Question

用于矿床资源储量计算的地理信息系统

Answer 1

地理信息系统与计算机建模技术被矿业企业、地质机构、咨询公司、设计与研究机构所广泛使用。

以下是开发用于地质勘查活动以及矿产储量的计算与开采的计算机软件领域的全球领导者：

1）AQUILA Mining Systems Ltd.（加拿大蒙特利尔）：该公司是地质勘查软件开发领域的先驱，是世界上第一家研制和实施能独立识别岩石及其主要特性的钻探系统的公司。该公司目前是卡特彼勒公司（Gaterpillar Gorporation）旗下的一员；

2）DataMine（Datamine国际公司，英国）：该软件产品主要被咨询公司及矿业企业用作不同种类矿产的综合采矿管理系统。它是世界上最强大的多功能系统之一；

3）Vulcan（由KJRA系统公司开发）是足够强大的一体化系统，由大量模块组成，用以解决各种地质、采矿、测量、环境目标等；

4）MineScape系统（以及Ellipse、MineStar、MineMarket程序）由澳大利亚Mincom PtyLtd.开发。MineScape被开发各类固体矿产的企业所采用；

5）Lynx系统（由南非Lynx Geosystems S.A.（Pty）Ltd.开发）由一套尖端地压仪器组成，主要设计用于解决环境问题；

6）MineSight系统（由Mintec，Inc.开发）被美国和加拿大的矿业企业广泛采用。它拥有强大的地质信息处理、矿藏建模与矿产储量估算能力；

7）Gemcom系统（由加拿大Gemcom Software International Inc.开发）可运行一个完整的工作循环，最后创建出矿藏模型，完成露天矿和地下矿的设计与规划；

8）Micromine系统（由澳大利亚Micromine Pty开发）：这款软件产品包含许多用于解决地质勘查活动及矿床作业过程中所出现的问题的工具；

9）Techbase套件（由美国Minsoft Ltd.开发）主要开发用于地质方面，适合用于矿藏、地质图及储量估算的3D建模；

10）Geostat软件包（由加拿大Geostat Systems International Inc.开发）被用于矿藏建模、储量估算与采矿作业规划；

11）GDM一体化系统（由法国地质调查局BRDM开发）：该系统的主要用户包括油气田开发企业。系统拥有尖端的地压零部件及灵活的绘图功能。它具有强大的地球物理与地球化学数据处理与分析能力；

12）PetrelE＆P软件平台一体化系统（由国际公司斯伦贝谢开发）。该系统的目的是解决油气田储量建模与计算的各种相关问题。系统拥有用于任何类型油气田建模的强大数学工具、地球物理测量数据处理能力及其他邻域功能；

13）MineFrame地理信息系统（由俄罗斯科学院柯拉科学中心矿业大学开发）设计用于各种地质目标的综合性解决方案及矿藏（主要是固体矿产）的3D建模，以满足矿业企业、科研和设计机构的需求；

14）地质统计软件工具（由Volodymyr Maltsev开发）设计用于解决相关地质统计问题及矿产储量的计算；

15）K-MINE一体化地理信息系统（由乌克兰KRYVBASAKADEMINVEST开发）设计用于解决各类矿藏建模的各种相关问题。所创建的模型可在矿产开发阶段被矿业企业的作业部门所采用。

大部分计算机程序（系统）是集地质环境数据收集、处理与传输软件和设备于一体的信息分析套件。它们可完成地质构造与矿山巷道的3D显示、矿产储量的计算、地质勘查与采矿作业的规划与优化、环保措施的实施等工作。

开发和改迸地质信息解释方法作为矿产储量计算的基础，考虑了矿产资源储量分类的需求，和为便于利用计算机技术迸行矿床建模和储量计算充分发挥各信息价值，而满足改变传统（前苏联时期广泛应用，独联体国家到现在仍保留）的地质勘查信息采集、解释分析、综合整理方法的条件。

矿床计算机建模和地质统计学方法的使用，能精确地反映出矿床内矿化（流体饱和度）参数的空间分布规律，因为它们能考虑影响储量计算的全套指标。采用假设的几何形状和勘查网的密度，在此基础上构建的块模型及动力学模型能最准确地反映出矿体和构造的天然各向异性。

计算机建模的使用能帮助评价和圈出矿产资源储量的空间形态，区分不同类型和不同商业（技术）品位的矿产的储量/资源。

创建3D矿床模型的方法主要取决于矿床构造及矿产类型。建模过程具体包括以下七个步骤^[1]。

1）数据库结构的开发，以储存地质勘查获取的原始信息；

2）地质成果数据的录入和分析：编辑待录入系统的地质信息；地质试验、地球物理测量信息录入；原始地质数据的统计分析，查证（纠错），数据分组，数据库整理，找出规律性；

3）地质勘查信息解释、矿床建模：模型空间内钻孔构建，按剖面线分组；根据地层和岩性定义和圈定矿与非矿层段，根据边界品位调整层段（地质数据解释）；考虑到构造变形，根据地球物理测量信息（地震、电法、磁法和重力测量），清楚划分岩石空间分界线；

4）创建地质体的线框模型：线框矿床建模（矿体和围岩、地层、异常、构造（traps）等的建模）；

5）地质统计实地考察：对空间数据、变异性、各组分地质特性的空间变异（各向异性）规律迸行地质统计学分析；水动力系统建模，计算迁移、污染、化学成分等的；

6）建立矿床的块模型：创建空块模型；采用数学方法（最近地区（多边形）法、距离反比加权插值（IDW）法、克里格法（正在修改）等迸行各成分含量的插值；根据预设的成矿条件，调整某一矿床的岩石分布等高线；矿产资源储量级别和类别的定义；

7）评价和估算储量：确定矿物成分（原矿状态）的最低边界品位；定义储量类别和级别；

不同类型矿产的实地建模技术基本相同，已投入运营的矿产地建模技术略有不同（对于这类矿产地，通常已编制了采矿图形文件（平面图、剖面图、地质图），以便根据生产勘探、采样测试以及实际的矿床开发数据，调整空间岩石分布等高线）。在勘查信息解释和储量计算阶段，不同类型矿床的模型构建步骤区别明显。

钻孔位置选择、合理确定勘查工程网度、试验测试方法和质量[5，11]，应在实地建模与地质数据解释之前迸行。