矿产勘查中GIS的成功实现

　　数代地质学家通过艰苦的努力积累了大量而宝贵的资料。这些资料的存储、加工、查询及分析处理、再利用，一直是地质学家渴望解决的重大课题。电子技术、计算机技术、航天航空技术及通信测量技术的发展，使得数据库、数据分析与处理、3S技术成为资料处理的重要手段，地质资料不再是令人生畏而孤立的数字与文字的堆积与表术，而成为相互关联的，可视的，对地质现象进行三维或多维显示及模拟的图形，尤其是GIS技术的发展，已逐渐成为地质学家探索地下奥秘的利器。

　　传统上，大多数勘探公司的工作都是以纸质报告和计算机输出的纸质地球物理图或地球化学图为基础。随着计算机技术（包括硬件和软件）的迅猛发展，GIS已成为许多矿业公司日常工作内容的一部分。在多数情况下GIS被用作基本的数据管理系统，而有些公司则利用GIS的特性，进行不同专业多源数据的综合，以更有效地确定下一个主要矿体可能赋存的靶区。不管GIS用于什么目的，将多学科的数字化数据综合在一起，需要特定的数据获取标准。而且，如果没有合理的管理和存储系统，数字数据可能很容易损坏或丢失。

　　GIS的成功利用首先在于计划，在野外采集第一个样品前就应该开始。但计划做得再仔细，各种数据集的集成仍然是不容易做到的。有些问题与数据采集阶段的地形底图质量低劣，GPS的使用不正确和野外数据采集缺乏系统性和标准化有关。有些困难是数据存储阶段不完备的数据库设计造成的。最后，即使GIS工作完成以后，如果数据存储和处理系统不合适，也会造成数据集受损甚至丢失。

　　新技术的发展意味着那些那怕是最小的勘探公司也能接受现代GIS。这些技术包括基于PC的、用户界面友好的关系数据库系统和GIS系统，能更精确地采集多边形信息的扫描仪和能克服点位误差的差分GPS（高差可达600米），软摄影测量（弥补工作底图的空缺）、便宜的计算机软硬件系统和更好的数据存储与管理系统（确保数据不丢失或多份复制数据的同步编辑与更新）。只要数据采集合理、遵循数据标准并妥善存储，GIS在矿产勘查中应用的全部潜力将迅速得以发挥。

　　AGSO研制区域GIS软件系统的经验（Wyborn et al.，1989，1994； Wyborn，1990；Jagodzinski et al.，1993；Champion and MacKenzie，1994）表明，要在勘探中最大地发挥GIS的效能，许多问题需要在将其用于勘查项目之前认真考虑。在本文中，我们将对上述问题的某些方面和某些问题的细节进行阐述。有些GIS的应用问题可以从Gallagher（1995）、Wyborn等（1994，1995）、Hazell和Wyborn（1995，1996）等的文献中查到。

　　1 什么是GIS？
　　在建立GIS之前，我们首先需要完整地界定GIS的概念。GIS被定义为"在解决问题的环境中涉及空间数据集成的决策支持系统"（Cowan，1988）。满足GIS的这一定义不需要在计算机硬件和软件方面的高额投资。实际上，地质学家使用"模拟"GIS可能已有100年或更长的时间，它是大家熟知的"透图台"或"窗口"。然而，使用这种"技术"，纸质图件须是以相同比例尺绘制的，而且不能实现超过三个数据集的同时综合。

　　70年代以来数字技术的发展，使得勘查工程师要面对的不仅仅是纸质地质图、等值线图和地球物理图等。现代勘查工作包含卫星图像和各类地球物理数据（重力、磁法、放射性量和电磁法）的采集与获取，以及多种地质、地球化学数据获取。图像处理系统的引进意味着一个数据集可以有多种不同版本，每一版本都清晰地突出了与勘查有关的某一方面的信息。很明显，传统模拟的GIS"透图台"需要被更有效的方法取代，以支持所有数字数据集的集成与综合。

　　计算机技术的发展，如计算速度加快和数据存储能力的增大，以及与之相应的快速菜单界面、关系数据库和最新商用GIS软件包的发展，意味着GIS的建立已迅速成为勘查工作中必不可少的一部分。只要恰当运用，现代GIS将是勘查地质学家强有力的新工具。它可以将勘探所需的多元基础图形数据集以图层形式进行快速集成分析。GIS比"透图台"功能更多：它允许检查数据库环境下的复杂关系并可用来进行有效的靶区生成。

