GIS在成矿预测中的应用
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
当j证据层存在时矿床（点）出现的条件概率 P（d | j）=Mj/Tj；
当j证据层不存在时矿床（点）出现的条件概率 P（d | j’ ）=Mj’/Tj’；
其中：M为研究区含有矿床（点）的网格单元总数， T为研究区网格单元总数； Mj为证据层j和矿床（点）同时出现的单元数， Tj为证据层j出现的单元数； Mj=M-Mj’ Tj=T-Tj’
证据权法计算步骤一
• a. 岩浆岩；b. 断裂；d. 矿床（点） • M=3 ， T=25 ； • Ma=2，Ta =8； • Ma '=1，Ta ' =17； • Mb=2，Tb =7； • Mb ' =1，Tb ' =18； P先验=M/T=3/25； P（d | a）=Ma/Ta = 2/8；P（d | a’）=Ma'/Ta' = 1/17； P（d | b）=Ma/Ta = 2/7；P（d |b’）=Mb'/Tb' = 1/18。
• 输入的方法可采用数字化仪、扫描仪和键盘输入。 对输入的各类数据应标注其属性及数据间的拓扑 关系，并将输入数据转换为统一的某一种坐标投 影系统和有利于空间分析的数据格式（矢量或栅 格格式），进行误差校正。从而建立起可供查询、 检索及进行各种分析的空间数据库。
预测信息的提取
• 根据所研究矿产模型的需要，从原始数据库 中提取有用的证据单元，或重新组合成基本 的证据层。
证据权法在成矿预测的步骤
• （1）建立研究区矿床（点）和与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）搜索含矿网格单元，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（W+，W-）及相关系数（C）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，
也即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
证据权模型计算过程
• （1）计算矿床（点）在不同情况下的先验概 率；
证据权法是一种利用确定矿产形成的后验概率来圈 定研究区有利成矿部位的数学模型，由加拿大数 学地质学家Agterberg提出。它最初是基于二值 图像的。
该模型以贝叶斯条件概率为基础，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，进而计算空间任一位置矿产发育的概率值 来圈定不同级别的预测靶区。 其优势之处在于预 测过程中以矿产产出的空间位置为基础，并在空 间位置最有效、最直接的表达形式—图形上进行 操作。
•ຫໍສະໝຸດ Baidu
O（d | j ）= P（d | j ）/（1-P（d | j ））
• ﹡计算结果：
• O （d | a）=1/3； O （d | a）=1/16；
O （d | b）=2/5； O （d | b）=1/17。
证据权法计算步骤三
• ﹡计算各证据层的权值
• 当j证据层存在时, W+=Ln{O（d | j）/O先验} ；
• （2）计算矿床（点）在不同情况下的先验奇 比；
• （3）计算各证据层的权重值及其与目标层的 相关系数；
• （4）计算研究区不同空间位置的后验奇比； • （5）计算研究区不同空间位置的后验概率；
证据权法计算过程一
◆首先选定一个预测评价区域，对其进行网格单元划分： ◆计算研究区内是矿床（点）发育的先验概率：P先验=M/T
解释最终结果
• 对多层地学证据进行叠加，产生研究区 矿产预测图。即产生预测的最终成果。 利用GIS 产生的矿产预测图是以不同色 级标示的一幅矿产资源空间可能产出的 概率图。根据其概率的不同可以圈定各 级远景区。 同时可以通过组织专家分析 成果应用的有效性，并可以修改或重新 构成基本证据的模型参数，产生新的矿 产资源预测图件 。
GIS在成矿预测中的应用
