| MRAS 软 件 介 绍 |
 |
二十世纪矿产勘查是一个科学找矿时代，许多科学的找矿手段积累巨量的勘查信息，运用计算机信息技术进行信息综合定量评价便成为必然。近二十年来，信息技术在矿产资源评价如下领域的进展具有代表性成果可表现在四个方面：第一方面是应用计算机技术特别是 GIS技术，建立数字化资源空间数据库；第二方面成就是地质矿产调查工作流程的计算机化；第三方面是矿产资源评价定量化；第四方面是矿产勘查工作3D可视化。
七十年代以来，随着航天、航空、遥感技术、地球物理、地球化学等找矿技术的广泛成熟地应用，随着科学找矿的兴起，矿产资源评价进入一个全新阶段。一些国家政府为了国家宏观决策战略的需要，系统地、全方位地开展国家地区矿产资源潜力评价工作。如美国自八十年代以来，开展全国近 5 ′ 10 6 km 2 1 ° ′ 2 ° 标准图幅金属矿产资源评价工作；我国系统地开展了二轮区划工作。同时，也产生了以计算机为手段的矿产资源定量评价的方法体系。矿产资源定量评价是以计算机信息处理技术为工具，研究各种勘查信息资料的成矿信息，特别是通过定量方法，研究各种多源信息与矿床资源潜力的关系模型，达到对未知区的定位、定量评价。自五、六十年代以来，自阿莱斯、哈里斯、格里菲斯、康斯坦丁诺夫等人先后进行单变量资源评价方法探索以来，至七十年代末，国际地科联第 98项计划推出了六种标准的矿产资源定量评价方法，标志着定量评价进入实用阶段。在这方面，一些代表性的成果有：八十年代加拿大学者F.P. Agterberg及美国学者Duda研制出矿产资源预测专家系统；美国哈里斯、麦卡门等发展的一套矿产资源经济评价方法体系。近几年来，矿产资源评价进入了一个信息更加综合、技术飞快更新的新时期。主要表现在有机的将当代成矿理论与现代高新综合勘查技术结合起来，体现在将传统的定量数值科学方法与计算机GIS图形图像信息可视化结合起来。
从目前矿产资源评价方法体系来看，可分为经验模型法与成因模型法。经验模型法主要是研究区域矿床与多元地质找矿信息的关系，通过定量分析方法，建立起区域成矿有利度和资源潜力值与多参数地质信息的统计规律，根据经验模型进行区域评价。它强调对各种找矿信息的充分挖掘与综合，因此科学找矿的各种勘探手段所获取的成矿信息得到最大程度的利用。经验模型法根据预测区信息数据资料水平及预测任务，又可细分为不同的方法。如完全从多元地学数据出发，统计研究区的定量找矿标志组合的证据加权法（ F.P. Agterberg，1989，1994），以及从已知矿床模型出发。以特征分析为基础的矿床综合评价法。经验模型法的缺陷是，需要一定数量的统计样本单元。成因概念法则是通过综合勘查资料，研究区域矿床生成规律，系统地、全面地考察矿床形成机制，研究控矿的关键因素标志，从而完成区域矿产资源评价。其代表工作有Cox、Singer、C.J. Hodgson、Wyborn等人的成果。不管采用什么方法体系，一个基本趋势是，两种方法都试图以GIS作为分析空间矿产资源分布的工具和手段；或者是以GIS为工具，研究多源信息定量模型；或者是建立以GIS为支撑的，从成矿系统出发发展的矿床模型专家系统。
1996年在原地质矿产部科技司支持下，项目组开展了GIS矿产资源评价方法研究，2000年初步开发了MRAS矿产资源定量GIS评价软件辅助工具，并在全国铜矿、金矿资源定量评价中得到应用，取得一定效果。作为地质大调查中数字国土中地质工作主流程信息化中地学软件包开发项目，实现了MRAS软件工具的实用化，2005年，该项目荣获国土资源部科技进步二等奖。
地质专家在矿产资源评价中要广泛使用综合数据来进行远景区的评价工作。为完成上述任务首先要收集研究区的地质、矿产、化探、物探、遥感资料，并对不同来源的数据进行有效性整理分析，以确定数据的可靠性。本系统 适用于地质大调查矿产资源评价 GIS分析，并为GIS矿产资源评价提供数据管理、方法模型与成果表达等。针对多元地学信息GIS评价数据处理和GIS空间数据库可视化技术特点，进行可视化多元地学信息GIS评价处理。
根据 MRAS的功能与技术特征，它可以在如下几个方面发挥作用：
1、成矿信息提取子系统：在地质图数据成矿信息的提取方面，获得直接的与成矿相关的信息。
2、区域化探成矿信息提取子系统：对化探数据进行处理，以获得与成矿有关的化探数据信息。
3、区域重磁信息提取子系统：对重磁数据信息进行处理，获得与成矿有关的重磁数据信息。
