GIS在矿产资源勘查开发的应用现状和前景展望.pdf

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第1 7 卷第7 期 2 0 0 8 年7 月 中国矿业 C H l N AM I N I N GM A G A Z I N E V 0 1 .1 7 。N o .7 J u l y2 0 0 8 G I S 在矿产资源勘查开发的应用现状和前景展望 王莉,武法东 中国地质大学地球科学与资源学院,北京1 0 0 0 8 3 摘要本文论述了目前矿产资源勘查开发中存在的问题,总结了地理信息系统 G I S 在矿业中 的应用、发展现状,如矿产资源勘查评价、矿产资源规划管理、矿产资源储量管理、矿山动态监测与预 警、数字矿山等方面;分析了目前矿产资源勘查开发中存在的不足与缺陷,阐述了地理信息系统在矿业 中应用的发展趋势。 关键词地理信息系统;矿产资源;数字矿山;前景展望 中图分类号N 9 4 5 .1 6文献标识码B文章编号1 0 0 4 4 0 5 1 2 0 0 8 0 7 一0 0 9 0 0 3 A p p l i c a t i o na n dd e v e l o p m e n to fG I Si np e r a m b u l a t i o na n de x p l o i t a t i o no fm i n i n g W A N GL i ,W UF a - d o n g C h i n aU n i v e r s i t yo fG e o s c i e n c e s ,S c h o o lo ft h eE a r t hS c i e n c e sa n d R e s o u r c e s ,B e 巧i n g1 0 0 0 8 3 ,C h i n a A b s t 髓c t T h i sa r t i c l ed i s c u s s e ss o m ep r o b l e m st h a te x i ti nm i n i n ga n de x p l o i t a t i o na tp r e s e n t ;a n di t s u m m a r i z e sg e o g r a p h yi n f o r m a t i o ns y s t e m G l S u s e di nm i n i n g ,s u c ha sm i n i n gr e s o u r c ep e r a m b u l a t i o n a n da p p r a i s e m e n t ,g e 0 1 0 9 ye x p l o r em a t e r i a lm a n a g e m e n ta n dp r o g r a m m i n g ,m i n i n gr e s o u r c er e s e n ,e sm a n a g e m e n t ,d y n a m i cm o n i t o r i n ga n da l a r ms y s t e m ,d i g i t a lm i n e . T h i sa r t i c l ea l s oa n a l y s e st h es h o r t a g ea n d l i m i t a t i o ni np e r a m b u l a t i o na n de x p l o i t a t i o no fm i n i n g ,a n de x p a t i a t e st h ef o r e g r o u n do fg e o g r a p h yi n f o r m a t i o ns y s t e mu s e di nm i n i n g . K e yw o r d s G I S ;m i n i n gr e s o u r c e ;d i g i t a lm i n eff o r e g m u n d 矿产资源是人类社会赖以生存的物质基础,也 是国民经济可持续发展的重要保证。矿产资源的大 规模开发和利用,极大推动了经济和社会的发展, 也给矿山带来了一系列环境地质灾害问题,如地面 塌陷、环境污染、山体滑坡及泥石流等。