一、 GIS应用于成矿预测的一般数据流程
▲ GIS应用于成矿预测，除了需要满足一般GIS 应用的数据流程要求外，又需要满足本学科特 有的数据要求，其数据流程为：
（1）地矿信息获取和空间数据库的建立 （2）预测信息的提取----变量 （3）成矿预测模型的建立 （4）空间分析
（2、3、4相互交叉验证） （5）解释最终结果
数据输入 数据管理 模型建立 空间分析 数据输出
地矿信息获取和空间数据库的建立
• 利用GIS提供的数据输入平台将地学资料分类输 入。金属矿产预测的多源地矿信息源一般包括：
– 研究区地质矿产图， – 研究区地球物理数据或物探异常图， – 研究区地球化学数据或化探异常图， – 研究区遥感数据或遥感图像及遥感解译图等。
证据权法计算步骤二
• ﹡计算出研究区矿床（点）出现的先验奇比O先验：
•
O先验=P先验/（1-P先验）= 3/22
• 当j证据层存在时矿床（点）出现的条件奇比O（d | j）：
O（d | j）=P（d | j）/（1-P（d | j）
• 当j证据层不存在时矿床（点）出现的条件奇比O（d | j ）：
• 例如：
– 利用物、化探资料产生地球物理和地球化学异常 图；
– 提供有利于成矿的线元或面元形成单独或组合的 证据图层；
– 对矿点、矿床的产出位置进行提取得到矿点、矿 床分布图等。
预测模型的建立
• “证据权”模型 • 多元统计模型 • 专家系统模型 • 神经网络模型 • ……
空间分析
• 以重新组合的证据层为基本单元，利用 GIS强大的图形分析功能，按照专家系统 提供的知识和经验，对各个图形进行操 作分析。通过GIS的图形显示功能观察中 间结果，对比、分析、评价、修改初始 模型和图形分析方法，产生新的中间图 层，直到满足矿产资源预测的要求为止。
矿产资源GIS评价系统
• 基于GIS的矿产资源评价工作目前国内已有一些 单位和个人进行了探讨和实践：
• 金属矿产资源评价分析系统（MORPAS）
（赵鹏大、胡光道等）
• 矿产资源综合信息矿产资源预测评价系统
（王世称等）
• 矿产资源综合评价系统（MRAS）
（肖可炎等）
二、证据权法在成矿预测的应用
• 证据权法
当j证据层不存在时矿床（点）出现的条件概率 P（d | j’ ）=Mj’/Tj’；
其中：M为研究区含有矿床（点）的网格单元总数， T为研究区网格单元总数； Mj为证据层j和矿床（点）同时出现的单元数， Tj为证据层j出现的单元数； Mj=M-Mj’ Tj=T-Tj’
证据权法计算步骤一
• a. 岩浆岩；b. 断裂；d. 矿床（点） • M=3 ， T=25 ； • Ma=2，Ta =8； • Ma '=1，Ta ' =17； • Mb=2，Tb =7； • Mb ' =1，Tb ' =18； P先验=M/T=3/25； P（d | a）=Ma/Ta = 2/8；P（d | a’）=Ma'/Ta' = 1/17； P（d | b）=Ma/Ta = 2/7；P（d |b’）=Mb'/Tb' = 1/18。
• 输入的方法可采用数字化仪、扫描仪和键盘输入。 对输入的各类数据应标注其属性及数据间的拓扑 关系，并将输入数据转换为统一的某一种坐标投 影系统和有利于空间分析的数据格式（矢量或栅 格格式），进行误差校正。从而建立起可供查询、 检索及进行各种分析的空间数据库。
预测信息的提取
• 根据所研究矿产模型的需要，从原始数据库 中提取有用的证据单元，或重新组合成基本 的证据层。
证据权法在成矿预测的步骤
• （1）建立研究区矿床（点）和与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）搜索含矿网格单元，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（W+，W-）及相关系数（C）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，
也即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