　　遗憾的是，由于需要昂贵的硬件和软件，GIS又被视作当代技术重负的一部分。许多勘探公司感觉GIS是首脑机关操作的东西，必须装备大型计算机设备、由雇佣的首席专家全面控制运行。另一个看法是，GIS是较大的矿产勘探公司的领地，它超出了大多数小公司甚至中等公司的预算能力。其实不然。GIS属于每一个人，从地质学家或地球物理学家在野外运用掌上数字记录仪和袖珍笔记本收集野外数据，然后使用个人电脑软件在野外或基地构建他（她）的GIS，直到首脑机关的计算机专家在更大型的计算机上运用更高级软件进行深奥和复杂的数据集成和分析。GIS在任何公司、任何层次上成功实现的关键是准确而有效的数据采集，以确保任何公司掌握的任何数据集能够通过个人电脑或最复杂的计算机系统在任意尺度上实现快速集成。

　　2 GIS的构建--数据采集阶段
　　在勘探公司掌握的所有数据（集）中，地球物理数据和陆地卫星TM影像数据是最容易进入任何类型GIS系统的数据类型。相反，点源数据，如野外观察点或原始地球物理测量数据，以及来自地质图的多边形数据，无疑是最麻烦的。对于点和多边形数据应当最大限度地强调周密、细致地考虑数据采集的精度，以确保在GIS中的有效利用。很多设计好的GIS，往往因为在数据采集阶段不够细心而导致不能完成原计划任务的。

　　2.1 点源数据采集
　　在任何一家公司，大多数野外观察点的数据通常存储在某种形式的数字化数据库中。遗憾的是，许多这样的数据库仅仅包含自由文本或电子表格的，这样的数据不适合在一个GIS系统内集成（Ryburn，1996；Hazell and Wyborn，1995，1996）。关系数据库系统（例如，ORACLE，INGRES，INFO，PARADOX，SYBASE）已经集成到高效GIS系统中。这些数据库的设计应当用心考虑最终用户，并且使信息易于检索。

　　对集成在一个GIS系统内的任一数据库都有若干基本要求。与各种形式点数据关联的最关键性的信息是位置。在很大程度上，GIS就像房地产，最重要的事情是"位置、位置、位置"。在任何数据库中，位置应当以尽可能高级别的精确度和准确度存储。大多数GIS程序包允许投影到其他坐标系统。很显然，如果用澳大利亚公制坐标网（AMG）的坐标进行野外定位，那么，区带号或图幅号（1：250 000或1：100 000）和完整坐标（向东6位数、向北7位数）是必不可少的。这样，数据既可以使用AMG坐标在一个远景区尺度上来评价，也可以为了构建省际的数据集，轻易地转换为十进制的经纬度。对于区域性或大陆尺度的分析，相同的数据可以很容易投影到另一个笛卡儿系统（例如，兰伯特等角、等距圆锥等）。

　　取自同一地点的若干样品类型或观察资料（例如，土壤地球化学、重力测量、地面磁测），不要在每个数据库中存储该点的位置信息，而要使各类资料的数据库链接到一个通用位置表，使得该点永远具有同一个位置坐标。数据库中还应存储对位置进行记录和定位的方法及其精度。Ryburn等（1993）描述了早期开发的野外数据GIS分析系统。与此同时，Beams（1995）开发了类似的地表地球化学分析系统。对于历史性数据，应当记录标定原始位置使用的图件版本，因为点数据在不同版本的图件上可能不同。随着NAVSTAR全球定位系统（GPS）的广泛应用，空间点的准确定位问题并没有必然地减少，实际上由于新类型错误的蔓延而可能增多，这些问题往往在数据集成时才显露出来（Hazell等，1996）。