如何协调 资源开采与预防地质灾害、维护生态环境的关系, 是一个亟待解决的问题。因此,要发挥矿产资源的 优势,加强矿山地质环境保护工作,使矿产资源开 发与环境保护协调发展,就必须充分利用现代科学 技术计算机技术、通信技术、地理信息系统等。 有效管理矿山地质的海量数据信息,提高地质资料 的利用效率,根据地质信息采用数字化和可视化技 术,为矿业生产和环境保护提供依据,推动矿产行 业的发展。 收稿日期2 0 0 8 一0 4 3 0 作者简介王莉 1 9 8 l 一 ,女,辽宁营口人,博士,地学信息 工程专业} 武法东 1 9 5 3 一 ,男,教授,博士生导师。 1G I S 在矿产资源勘查开发中的应用 近年,G I S 技术在矿产资源勘查开发中的应用 有了较大发展,在矿山勘查、规划、设计、生产、 管理、全过程监控等领域逐渐走向成熟。从目前的 应用来看,主要的应用领域有以下几个方面 1 矿产资源勘查评价 G I S 在矿产资源勘查评价的研究,起始于2 0 世纪7 0 年代,国外地质学者通过G I S 技术的各种 空间分析方法,来研究勘查矿产资源综合信息[ 1 ] 。 经过2 0 多年的努力,G I S 技术在矿产资源勘查评 价方法的研究与应用,基于G I S 的矿产资源评价 软件的开发,基于多源地学信息集成的矿产资源评 .价,以及如何合理地组织人力资源适应新技术的应 用要求等方面,已取得了长足的进步∞’3 ] 。其中, 首推美国、加拿大、澳大利亚等发达国家把G I S 技术与成矿预测结合起来并成功应用。加拿大地质 统计专家提出,用条件概率与贝叶斯规则相结合的 证据加权模型,在资源评价中将G I S 的空间分析 第7 期王莉等G I S 在矿产资源勘查开发的应用现状和前景展望 9 1 与定量模拟结合起来,已作为矿产资源评价的主要 方法得到了广泛应用。 2 矿产资源规划管理 矿产资源规划管理中,涉及大量的图形数据、 文档数据、指标数据,对这些矿产地质资料进行有 效管理是一个重要问题[ 4 ] 。采集、整理、编辑各类 数据,应用G I S 手段对其进行标准化和规范化处 理,建立矿产资源数据库。采用客户机一服务器 C /S 的运行模式,通过大型关系数据库 S Q L S e r v e r /0 r a c l e 和G I S 空间数据引擎,将属性数 据和图形数据纳入服务器端的数据管理平台,实现 图形、文档、指标三类数据的分布式远程数据库管 理,并支持空间数据的统计和分析,同时,还可进 行规划项目的远程办理。对矿产资源进行规划管 理,是有效保护和开发利用矿产资源、保护生态环 境的重要手段,也是对矿产资源勘查、开发利用和 保护所作的总体布局和安排[ 5 ’6 ] 。 3 矿产资源储量管理 2 0 世纪8 0 年代,我国开始研制的矿产储量数 据库,在矿产资源管理中发挥了重要作用。然而, 这类矿产储量数据库,只是实现了对矿产储量的非 空间数据的管理[ 7 ] 。直到2 0 世纪末,矿产资源储 量估算还仍旧处于纯手工方法计算的局面。经过几 年的发展,目前基于G I S 技术的矿产资源储量管 理系统,已经实现了储量属性数据与图形数据及资 源规划数据的叠加显示、网络共享,以及分析总结 储量规律,动态监督管理资源储量,建立三维资源 储量管理空间数据库等功能,为矿产资源规划提供 基础数据平台,方便管理部门使用,提供社会服 务‘8 ,9 | 。 4 矿山动态监测与预警 预警系统已在森林、耕地及海洋等资源管理中 得到应用,但在矿产资源的管理中应用较少。矿山 的不合理开采,易造成资源毁损、地质灾害增多和 环境污染,危及人类社会的发展。越来越多的矿山 管理人员,也意识到这个问题,开发矿产资源管理 信息系统的同时,也考虑到加入动态监测与预警模 块[ 10 。。侯运炳等 2 0 0 3 年 建立的通用报警系统, 是把报警功能独立于其他业务子系统,封装为单独 的软件组件,通过对报警信息表的轮流查询和在应 用系统中显示报警提示的方法,实现应用系统的报 警功能,并对应用系统的报警信息统筹处理[ 1 1 。。 5 数字矿山 自1 9 9 9 年提出了“数字矿山” D i g i t a lM i n e 简称D M 概念以来,D M 的思想已深入人心, D M 科学研究与技术攻关已悄然兴起。D M 是用多 媒体和模拟仿真虚拟技术,进行多维数字化、网络 化、可视化的技术系统,是对真实矿山的数字化再 现[ 1 2 1 。