证据权模型计算过程
• （1）计算矿床（点）在不同情况下的先验概 率；
证据权法是一种利用确定矿产形成的后验概率来圈 定研究区有利成矿部位的数学模型，由加拿大数 学地质学家Agterberg提出。它最初是基于二值 图像的。
该模型以贝叶斯条件概率为基础，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，进而计算空间任一位置矿产发育的概率值 来圈定不同级别的预测靶区。 其优势之处在于预 测过程中以矿产产出的空间位置为基础，并在空 间位置最有效、最直接的表达形式—图形上进行 操作。
•ຫໍສະໝຸດ Baidu
O（d | j ）= P（d | j ）/（1-P（d | j ））
• ﹡计算结果：
• O （d | a）=1/3； O （d | a）=1/16；
O （d | b）=2/5； O （d | b）=1/17。
证据权法计算步骤三
• ﹡计算各证据层的权值
• 当j证据层存在时, W+=Ln{O（d | j）/O先验} ；
• （2）计算矿床（点）在不同情况下的先验奇 比；
• （3）计算各证据层的权重值及其与目标层的 相关系数；
• （4）计算研究区不同空间位置的后验奇比； • （5）计算研究区不同空间位置的后验概率；
证据权法计算过程一
◆首先选定一个预测评价区域，对其进行网格单元划分： ◆计算研究区内是矿床（点）发育的先验概率：P先验=M/T
解释最终结果
• 对多层地学证据进行叠加，产生研究区 矿产预测图。即产生预测的最终成果。 利用GIS 产生的矿产预测图是以不同色 级标示的一幅矿产资源空间可能产出的 概率图。根据其概率的不同可以圈定各 级远景区。 同时可以通过组织专家分析 成果应用的有效性，并可以修改或重新 构成基本证据的模型参数，产生新的矿 产资源预测图件 。
GIS在成矿预测中的应用
一、 GIS应用于成矿预测的一般数据流程
▲ GIS应用于成矿预测，除了需要满足一般GIS 应用的数据流程要求外，又需要满足本学科特 有的数据要求，其数据流程为：
（1）地矿信息获取和空间数据库的建立 （2）预测信息的提取----变量 （3）成矿预测模型的建立 （4）空间分析
（2、3、4相互交叉验证） （5）解释最终结果
数据输入 数据管理 模型建立 空间分析 数据输出
地矿信息获取和空间数据库的建立
• 利用GIS提供的数据输入平台将地学资料分类输 入。金属矿产预测的多源地矿信息源一般包括：
– 研究区地质矿产图， – 研究区地球物理数据或物探异常图， – 研究区地球化学数据或化探异常图， – 研究区遥感数据或遥感图像及遥感解译图等。
证据权法计算步骤二
• ﹡计算出研究区矿床（点）出现的先验奇比O先验：
•
O先验=P先验/（1-P先验）= 3/22
• 当j证据层存在时矿床（点）出现的条件奇比O（d | j）：
O（d | j）=P（d | j）/（1-P（d | j）
• 当j证据层不存在时矿床（点）出现的条件奇比O（d | j ）：
• 例如：
– 利用物、化探资料产生地球物理和地球化学异常 图；
– 提供有利于成矿的线元或面元形成单独或组合的 证据图层；
– 对矿点、矿床的产出位置进行提取得到矿点、矿 床分布图等。
预测模型的建立
• “证据权”模型 • 多元统计模型 • 专家系统模型 • 神经网络模型 • ……
空间分析
• 以重新组合的证据层为基本单元，利用 GIS强大的图形分析功能，按照专家系统 提供的知识和经验，对各个图形进行操 作分析。通过GIS的图形显示功能观察中 间结果，对比、分析、评价、修改初始 模型和图形分析方法，产生新的中间图 层，直到满足矿产资源预测的要求为止。
矿产资源GIS评价系统
• 基于GIS的矿产资源评价工作目前国内已有一些 单位和个人进行了探讨和实践：
• 金属矿产资源评价分析系统（MORPAS）
（赵鹏大、胡光道等）
• 矿产资源综合信息矿产资源预测评价系统
（王世称等）
• 矿产资源综合评价系统（MRAS）
（肖可炎等）
二、证据权法在成矿预测的应用
• 证据权法