　　对于属性信息的存储，GIS数据库中的自由文本字段应尽量最少。自由文本字段在描述同一属性时不可避免地具有拼写错误和不一致现象。如果自由文本字段非常长，在适当时间内对其进行有效查找也很困难。数据库结构需要很好地考虑，每一项目仅存储一条用简洁词句描述的事实信息。可能的话，应建立标准化的下拉菜单表（或代码）选择项供填写选择，以避免拼写错误。例如，对任何一位地质学家来说?quot;Mount Isa Inlier"、"Mt Isa Inlier"、"Mt.Isa Inlier"、"Mount Isa Inler"、"Mount Isa Block"、"Mt. Isa Orogen"、"Mnt Isa Geosynclin"和"MOUNT ISA INLIER"是同一个地质省单元，而对GIS来说则是8个不同的名称。数字代码系统将解决这一问题，具体地说，如果建立了数据输入系统，当代码被输入时，详细名称将通过统一表格自动出现与输入。

　　假如要对GIS内的数据库内容进行数学分析，那么相应的信息应当严格数字化。特别是涉及矿床数据或原始地球化学数据的分析。例如，使用">"或"<"符号可以迅速从数字域转化为特征域，但不能进行数学分析。如果在数据库中列出矿床品位（如7克/吨），则品位必须为数字字段，计量单位为独立的字符字段，并与标准化表格中的代码相链接（避免出现"gms"、"grams"、"g."、"g"、"grammes"等表示一种计量单位）。

　　将数据库中数据与原始信息（如绢云母或明矾石的存在）或解译性信息（如低温蚀变岩相）相结合也很重要（值得注意的是，在现代文献中区分观察数据和解译数据常常是困难的。1980年以前文献中有关Mount Isa 和Pine Creek GIS程序包的大多数资料，主要是基于填图记录资料、解释注记和图件标识等实际资料而不是解译信息）。如果基于纯"观察"的数据被单独保存和如此标定，那么它就可以被定期地重新解释为再度流行的"模型"。

　　一旦人们认识到严格的数据库结构对GIS的成功实现是非常重要的，自由书写的记录本在勘查项目中就不再有位置。许多勘探公司现已转向结构化数据采集系统进行钻探测井与岩心数据采集，以保证数据采集的有效性和统一性：这些系统需要扩展到野外数据采集。一个结构化的记录系统已经被AGSO开发出来，它专门用于采集野外信息（Blewett，1993）。这套系统有两个优点：首先，它确保在观察现场采集的数据即时以正确代码录入，而不是从"自由文本"潦草记录中转译出来；其次，结构化的记录本可以促进地质学家进行系统地、超出他们特长领域地观察，并帮助创建一个更完善的GIS（如，构造地质学家观察植被类型，为的是通过陆地卫星比值图像解译，迅速确定是反映特殊植被类型的异常还是由基岩或可能有意义的蚀变类型引起的异常）。这些模拟结构化记录本现在已经发展为更有利于数据采集的数字化便携式（掌上机）记录仪或（袖珍笔记本电脑）记录系统（如Blewett and Hazell，1996）。这是由于在办公室内，将结构化记录本转录为数据库必需花费人力和时间，但更重要的是，在将笔记本的记录转入数据库时，有可能出现人为错误。
　　2.2 多边形数据采集问题
　　大多数勘查项目需要一张勘查区及其周围的数字地质图。然而，由于数字化数据需求的增加，以及用最小成本快速获取数据的压力，导致了低精度产品的出现。许多称之?quot;快而粗糙的" 印刷图件的数字版对高质量的GIS分析来说是完全不合适的。一个基础地质图的精确数字化版本对任何地学GIS的发展都是十分重要的。数据采集程序应从为最终印刷图件作准备的原始分色版、薄膜复制材料开始着手。虽然底图都可以扫描输入或人工数字化，但高分辨率扫描设备可以提供更精确的原始图件的复制品，尤其是新的扫描技术允许从不同粗细的线条生成不同的专题要素。

　　然而在一些地区，工作底图非常复杂，包括许多无关信息。为了有效地采集数据，这些类型的基础草图需要精密的扫描仪、扫描技巧和操作能手，以避免在编辑扫描数据方面花费太多时间。经常用于加快扫描的方法之一，是人工跟踪地将地质界线、断裂、图面轮廓等描绘到经空间校正编辑的不同比例尺的透明纸上，然后再分别按专题进行扫描。就数据质量而言，尽管要花费更多的时间，原始工作草图的扫描肯定是优先的选择。人工数字化或扫描人工跟踪得到的透明图都存在人为误差的因素，并会增加完成任务所费的时间，但这类误差必须改正。有些数字数据采集程序中，数据在跟踪阶段被归并和简化以便于采集。这些有意的简化图不会影响GIS程序包运行，但在后续的集成阶段会产生问题。