国内外专家和学者在数字矿山或者智能矿 山方面,做了大量研究工作,并取得丰硕成 果[ 1 “1 ‘] 。加拿大国际镍公司从2 0 世纪9 0 年代初, 在数字化矿山的基础上研究遥控采矿技术,开发了 一个能在地下获取定位数据的名为“H o r t a ”的装 置。将该装置安装在地下观测车上,利用激光陀螺 仪和激光扫描仪扫描矿山巷道的断面,产生巷道的 三维结构图,实现从地面对地下镍矿的采、掘、运 等活动进行远距离控制。近年来,我国矿山信息 化、数字化建设,进行了采矿机器人、矿山地理信 息系统、三维地学模拟、矿山虚拟现实、G P S 定 位等方面的开发与应用研究[ 1 5 ’1 引。 、 2 应用前景展望 经过矿山地质科研工作者的大量工作,矿山信 息化和可视化的研究取得了显著的成果,但仍然存 在很多问题亟待解决。由于矿山地质数据量大,数 据来源不同,格式差异大,缺乏较为统一的标准, 因此,矿山地质数据库系统开发,往往具有强烈的 针对性,移植性很差。矿山信息系统的设计,缺乏 远景规划的指导,开发出的信息系统缺乏弹性。在 以信息化带动矿产业现代化的进程中,G I S 在矿产 业的应用,将迅速占领管理和决策层面,并且势必 作为基础技术支撑,进入数字领域,成为真正意义 上的数字矿山。这在技术上已经发展并逐步成熟, 而且在矿产行业开始应用的主要有以下几个趋势 1 多元集成 ‘多元集成包括矿山信息源的集成、矿山管理 系统的集成、多种应用技术的集成。矿山的信息多 源异构,G I S 技术必须使得遥感、测量、钻井、物 探、水文、地震等资料集成可视化,实现信息融合 和共享。矿山管理系统的集成,是将同一地区的不 同矿山的管理系统通过网络联接,实现信息与功能 模块的共享。对网络化的管理系统进行研究,同时 也有利于主管部门进行管理口7 。。G I S 作为一门应 用性很强的综合性学科,是由地理信息科学、地理 学、遥感技术、全球定位技术、计算机技术等科学 技术相互渗透而发展起来的学科。G I S 必须与这些 相关学科和技术紧密结合、共同发展,才能在矿产 行业得以高效应用。 2 矿山生产过程一体化 应用G I S 、三维可视化、虚拟现实等技术,实 现整个矿山设计开采生产过程一体化。以地质及矿 中国矿业第1 7 卷 床模型为基础,结合其它信息进行数字模拟开采, 完成矿山长、中、短期开采计划编制、露天开采爆 破设计、地下矿巷道标准断面设计、采矿方法设 计、爆破设计、灾情应变预案、储量动态监测等工 作。应用可视化技术,实现露天采场、矿井的生产 调度与自动监测,边坡、排土场、尾矿坝的稳定性 监测、评价和预报,地下矿井地压、矿震监测与预 报,通风、粉尘、地下水监测等。 3 矿山决策支持系统 G I S 在矿产资源方面的应用,经过多年发展已 逐渐成熟,但其应用还主要停留在数据库、空间叠 加分析上,缺乏知识处理能力和推理能力。G I S 和 人工智能专家技术集成,实现矿山环境保护决策、 矿山环境治理方案、矿山环境评价等方面的智能决 策,将在解决矿山环境地质灾害问题时,起到非常 重要的作用。矿山信息化还应该利用现有的各种信 息,在综合、全面分析后,为矿山的规划管理和可 持续发展提供决策支持。目前,决策支持系统正在 向智能决策支持系统、分布决策支持系统、群决策 支持系统、高层决策支持系统以及综合决策支持系 统方向发展,为各种智能生产经营策略提供决策支 持,提高决策的时效性和科学性。 4 高维化发展 矿山巷道数据、地质观测点资料、矿山工程平 面图等,都是典型的三维矢量数据。现有的G I S 软件,虽然可以用数字高程模型来处理空间实体的 高程坐标,但是由于他们无法建立空间实体的三维 拓扑关系,使得很多真三维操作难以实现。运用空 间可视化技术和虚拟现实技术,进行地形环境仿 真,交互式观察和分析,提高对地形环境的认知效 果,是今后G I S 可视化发展的一个重点。矿山领 域可用三维G I S 平台表现矿体及围岩形态,表达 巷道、采矿工作面形态,表达各种机械设备的配备 与运转状况,表达矿井风流状况、地应力场等三维 现象,再加上各种知识库、专家系统,还可支持三 维环境下的工程管理与决策[ 1 引。四维G l S 是指在 三维G I S 上加入时间变量而构成,如何设计四维 G I S ,并运用它来描述和处理地理对象的时态特 征,将会是G I S 在矿产行业应用的一个重要发展 方向。 