群勇等，2001．7，基于组件技术的地理信息系统应用研究，计算机应用
毋河海，龚健雅，1997，地理信息系统(GIS)空间数据结构与处理技术，测绘出版社
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张剑平等，1999，地理信息系统与MapInfo应用，科学出版社
张犁，林晖等，1998．互联网时代的地理信息系统．测验学报，1998，27(1)
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赵鹏大等，1990，矿床统计预测理论和实践的新发展，中国地质大学
钟耳顺、宋关福等，GIS组件化与组件式GIS研究
周宏坤，1990，青城子式铅锌矿康定量找矿模式助研究与应用，中国地质大学，矿产资源讨论会论文集
周宏坤等，1993，金属矿床大比例尺定量预测，地质出版社
周心铁等，2000．3，组件技术与GIS的发展，地理信息系统论坛
朱光，季晓燕，1997，地理信息系统基本原理及应用．北京：测绘出版社