　　数字化数据采集的另一个误差来源于地质图的纸质复印图的扫描或数字化。因为纸质复印图件都会发生畸变，尤其是在潮湿地区。对外在非理想条件的纸拷贝图进行数字化也会在工作草图上产生较大的位置误差，这种误差不易进行数学校正或大面积更改为与正确的地理坐标相一致。举例来说，一张1∶500 000艾萨山（the Mount Isa）底图复制件与原始印刷图件相比，在东西方向拉伸超过1厘米，在南北方向上也有较大变形。

　　如果将各个公司用于采集已出版的基础地质图件所耗费的时间和精力累加计算，可以看出，这些公司联合起来支持管理基础地图图版的某个机构，为他们进行数据采集，是非常合算的。1993年有7个公司支持AGSO进行艾萨英利尔山区（the Mount Isa Inlier）全部32个1∶100 000图幅的数据采集工作。由于图幅连接问题和保存在AGSO档案室的原始航空照片、原始透明图版和野外记录本可以用来重新解释地质界线，数字化地图数据采集工作项目得到加强。

　　勘探公司也生产他们自己的野外图件和地球物理数据或航空照片等硬拷贝的解释与解译图件。扫描总是这类数据采集的最佳选择，而不是手工数字化。然而，对任何图件卓有成效的扫描工作，应在编制图件前就有些系统的思考。编图工作应在稳定的薄膜底图上使用不同粗细的线条代表不同的线型（如断裂与地质界线）。线划应该是连续的实线而不是断线，用铅笔、墨水笔或黑、蓝、紫、棕等彩色铅笔进行（红色或绿色不能有效扫描）。编辑注释（如多边形符号、断裂类型）应使用不能扫描的颜色（如黄色、橘色）。有助于数据编辑的参照物（如坐标方格、地形地物）应进行扫描，以保证数字化数据的空间定位。

　　不管用什么方法进行图形数据采集，要注意详细记录所涉及到的地图投影参数。图形数据一旦进入GIS，就很容易在不同投影系统之间转换，而投影系统的选择则依据图幅覆盖区域的大小或相应的州与国家标准。

　　2.3 线数据采集要点

　　许多重要的地质数据在图上被绘制成各种线条，包括断裂、岩脉和地质界线等。数字化数据则允许采集更多的信息，包括相关的属性信息。与传统方法将属性直接标在纸质地质图上相比，属性信息附加在这些线条上而不会引起"拥挤"或"混乱"。例如，"宽度"属性可以链接在一个线条上代表一条岩脉，以便在一定的制图比例尺下进行不同的处理，如岩脉在1∶250000的图上被绘成一条线，而在1∶10 000的图上，这条"线"很容易根据其宽度进行"缓冲"处理而转换为一条线状多边形，或以一定间距另画一条平行线以代表该岩脉的宽度。更进一步，使用GIS软件某些功能例如"弧线方向"功能，可以结合属性来表示出哪一部分是较新的地质单元，表示出渐变的与清晰的地质界线，或是否侵入接触线（Roach,1995）。

　　在不同图层出现相同界线时，该线条应只采集一次，然后复制到不同图层。如不按照这一步骤，当该数据被集成时，该类界线会不一致，影响对数据的有效分析。这一点对断裂非常重要，很多断裂同时出现在多边形图层和断裂图层中（Wyborn等，1995）。

　　3 数据采集完成后--信息集成阶段
　　完成了周密细致的数据准备工作以后，这些图层就应该能集成在一起。但这有时是作不到的。这里有多种原因，如每个数据层有不同的投影系统，或图件已按不恰当的比例尺编辑（如欲对分别采集于1∶10 000和1∶500 000比例尺的数据进行集成），抑或GPS读数与地形不相符。