3 结语 矿产业信息化的主要问题,是矿山规划设计缺 乏远景规划的指导,信息系统的开发忽略了与矿山 组织人员、知识结构等的协调,开发出的信息系统 缺乏弹性,移植性差,难以适应业务过程重组的需 要。实施矿产行业可持续发展,必须充分利用先进 的现代科学技术。G I S 技术在矿产行业可持续发展 中的应用,已取得了一定成果,但还有很大差距, 今后应加大研究力度,针对矿产行业的特点,对 G I S 理论、技术和实用方面进行深入研究。政府、 企业应高度重视和联合投入,促进高校、科研院所 和矿山企业之间优势互补,有计划、有步骤地实施 矿山的信息化、数字化战略,力争实现矿业信息化 的跨越式发展,最终实现矿山的高度信息化、自动 化、智能化开采。_ 参考文献 [ 1 ] 徐翠玲,钱壮志,梁婷.G I S 在矿产资源评价中的应用 [ J ] .西安文理学院学报 自然科学版 ,2 0 0 6 ,9 4 1 0 4 1 0 7 . [ 2 ] 吴景勤.G I s 在地质矿产资源评价中的应用[ J ] .地矿测 绘,2 0 0 3 ,1 9 4 4 2 4 5 . [ 3 ] 胡小红,黄临平.地理信息系统在矿产行业的应用口] .科 技广场,2 0 0 6 , 2 8 9 9 1 . [ 4 ] 叶玉丰.基于G I s 技术的矿产资源规划管理信息系统[ J ] . 地质与资源,2 0 0 4 ,1 3 1 5 2 6 4 . [ 5 ] 刘金平,魏连江,王宏胜.基于G I s 的矿产资源规划信息 系统[ J ] .中国矿业大学学报,2 0 0 4 ,3 3 5 5 8 9 5 9 1 . 6 ] 任效颖.国家级矿产资源规划管理信息系统建设[ J ] .国土 资源信息化,2 0 0 5 , 2 1 0 1 2 . 7 ] 夏荣富.走向2 1 世纪的地学与矿产资源[ c ] .中国全国矿 产储量数据库.北京地质出版社,1 9 9 6 1 7 6 1 7 9 . [ 8 ] 周竹生,杨鹰,张赛民.矿产资源储量评价分析系统开发 [ J ] .湖南科技大学学报 自然科学版 ,2 0 0 4 ,1 9 4 1 8 2 0 . [ 9 ] 张桂兰,杨文海.浅谈内蒙古矿产资源储量空间数据库系统 建设与应用[ J ] .数字国土,2 0 0 5 , 2 4 0 一4 2 . [ 1 0 ] 沈红心,周晓婷,王爱成.矿产资源开发预警系统研究 口] .浙江大学学报 理学版 ,2 0 0 5 ,3 2 6 6 6 3 6 7 3 . [ 1 1 ]侯运炳,张东站,冯述虎.矿山管理信息系统的同用报警 系统[ J ] .北京科技大学学报,2 0 0 3 ,2 5 1 1 5 1 7 . 1 2 ] 李一凡.数字矿山信息系统的研究及应用[ D ] .武汉中 国科学院武汉岩土力学研究所,2 0 0 7 3 6 . 1 3 吴立新,殷作如,邓智毅,等.论2 l 世纪的矿山一数字矿 山[ J ] .煤炭学报,2 0 0 0 ,2 5 3 3 7 3 4 0 . 1 4 ]张新,赵红蕊,陈宜金.人类可持续发展与“数字矿山” 研究[ J ] .东北测绘,1 9 9 9 ,2 2 4 5 6 . 1 5 僧德文,李仲学,李春民,等.矿床的三维可视化仿真技 术与系统[ J ] .北京科技大学学报,2 0 0 4 ,2 6 5 4 5 3 4 专6 . 1 6 ]程朋根,龚健雅.地勘工程三维空间数据模型及其数据结 构设计[ J ] .测绘学报,2 0 0 1 ,3 0 1 7 4 8 1 . 1 7 ]张振波,孟志强.G I s 在矿山中的应用探索口] .黑龙江 科技信息,2 0 0 7 , 1 2 2 . 1 8 ]孙豁然,徐帅.论数字矿山[ J ] .金属矿山,2 0 0 7 , 2 l 一5 . GIS在矿产资源勘查开发的应用现状和前景展望GIS在矿产资源勘查开发的应用现状和前景展望 作者王莉, 武法东 作者单位中国地质大学地球科学与资源学院,北京,100083 刊名 中国矿业 英文刊名CHINA MINING MAGAZINE 年,卷期2008,177 引用次数0次 参考文献18条参考文献18条 1.徐翠玲,钱壮志,梁婷.GIS在矿产资源评价中的应用[J].西安文理学院学报自然科学版,2006,94104-107. 2.