基于开源空间信息软件的证据权法矿产资源评价研究与实现.docVIP

基于开源空间信息软件的证据权法矿产资源评价研究与实现 摘要基于开源的空间信息软件，构建矿产资源评价系统框架，采用证据权模型，以长江中下游成矿带为示范区，高效、高质量的实现了铜矿资源预测评价。评价结果表明，基于开源空间信息软件的证据权法矿产资源评价是一种高效的进行矿产资源评价的新途径，并且为结合网格计算，根本的解决传统的证据权法矿产资源评价中存在的跨地域、跨平台的数据一体化的存储、组织和管理的问题，达到真正意义上的地理空间信息共享，更大程度上提高矿产资源评价的效率，提供了实现的基础，是为满足我国加大矿产资源的探测力度的迫切需求的一种新的技术方法。 关键词 开源空间信息软件，Postgis，证据权法， 矿产资源评价 1.引言 随着我国经济可持续高速发展，对矿产资源与能源需求极大。国有矿山中约有三分之二已进入开采的中、晚期，剩余可采储量和矿石品位急剧下降，而新增储量严重不足，不少矿山资源濒于枯竭，生产陷入困境。特别是石油、铁、锰、铜、钾盐等大宗急需矿产，由于后备储量严重不足，已不能满足我国国民经济飞速发展的需要，供需缺口持续扩大。因此迫切的需要发掘新的途径、发展新的技术方法加大矿产资源的探测力度。矿产资源评价在在矿产勘查过程中起着先导作用，评价成果对矿产勘查的战略部署以及具体勘查任务的设立与实施都有着重要的指导意义。为了不断提高矿产资源评价成果的质量，人们在评价的理论、方法和计算机应用等方面都进行着广泛而深入的研究【1】。证据权法（Agterberg, 1990; Bonham-Carter, 1990,1993）是地学领域使用计算机技术进行矿产资源评价预测的一种计算方法，具有方法简单、预测结果可靠性高等特点。 目前国际上已有的矿产资源评价软件有美国和加拿大地质调查所合作开发的名为WofE的ArcGIS扩展平台。国内目前尚无系统的进行证据权法矿产资源评价的软件平台，仅有中地数码开发的用于证据权法矿产资源评价的空间服务，可基于MapGIS空间分析平台实现证据权法矿产资源预测。传统的空间分析方法大大限制了矿产资源评价的效率，且存在平台障碍。采用开源的空间信息软件，既打破了平台障碍，在空间分析部分，可使用空间数据库本身的机制进行优化，又提高了评价效率。 本文着重研究了基于开源的空间数据库PostgreSQL+Postgis以及开源GIS桌面客户端QGIS进行矿产资源评价的方法及其实现，采用证据权模型，高效、跨平台、高质量的完成矿产资源评价。 2.证据权法矿产资源评价的原理 2.1 证据权法概念 证据权法用于组合各种来源的空间数据，描述和分析数据之间的相互作用建立预测模型，为决策者提供支持这种方法在20世纪80 年代末期由加拿大数学地质学家Agterberg 和Bonham-Carter 发展、应用在矿产资源预测领域，并最终形成较为完善的矿产勘查数学地质模型。证据权法的基础是将地质找矿评价模型转换为网格模型针对每一网格上信息数据进行权值计算将抽象的模型赋予实实在在的内涵达到评价目的。它采用一种统计分析模式，通过一定的数学计算方法确定与成矿作用关系密切的证据层的权重值，进而计算空间任意位置的矿产发育的概率值，以圈定不同级别的预测靶区。每种地学信息都是成矿预测的一个证据因子，而每个证据因子对成矿预测的贡献是由这个因子的权重来确定的。在成矿预测中证据权法的基本原理是把每一种成矿信息（转化为存在或缺失的二元图）都看作成矿预测的一个证据因子，每一个证据因子对成矿预测的贡献是由该因子的权来确定的【2】。证据权模拟的目的就是要确定这些与已知类型的矿床（点）相关的二元图的证据权，计算出研究区内任意空间位置的成矿概率值，并以可视化图形的方式圈定出成矿远景区。 证据权法在矿产资源评价中的步骤大概如下【3】： 1) 建立研究区矿床（点）和成矿作用有关的证据因子专题数据库； 2) 提取矿点图层，划分网格单元； 3) 有哪些信誉好的足球投注网站含矿网格单元，生成含矿网格图层； 4) 对于每一个证据因子专题数据库，提取与成矿关系密切的控矿因素，生成新的图层，即证据层； 5) 分别将各证据层图层与含矿网格图层进行叠加，进行先验概率、权重及相关系数的计算； 6) 根据先验概率、权重及相关系数筛选合理的证据层，及参与后验概率计算的证据层，并对研究区内各单元进行后验概率计算； 7) 根据后验概率计算结果进行各级预测靶区的计算。 2.2 证据权法基本原理 证据权法的数学原理如下假设研究区被划分成为Ｔ个等大小的网格（区域划分网格单元要以保证一个网格中至多出现一个已知矿点为基础），提取了以下信息，其中有Ｄ个网格单元含有已知矿(床)点，上述提取的每个变量看作独立的证据因子，对于任意一个证据因子，其对成矿贡献的权重定义为【3】