　　目前很多人使用GPS得到的位置数据在集成过程中产生了问题。对定位而言，GPS被认为是灵丹妙矶嗳俗畛跞衔渚范仍?0米左右。这一问题的严重性出现于GPS定位数据在GIS中集成，尤其是与陆地卫星TM数据，或与源于正规地形图的图件数据集成的时候。这些定位误差的原因是多种多样的，但有两个是主要的：（1）GPS使用产生的绝对误差可以达到600米（Holloway,1995）；（2）GIS中数据集成的方式（Hazell等，1996）。
　　
　　１．绝对误差　　
　　有两种类型，系统误差和随机误差。系统误差是指测定方位与真方位的常数偏差。无疑，最常见的原因是GPS设置的基准方位与用来标绘位置的地形图有所不同。这种误差在使用澳大利亚测绘基准时往往可达200米（例如，在WGS84与AGD66之间）（Steed，1995）。在有些情况下，在澳大利亚使用的GPS单位被设置为其它国家的测绘基准。因此，关键是确保在开始调查前使所有的GPS单位设置为相同的地图基准，并将其存储为所有数据库中位置信息的组成部分。虽然犹如隧道尽头的明灯那样，澳大利亚以地球为中心的基准点的标准化（GDA）将在2000年建立，但用于数据集之间的测绘基准点的不相容性问题在未来仍会很突出。

　　另外，即使GPS和基础地图使用相同的测绘基准，由于存在随机误差，许多观察点仍然不能与正确的多边形位置相吻合。大多数随机误差是美国国防部为降低GPS定位精度而带入选择适用性（SA）的结果。另一个随机误差来源叫做定位精度弱势（Position Dilution Of Precision, PDOP），归因于卫星的几何分布。天空中卫星分布程度越好，定位精度越高。

　　2．GIS中的点与图像或地图集成的误差
　　即使考虑了绝对误差，由于GPS仅能提供绝对而不是所需的相对准确的地理特征，点的位置可能仍然不能标注到所希望的位置。对我们来说，这是一种随着GPS的出现而出现的新误差类型。在传统的制图程序中，因为样品采集点被标绘在航空照片或工作底图上，点定位可以根据地理特征自动校正。然而现在，GPS定位在大地测量学意义上可能是准确的，但我们会觉得工作底图不准确，GPS点的定位会远离象溪流汇合处或钻孔这样易于识别的地理参照物。在勘探行业，这个问题很重要，它意味着标明采集于溪流汇合处的样品实际上却可采集于山脊上。同样的问题也存在于GPS控制的航空物探测量。获得地球物理数据可能会从地质图上与其相关的特征物上位移。在一些地区，这类问题尤其严重。尽管人口稠密地区拥有非常好的1∶50 000或1∶25 000的基准控制，澳大利亚内陆偏僻且人口稀少地区的地形底图精度非常差，水系和道路的误差可能达数百米。我们希望摄影制图学的新发展会缓解这个问题。

　　4 摄影制图学的发展对地学GIS系统的影响

　　摄影制图学的新发展在解决地质GIS的两个关键问题上会有所帮助：首先，地形底图的水系和道路数百米误差的问题；其次，地质编图的沉重工作量。利用航空照片编制地质图的开创性工作是（二十世纪）二十年代后期由Woolnough和Madigan进行的（Wilkinson，1996）。以后在照片的立体镜观察和六十年代在彩色航片方面相继有所突破。
　　航片的立体观察方法被引入后，地质图的制作方法有些小变化，至少包括7 个步骤：
　　（1）用放大的与所用航片比例尺相同的正规地形底图作为编辑原图。由于这种放大只是近似的，有些精度会降低，未必与航片的比例尺完全一致；
　　（2）地质解释性资料被标绘在覆于立体航片的透明图上；
　　（3）地质学家还应在透明图上勾画出足够的地形的（如溪流、沙丘）和人文的（如道路和钻孔）特征物，以使地质界线与地形底图准确套合；
　　（4）挑选航片进行解译。在解译开始前，从20%重叠的航片拼图中获取的参数（地质的、地形的和人文的）应当准确转绘，以保证当所有透明图描绘到工作底图时边界是吻合的；
　　（5）从全部航片叠图中获取的地质数据随后被描绘到先前准备的正式编辑底图上。显然，有必要在透明图上准确编辑地形和人文数据，以作为对摄影镜头产生的失真和地形失真（如高差）的补救。图件套合过程中要经常根据与底图叠合而编辑的相关地形或人文参数，作出相应的移动和调整；
　　（6）接下来，单个编辑后的图件应当通过照相缩小到最终所需的比例尺。缩图后，它们边界应该是重合的，并可连接成一张完整的图件。在传统的编图中，缩图数据又被重新描绘，并在有些情况下进行归并简化；
　　（7）所有点数据应当标绘在图上，以检查边界的准确性。
　　因为原始航片固有的失真问题，随着CAD和矢量GIS的出现，最早制作的数字化版本图件，是根据正规的底图将航片编辑后，再进行套合而进行的。这样所编辑的图可随之人工数字化，如果要实际编图方法中加入某些构想（如用不同粗细的线条表示的边界类型，替换原来的不同铅笔颜色），还可进行扫描和矢量化。一旦进行数字化采集，个别的野外定位点就可以用来对相关多边形的准确度进行数字化检查。这一过程作为一种数据有效性判断技术可以同时保证观察点和源于这些点的多边形标注属性的正确性。