吴景勤.GIS在地质矿产资源评价中的应用[J].地矿测绘,2003,19442-45. 3.胡小红,黄临平.地理信息系统在矿产行业的应用[J].科技广场,2006,289-91. 4.叶玉丰.基于GIS技术的矿产资源规划管理信息系统[J].地质与资源,2004,13152-64. 5.刘金平,魏连江,王宏胜.基于GIS的矿产资源规划信息系统[J].中国矿业大学学报,2004,335589-591. 6.任效颖.国家级矿产资源规划管理信息系统建设[J].国土资源信息化,2005,210-12. 7.夏荣富.走向21世纪的地学与矿产资源[C].中国全国矿产储量数据库.北京地质出版社,1996176-179. 8.周竹生,杨鹰,张赛民.矿产资源储量评价分析系统开发[J].湖南科技大学学报自然科学版,2004,19418-20. 9.张桂兰,杨文海.浅谈内蒙古矿产资源储量空间数据库系统建设与应用[J].数字国土,2005,240-42. 10.沈红心,周晓婷,王爱成.矿产资源开发预警系统研究[J].浙江大学学报理学版,2005,326663-673. 11.侯运炳,张东站,冯述虎.矿山管理信息系统的同用报警系统[J].北京科技大学学报,2003,25115-17. 12.李一凡.数字矿山信息系统的研究及应用[D].武汉中国科学院武汉岩土力学研究所,20073-6. 13.吴立新,殷作如,邓智毅,等.论21世纪的矿山-数字矿山[J].煤炭学报,2000,25337-340. 14.张新,赵红蕊,陈宜金.人类可持续发展与“数字矿山“研究[J].东北测绘,1999,2245-6. 15.僧德文,李仲学,李春民,等.矿床的三维可视化仿真技术与系统[J].北京科技大学学报,2004,265453-456. 16.程朋根,龚健雅.地勘工程三维空间数据模型及其数据结构设计[J].测绘学报,2001,30174-81. 17.张振波,孟志强.GIS 在矿山中的应用探索[J].黑龙江科技信息,2007,122. 18.孙豁然,徐帅.论数字矿山[J].金属矿山,2007,21-5. 相似文献10条相似文献10条 1.期刊论文 胡艳慧.陈俊杰 地理信息系统在矿产资源管理系统中的应用 -电脑开发与应用2007,206 研究了一种可视化图形的矿产资源管理系统,在陈述了目前矿产资源管理的问题后,引入了GIS的概念,然后给出了一个基于GIS的矿产资源管理系统的 设计. 2.学位论文 吴吉贤 基于ARCGIS的矿产资源管理系统的设计与开发 2007 矿产资源是不可再生的耗竭性资源,其开发与利用和人类社会的生存与发展休戚相关。矿产资源规划理论研究与实证分析的目的就是为了优化矿产 资源配置,有效地增强矿业可持续发展能力。随着社会的发展,矿产资源在使用和开采中的问题越来越严重。传统的手工方式以纸质地图存储地图资料 ,以报表、文档格式存储文字和数据资料,这使得日常的矿产资源管理和规划繁琐、复杂且有很大的盲目性。为了查找某区域的矿产资源资料往往需要 耗费大量的人力和时间。因此,需要寻求一个新的矿产资源管理和规划的途径代替原始的方法。 随着数字时代的到了,尤其是随着地理信息系统 的不断进步和发展,给矿产资源的管理和规划带来了新的思路与方法,从本质上说是一场技术的革命。地理信息系统研究的对象为地理实体,它以地理 实体的空间关系为基础建立它们之间的联系,然后进行信息管理、辅助决策等工作。所以,地理信息系统的研究范围非常广泛,只要是在人类认识水平 之内的,能够以一定方式进行表达的事物或物体都可以用地理信息系统来进行研究。 本文利用计算机、GIS数据库等技术和方法,按照矿产资源规 划的有关条例、规程和规定要求,建立了一个数字化的矿产资源管理系统,实现了矿产资源的成果存储、管理、查询的数字化,为矿产资源的现代化提 供辅助支持和必要工具,为全面实现矿产资源信息化奠定基础,初步实现矿产资源的现代化、科学化、高效化和规范化. 本文把矿产资源理论和数 据库等支撑性技术作为系统实现的基础铺垫,根据矿产资源的特点和需求,完成了矿产资源管理系统的总体框架结构设计。系统采用了 “ArcGISOracleArcSDE”构建空间数据库,主要存储数据和信息服务,有海量数据存储和分析的优势。利用ArcSDE对数据库的访问,简化数据维护 ,拓宽对地理空间数据的访问。 3.会议论文 聂焱.