[发明专利]成矿预测中GIS与ES自动空间建模系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及资源信息技术领域，具体涉及数学地质、地理信息系统和专家系统领域。

背景技术

在地学图库基础上进行矢量图形的海量地学空间信息自动集成建模，目前尚未见报道。研究对象为相近领域的有：

《一种基于规则的空间数据整合方法》，主要实现不同格式的空间数据之间的转化，应用于国家基础地理信息数据库的西部测图数据和国家1:50000更新数据。数据整合方案的制定是通过对不同空间数据的数据库模型的分析，并根据各个空间数据的特点建立不同数据库模型下的映射规范来制定整合规则，并归纳整合规则从而形成整合方案。

《矢量图形特征的空间数据挖掘及其应用》该文在空间知识推理一章，采用产生式规则表达知识的描述，用事实数据库、知识库和推理控制器组成空间知识推理机制的基本结构，采用正反混合推理完成空间知识推理的过程。案例中通过房屋F74提取的空间知识规则和已有的空间知识规则，推断房屋F47平剖面图上的两个遗迹类型。其特点是：①人工输入矢量平面图(如F74、F47)进行知识推理，整个推理过程是针对一个图形文件。②数据库中的事实是以数值型的(空间实体，空间属性,属性值，置信度)的四元组形式表示。

《基于证据权法的成矿远景预测空间分析模型研究以MAPGIS空间分析建模为例》文章在证据权法成矿远景定量预测模型及其优劣势分析的基础上.提出了以多维空间线性变换方法改进证据权法.采用“舍弃法”解决证据独立性问题。并通过1:5万长坑幅铁、铜、铅锌综合信息成矿远景定量预测评价的成果，来证实改进的方法具更好的兼容性与应用效果。笔者本着“领域模型驱动空间分析建模，专家知识驱动空间分析模型”的建模思想，拟构建基于MAPGIS的空间分析模型，具体实施方案：

(1)首先建立空间数据库：采集:①点数据。矿产.Wt，从原矿产.Wt检出铁、铜、铅锌等矿床(点)。②线数据。断裂构造.W1，界线.Wl。③区数据。侵入岩.wp，地层.wp，分散流.wp，土壤.wp,重砂.wp，航磁.Wp。④单元数据。总单元(t.Wp，t.Wt)，已知有矿单元(D.Wp,D.Wt)、未知有矿单元(D.Wp,D.Wt)。其中，单元规格根据研究区工作程度、矿床(点)空间格局、控矿构造特征及1:5万成矿预测要求确定，在MAPGIS 6.7中通过“造平行线，方法按EW,NS向1250m×1250m采集网格线，拓扑处理后，检出面积≥1041666.7m²(2/3网格面积)的多边形为基本单元，共280个单元，按从北至南、从西至东顺序编号，派生的所有单元相关数据的单元号均一致。

(2)人机交互从成矿预测空间数据库中检出地层、侵入岩、各类异常等面状数据，及全部断层与不同走向断层等线数据，分别与矿产.Wt进行点对面相交分析、点线叠置分析，提取综合找矿信息，为证据图层的构置提供依据。

建模主要特点是：①人工收集资料建立成矿预测用的空间数据库。②人机交互进行矢量空间叠加分析。③空间建模与成矿预测采用网格单元法。

综上，现有技术的研究目标分别是实现不同格式的空间数据之间的转化，空间数据挖掘的智能研究，空间信息(或称证据<变量>)的人机交互提取；研究问题的对象是基于一个图形文件，并以人机交互的方式完成；研究的起点是首先需要收集资料，建立空间数据库。就目前而言，由于地学矢量图形的复杂，人们大多还是凭经验知识，通过目视单一图件中的各种图形(图素)特征进行信息提取，仅限于具有高水平的专业方法技术、GIS空间分析技术和数据库管理技术以及丰富的找矿知识经验的技术人员才能胜任复杂的成矿预测空间建模。

GIS:地理信息系统(Geographic Information System，简称GIS)。GIS有时又被称为地学信息系统，能运作和处理地理参照数据，即，描述地球表面(包括大气层和较浅的地表以下空间)空间要素的位置和属性。GIS数据具有复杂性和特殊性，它存在两种数据类型：地理数据，与空间要素几何特性有关的空间数据；属性数据，提供空间要素的信息。GIS数据的应用涉及图和库的两个方面，一个图形文件就对应一个属性数据库。

ES:专家系统(Expert System,简称ES)，它可以以人类专家的水平完成专门的、困难的专业任务。

地质体：地壳内占有一定的空间和有其固有成分并可以与周围物质相区别的地质作用的产物。

地质单元：圈定的地质体范围在地表的投影。本发明具体指含矿的模型单元和成矿地质异常的预测单元。

发明内容