　　软摄影制图学的最新发展和数字正射影像图的产生，被视为是加速数据采集和改进地质图精度的方法（Brooke and Harvey，1994）。与扫描的立体航空照片或SPOT卫星影像结合，摄像机校准常数、控制坐标、一些系统如VirtuoZo等可以产生符合制图坐标投影要求的正射影图像，通过镶嵌多重立体模型可以提供连续无缝的数字高程模型（DEM）和连续图像，等高线可以由矢量或光栅格式，并按照用户指定的间距生成。如此，这种新方法能够从航片上在一个给定区域或勘探靶区产生精确的正射影像图和DEM。其精度主要受原始照片的比例尺和扫描阶段的分辨率及精度控制。例如，1∶25 000比例尺照片在25微米精度下扫描一般会形成在平面上和高度上具有米级以下精度的结果。

　　这种系统更重要的发展是它允许立体观察和直接在屏幕上进行地质界线的数字化编辑。这样，上述7个步骤就浓缩为一个步骤。由于经"眼前屏幕"数字化输出的数据结果与所需的制图坐标系统相一致，所以，如果需要，地形数据就可以很快获取。与样品点相关的属性数据在数字化期间也可以浏览，以保证边界绘制时与所有相关的野外观察相一致。

　　在这一过程中令勘查地质学家兴奋的是，一旦获得一个远景区或勘查许可区的航片，在对远景区开展工作之前就可以不费力地获得准确的数字化的正射图像和DEM。从软摄影测量信息中自动产生的数字DEM能够输出到其他能很快确定流域界限的工程程序包。这些数据因而可用于帮助水系的解译和土壤地球化学勘查。由于勘查工作的进步，精确的地质图能够以较快的速度和较高的性能价格比进行数字化编辑，可保证任何样品点的位置具有与工作底图相符的精度。正射投影像片镶嵌图的效果可得到增强并用作任何专门GIS的背景资料。

　　随着袖珍数字野外记录器或记录本在速度和存储能力方面的快速发展，一个基于野外的数据采集系统已成为现实，即便它还不是一个完成成熟的野外GIS系统。具有地理参照的正射影像的数字版本可以安装在便携式计算机上。假如这种计算机安装有PCMCIA GPS卡，它就可以显示位置信息并将其选择性地存储到位置数据库中，转译产生的问题将不复存在。野外用计算机也可包括在办公室根据正射影像、光栅数据、磁法数据、TM和放射性测量图像等综合解译编出的初步解译地质图的失量数据。GIS还应该包含在给定地区已做所有工作的数字数据，而不是象现在经常出现的情况那样，在地质学家考察前人已经考察过的地方，作出与前人的工作并没有多大差别的解释。
　
　　在野外，可以对初步的解译进行检查。依据新的野外观察结果，对地质界线作交互式移动，或者添加新的地质界线。摄影测量新技术的出现，将很快产生更经济、更有效?quot;以概念为基础的"或"智能"制图方法，以替代传统的测图方法。一个地质学家不再需要考察每一个单独露头、然后根据所有野外观察记录编制解释性的地质图。现在，野外工作主要是一个检查或地面查证的过程，在其开始前已完成大部分解释性工作。正射影像和DEM可以与地球物理图像和解译的陆地卫星影像相结合，以更有效地确定目标样品采集点，保证野外观察恰好在有关的异常上进行，而不是在它的100米范围内进行。GIS还可以含有勘查/采矿区边界的矢量信息，这种位置信息可以由GIS集成和编程。当地质学家涉足到勘查许可区以外的地区时将发出"嘟嘟"的警告声。