王明慧 矿产资源勘查评价的地理信息系统 1997 研究矿产资源勘查的特点和对GIS的需求,重点研究GIS中相关的三维空间对象的表示、存贮和操作技术,矢--栅一体化技术,以及综合分 析和解释模型。研究基于神经网络和模糊理论的空间分析方法在矿产资源勘查GIS中的应用。研制适合于矿产资源勘查的专用GIS。该项研究对运 用GIS技术提高中国矿产资源勘查水平有重大意义。 4.学位论文 浦路平 基于GIS区域矿产资源潜力“地质-经济-环境-社会”联合评价以云南省铅锌矿为例 2007 改革开放以来,随着我国经济快速发展、人口增加和生活水平提高,矿产资源消费量急剧增加,矿产资源供应保障形势日趋严峻。经济、人口和矿 产资源开发和消耗数量的增加造成生态破坏和环境污染加重,因此我国政府提出以社会、经济、资源、环境、人口协调可持续发展为主的科学发展观指 导工作,这意味着环境保护的力度将进一步加大,也使得矿产资源开采难度加大,矿产资源的可利用性下降,矿产资源保障将会更加困难。由于矿产资 源为国民经济和社会发展提供基本材料和能源,对于经济发展和国家安全具有十分重要意义,所以政府进行宏观决策和制定规划、政策法规时,预期可 利用的矿产资源数量是重要的基础资料和科学依据。 区域矿产资源潜力评价应当为政府提供预期可利用的矿产资源数量,但传统区域矿产资源潜 力评价以矿产资源数量估计为主,矿产资源的可利用性评价在其后续矿产勘查阶段进行。随着我国社会主义市场经济的改革开放的深入进行,多种所有 制的矿业企业参与矿业开发,矿业开发的速度加快,矿产勘查阶段被合并或缩短,边界模糊不清。需要提前进行矿产资源的可利用性评价。 利用 GIS技术和丰富的多方面已有工作资料,从环境、经济和社会多角度,按照统筹兼顾、可持续发展原则,提前进行矿产资源可开发利用性评价,可以提供 更加全面、丰富、细致数据资料,有利于政府决策科学化和正确性,有利于可持续发展战略的实施。 地理信息系统GIS是进行高效和数字化的矿 产资源勘查与评价、社会经济环境研究、评价、决策和管理的有力工具,计算机和互联网的普及使得GIS可以广泛应用,矿产资源潜力定量评价要求在 GIS平台上进行空间分析和空间数学模型计算,自动进行快速计算,以提高效率和精度。GIS技术为区域矿产资源评价的矿产资源可利用性提前评价提供 了有力的技术保障。 前人长期辛勤的工作,积累了大量地质矿产和社会、经济、地理、资源、环境等多学科历史资料,许多已经数字化,遥感和 全球定位系统为GIS及时快速高效提供海量数据,这些为GIS的应用提供了丰富的数据食粮,也为区域矿产资源可利用性联合评价提供了充分的数据保障 条件。 因此本论文研究了基于GIS区域矿产资源潜力“地质-经济-环境-社会”联合评价。 论文分为3个部分,第一部分研究了基于GIS区域 矿产资源潜力“地质-经济-环境-社会”联合评价;第二部分研究了总合式和非总合式结合的区域矿产资源潜力评价方法,第三部分介绍了对云南省的铅 锌矿产资源潜力的“地质-经济-环境-社会”联合评价工作。 在第一部分里,研究了基于GIS区域矿产资源潜力“地质-经济-环境-社会”联合评价 的概念、任务、目的、意义、原理、原则和类型;提出区域矿产资源潜力评价的主要任务为评价区域保有潜在矿产资源数量及其可利用性并且提供矿 产资源开发条件和开发对环境及社会经济发展影响评价资料,目的是为政府决策、制定法律法规等提供可靠数据和科学依据。由于矿产资源的可利用性 涉及矿产资源自身的开发经济技术条件和所在地的地理位置等社会经济等开发条件、矿产资源开发对环境和社会经济发展的影响等方面。需要统筹兼顾 ,全面研究矿产资源开发受的开发条件制约和开发对社会经济和环境的影响,并据此进行矿产资源可利用性评价。 因此把区域矿产资源潜力评价 的任务扩展为对工作区的保有潜在矿产资源的数量、价值、开发条件、开发的环境和社会经济影响、可开发利用性的评价。其工作内容是在地质评价的 基础上,进行经济价值评价,通过对矿产资源开发条件和开发可能会对所在地的社会经济和环境影响做出预测,根据这些情况,确定这些矿产资源的可 开发利用性。 由于矿产资源的开发条件、开发的环境和社会经济影响、可开发利用性的评价都是空间局部性的,所以必须在GIS平台上进行局部定 位评价。为此提出用统一网格单元进行局部空间评价的方法。 传统矿产资源潜力评价没有明确的评价时间期间,但矿产资源开发是在现在到未来 的某个时间期间内进行开发的,而市场、技术、资源、环境、社会经济等因素是随着时间变化的,因此联合评价方法提出了评价期的概念,作为评价的 时间框架。矿产资源的开发条件和影响均预测出评价期间的平均值,作为评价矿产资源可利用性的依据。 论文建立了基于GIS区域矿产资源潜力 “地质-经济-环境-社会”联合评价的方法、内容和指标体系。介绍了评价所用的数学模型和GIS空间模型建立方法。 此评价方法充分利用现有多 学科数据资料,应用GIS的空间分析、统计计算以及人工智能技术,在统一的时间、空间和任务框架中,用空间局部化方法,从资源、环境、经济、地理 、社会和人口等多角度,按照统筹兼顾,全面协调可持续发展原则,全面系统地进行矿产资源的地质基础、经济价值、开发条件、开发影响和可利用性 评价。 应用此方法于对云南省铅锌矿的联合评价,取得较好效果,这证明此方法具有较好可行性和可操作性。 矿产资源开发条件评价了矿 产资源的开发成本和税费等内部条件,交通、供水供电、社会经济发展水平和劳动力供给的外部条件,以及国家和地方政府矿种优势度、矿业开发社会 敏感区和环境地质灾害条件。 矿产资源开发影响评价了矿产资源的环境影响和社会经济发展影响,还专门进行了矿产资源开发对于现有临近矿山 和矿区的接续资源保障支持、危机矿山的解困作用和老少边穷等贫困地区的扶贫作用的评价,提出了基于GIS的空间评价模型。这是因为危机矿山和老少 边穷贫困地区的社会问题是当前我国备受关注的重要焦点问题,新增矿产资源可以延长现有矿山的生产年限,为危机矿山提供接续资源解困,矿产资源 开发可以为贫凼地区脱贫提供急需的资金。 在区域矿产资源潜力有总合式评价和非总合式评价2类方法,总合式评价可以预测区域所有的潜在的矿 产资源,但不能定位,非总合式评价可以定位,但不能预测控制区的未发现资源,联合评价要求定位定量预测资源潜力,所以建立了总合式评价和非总 合式结合的方法,为联合评价提供了技术支持。 应用基于GIS区域矿产资源潜力环境社会经济联合评价方法,对我国最大铅锌基地,位于西部边陲 的云南省进行了比例尺为150万的铅锌矿产资源潜力“地质-环境-社会-经济”联合评价,用基于GIS的RBF神经网络方法进行非总合式评价,预测了云南 省铅锌矿产资源的成矿有利度、圈定了成矿远景区和预测区域的矿产资源潜力。用分形矿产资源潜力预测方法进行云南省铅锌矿产资源潜力的总合式评 价,并将评价结果与RBF网络非总合式方法进行结合,得到定位的总合式矿产资源潜力评价结果。在GIS平台上,应用GIS空间分析和统计计算技术,对于 云南省的铅锌矿产资源开发条件、开发环境影响和社会经济发展影响从经济地理、环境和社会经济发展等多方面进行评价,最后基于可持续发展和统筹 兼顾社会经济发展、经济与环境的原则,进行铅锌矿产资源潜力可利用性评价,提供了云南省和国家有关部门制定政策、法律法规和决策所需要的全面 丰富详细的基础资料和科学依据,有利于云南省社会经济、资源和环境全面协调可持续发展。在评价过程中还提出了用于多线分布同归分析的聚类分组 回归分析预测的方法。并把以矿床为资源量计算单位的分形矿产资源潜力评价方法扩展为以网格单元为资源量计算单位的方法。 5.期刊论文 王菁菁.王锡亮.张志华.WANG Jing-jing.WANG Xi-liang.ZHANG Zhi-hua 地理信息系统在矿产资源勘 查领域中的应用 -技术与创新管理2009,302 地理信息系统GIS是近年发展起来的综合处理和分析空间数据的一种技术系统.与现代地球及其相关科学日益增长的需求相适应,以处理地球上任何 具有空间方位的海量信息为特征,具定量、定时、定位等优点,近10年来已在地质矿产勘查中得到广泛应用.一个区域各种地质资料图形、图像、文字、 逻辑、数值的GIS分析实际上代表该区域现阶段较为客观的总认识.目前,野外收集资料、数据建库、GIS分析等尚存在规范化、标准化等问题,GIS本身解 决诸多专业性较强地质问题的能力亦不足.但GIS的进一步发展与完善必将使地质矿产勘查进入一个数字化的新时期. 6.学位论文 席科 组件式GIS在新疆阿克苏地区矿产资源数据库建设中的应用 2007 地理信息系统是集信息科学、空间科学、地球科学和计算机科学为一体的新兴边缘学科,是推动社会信息化的重要手段之一。近年来,随着计算机 技术和网络通信技术的迅速发展,GIS技术取得了长足的进步,应用非常普遍。