　　5 引入3-D模拟
　　在GIS中用于隐伏地质界线的推断解释的3-D模拟，在没有可利用的地震剖面和/或深钻钻孔资料的地区尚不可行。大多数矿业公司的钻孔不是特别深，因而对深部3-D设计帮助不大。已开发的交互式3-D软件包应用在钻探、露天矿、地震和地下矿井等大量详尽的3-D地学数据资料的可视化处理上。一些有限的3-D分析已可通过使用象非规则三角网（TINs）这样的表面建模技术实现。非规则三角网允许2-D数据集（如放射性测量图像、地质图）与数字高程模型（Gallagher,1995）叠加。迄今为止，大多数地质GIS软件主要是多种形式的地学数据集的2维可视化。然而，开发真正的3-D地学GIS在没有地下数据网的地区是一种挑战。由于地学数据的很多方面变化非常大，特别是象艾萨山（Mount Isa）这样的复杂褶皱和断裂地区，很难在地表以下形成数学上的可预测模型。

　　6 GIS已经建立-如何保存和存储它
　　多年来，矿业似乎对GIS没有好感。与环境界在80年代后期很快接受它形成对照，地质学家慢慢地才接受它。现在，对数字化数据和GIS的热情高涨。若没有应有的细心和思考，认真建立的完美GIS恐怕很难被其他人利用，或者最坏的情景，被下列情形之一或全部所否定。
　　（1）在任何矿业公司的档案室，五十至六十年代的原版图被仔细归档并可复制，但不是所有的都易于修改（Moule，1996）。数字数据则不同，通过网络所有人都可访问。如不采取适当措施，当每个地质学家在对得到的数据做工作时，一幅图的多种版本可以很快生成。当在合资项目中改变地图或者由于边界发生变化，使得根据异常购买的远景区不在许可区之内时，这种能力就可能产生法律问题。追踪何时、怎样和谁做出的更改都会非常困难；
　　?）随着GIS软件的功能以及个人电脑和笔记本电脑功能的增加，很容易进行复杂的综合，这就可能使区域解释发生革命性的变化：记录过去为生成综合的影像所采取的步骤都是很困难的。重要的是，在构建的GIS中，建立一个已完成的处理的协同存储器和确定采取什么步骤实现。在一个办公室内，由于许多个人做类似又复杂的工作，而不知道其他人做过同样的工作，这会造成许多重复性。在提交的文字报告中，人们认真记录他们是怎样获得结论的。但在数字数据中，完成复杂的综合工作非常容易且迅速，至于要记录怎样做的则是一项耗费时间的工作，通常给予省略；
　　（3）由于建立了一系列数据集，维护一个所有数据的集中式目录是很重要的。该目录带有标记的原始文件，而且每一个文件在同一时间只允许一位用户调用，以避免对同一图件的多种拷贝进行重复修改。所有数据集必须有一个元数据文件记录每个图层是怎样采集的、创建图层的数据源是什么等内容。这种元数据文件还应该对每个图层内容以及它们的属性进行详细描述。很多数字文件以及这些文件内的属性具有含义模糊的多个名称，这些名称只对数据的原创人有意义。为了有效的数据集成，在一个组织机构内应当对文件名称、专题名称及其属性和文件目录进行标准化；
　　（4）如果数据在PC上对所有人提供，提供的数据应是原始数据的拷贝。当个人电脑和数字笔记本的硬盘损坏或袖珍笔记本电脑丢失时，所有的数据将丢失。最好的办法是，公司的所有数据被存储在中央计算机中，定期备份，在一个项目结束时对数字数据仔细存档，至少有一份完全一样的拷贝存储在不同的位置。这些备份要定期复制，以应对存储介质的退化或存储介质本身和相关技术的老化。大单位则需要建立专门小组和计划，在项目完成后负责数据集的维护。

　　7 结论
　　如果在准备数据集时，所有应该考虑到的问题都认真加以考虑，保证数据集的合理性与质量，GIS会为矿业提供许多机遇。它是未来必由之路，或许下一个重要矿体的发现取决于谁能够在大量的地学数据集成和处理方面比竞争对手更快和更有效率。

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