因此,在地理信息系统的支持下,开发与应用环境地理信息系统,不仅可 以方便地获取、存储、管理和显示各种环境信息,而且可以对环境进行有效的监测、模拟、分析和评价。 论文分析了地理信息系统开发的方法 ,探讨了基于COM技术的组件式GIS的开发,对组件技术和组件式GIS的优点与应用进行了充分调研;剖析了SuperMap Object的组成、功能和特点,研究 了目前国内、外比较常用的组件式GIS平台,并结合项目的实际要求确定了系统的开发环境和开发工具,重点研究了ComGIS技术在新疆矿产资源数据库建 设中所做出的贡献。对整个数据库系的设计与开发过程,包括系统的用户界面,系统的需求,系统的结构设计,系统的开发模式、软硬件的配置等相关 技术进行了探讨。最终利用可视化开发工具C#与SuperMap Object提供的控件、工具、对象库相结合的具体开发模式,较好地实现了系统的图形显示、 图形操作、数据管理、查询等功能。该数据库系统的建设使用面向对象开发语言,充分利用了SuperMap Object提供的基本的图形操作、数据编辑等功能 ,有效地提高了数据库系统的开发效率。系统具有良好的通用性、可移植性、安全性、可扩充性、具有良好的操作简单的用户界面。另外,本系统采用 Geodatabase空间数据模型来进行数据的组织和数据库的建设,该数据模型有效解决空间数据和属性数据的存储和关联等问题。系统的开发给地理信息系 统开发者提供了很好的参考。 7.会议论文 周正武.和志军 关于开发、利用地理信息系统进行矿产资源预测的构想 1999 8.期刊论文 蔡洪春.张春明.姜绍飞.陈为公.寇大明 基于GIS技术的矿产资源信息系统 -地质与资源2003,122 地质资料基本上可以分为空间数据和属性数据两大类 .它们是地学数据不可分割的两方面,客观上要求统一进行管理 .采用地理信息系统技术,可以 彻底解决两种类型数据统一管理问题 .结合正在开展的辽宁省矿产资源勘查、开发与利用规划工作,论述了建立基于 GIS技术的辽宁矿产资源信息系统实 现数据可视化和空间模型分析的思路和实现方法 .它为今后矿产资源管理工作实现全面科学化管理提供了现代化手段,也为制定行业发展规划以及进行生 产决策提供了支持,进而促进地质找矿和矿产开发的工作部署朝思维可视化及思路多样化的方向发展 . 9.学位论文 胡艳慧 GIS在矿产资源管理信息化方面的研究 2007 “数字地球”概念的提出表明资源的信息化管理已成为当今主要的课题。矿产资源关系到国计民生,是宝贵的自然资源,是人类生产和发展的基本 资源,随着经济的建设和发展,人类对矿产资源的需要大大增加,引发了大规模的开采和消耗,这势必会导致资源的枯竭。对其合理和有效的开发是我 国持续发展,也是建设和构建和谐社会的物质基础。计算机网络系统的发展,特别是Internet的出现、多媒体技术的成熟,使我们可便捷地与处于不同 地理位置的部门进行交流、获取信息,并且实现了传输文字、图像及视频信息的实时传播手段,这对我们的生活、生产方式产生了重要的影响,也对传 统的办公形式和决策方法提出严峻的挑战。因而,改变落后传统的手工和不合理的管理方式,运用现代的信息技术管理方法就被提到日程上来。虽然计 算机制图、数据库管理、计算机辅助设计、管理信息系统、遥感、应用数学和计量地理学等技术能够满足处理空间信息的部分需求,但此类系统功能相 对单一,无法同时处理图形、图象、数据库管理、空间分析等问题。而地理信息系统是管理和分析空间数据的计算机系统,可对空间数据按地理坐标或 空间位置进行各种处理,可以按所需要的信息进行多因素的综合分析,并能以图形、数据、文字等形式来表示处理结果。由于这些特点,地理信息系统 已被广泛应用于各种行业中,包括国土资源领域。为此,本文以ArcGIS为平台,开展了矿产资源信息管理系统的设计与研究工作,在理论和实践上探讨 一种矿产资源管理的信息化方法。并以晋城地区为例,来验证系统的可行性。本文在分析了现有的矿产资源信息化的方法后,引入了GIS技术。在分析系 统功能需求的基础上,建立了空间数据与属性数据相关联的数据库,实现了空间数据库中内部属性与外部属性的连接,将图形数据与属性数据统一存储 、处理和分析,并对矿产的其他相关资料进行信息化管理。选取ArcGIS为平台,以VB为开发语言,以面向对象
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