4、数据整理子系统：进行成矿数据的预处理，将统一研究区的数据不同数据进行整理。
5、矿床模型交互搜索子系统： 提供用户进行靶区的生成。
6、证据权重找矿信息量子系统：利用证据权重进行矿产资源的评价。
7、矿产资源综合潜力定量评价子系统：提供当前教成熟的方法和教先进的法进行矿产资源的评价工作。
MRAS 评价系统的总体结构如下图所示：
各子系统的主要功能
一、成矿信息提取子系统
本子系统在成矿规律和控矿条件研究方面可以提供许多有用的功能，可以针对构造、岩浆岩、地层、矿化异常及矿点等地质对象分别进行信息提取功能。
成矿构造信息提取功能 系统支持构造属性提取、构造线方向信息提取、构造线密度信息生成、构造线交汇区、控矿构造信息的提取、构造线与重力构造的关系、构造线与航磁数据的关系、构造与遥感解疑的关系、构造对矿点影响域等功能 ：
1、岩浆岩信息提取功能 提供了岩体属性提取、岩体对矿点影响域、控矿岩体信息、岩体的归并、单元岩体面积统计等功能。
2、地层信息提取功能 提供了地层属性提取、地层对矿点影响域、控矿地层信息、地层的归并、地质熵值等。
3、矿化信息提取功能 系统提供了矿点信息提取、矿化信息异常分布图、矿点点密度、矿化复杂度等功能。
二、区域化探成矿信息提取子系统
地质专家在区域矿产资源评价中要广泛使用区域化探数据来辅助确定成矿远景区。为完成上述任务首先要收集研究区的地质、化探资料，并对不同来源的分析数据进行有效性整理分析，以确定分析数据的可靠性。在此基础上，使用一些专门的地球化学异常分析方法，识别地球化学异常的位置、性质、规模等，最后进行地质、地球物理、地球化学、遥感等多元信息矿产资源综合评价。根据 GDPS 的功能与技术特征，它可以在如下几个方面发挥作用：
1、 多来源区域化探数据的整理 在区域矿产资源评价中，不同单位不同时期不同图幅的化探数据需要进行数据调平、归并、提取和投影转换等数据整理工作。系统充分利用了GIS的可视化技术实现图文的交互式数据整理，从而为多来源的数据综合分析提供便利。
2、 地球化学异常单因素的分析 地球化学异常下限的确定对地球化学异常成图和分析有及其重要的作用，系统提供了单元素化探异常下限分析的几种基本方法。
3、 多元素相关分析 为了研究地球化学元素的喜欢相互关系，确定不同的地质作用的地球化学元素组合，系统提供了较齐全的多变量相关分析技术，并有机的将多元相关分析与数据空间可视化结合起来。
4、 地球化学元素的空间趋势分析 系统提供了地学数据空间趋势分析一些常用方法，如地质统计学克立格方法、趋势分析、移动平均等工具。
5、 化探异常的分析评价 系统提供了神经网络、判别分析、面金属量等多种化探异常的分析评价方法。
6、 地球化学异常制图 系统提供等值线、剖面、异常散点、图象等多种制图方法。
三、区域重磁信息提取子系统
在成矿预测中，物探的诸多方法都可直接或间接地发挥作用。但在中、大比例尺成矿预测中主要使用重力与磁法。
随着计算机技术的普及和对重磁资料解释方法的进一步研究，在成矿预测中已经形成了一套较为合理的重磁数据处理方法和重磁资料解释方法。
实测重磁数据是地下所有重磁异常体的综合反映，异常成分极为复杂，首先是如何从叠加场中将所研究对象的异常单独而完整的分离出来；其次，实测数据还与野外工作方法、地形、地物有关，即含有各种误差和干扰成分，这些同样严重影响解释的可靠性，需要将这些非有用异常成分去掉；再次，各种物探资料都存在多解性，如果对一个物理现象用多种方法处理，从多角度将场源与地质体相联系，就能从各个侧面显示地质构造特征，使多解趋向单一，以提高解释成果的可靠程度。
重磁资料解释方法主要包括频率滤波解释法和上延系列水平一导 -垂向二导关联解释法。其中应用频率域滤波方法进行重磁资料解释推断的核心任务是分离深源异常场和浅场异常场，理论依据是区域重磁场的频谱具有明显的高、低频特征差异，而高、低频特征分别反映了浅部、深部地质体的客观存在；上延系列水平一导-垂向二导关联解释法的理论依据是在地质演化过程中，在一定空间范围内发生的各种地质事件及形成的地质体不是孤立的，由它们引起的重、磁场也必然存在着某种联系。
在本系统中主要提供的功能模块有：
1．物探原始数据的检查、编辑、修改；
2．物探数据预处理中的基本方法，包括各种不规则数据的网格化、基点网的平差、数据的平滑处理、位场数据的曲化平及重力数据的地形校正与校正。
3．数据处理中的基本方法，包括位场的导数计算、解析延拓、区域与异常场的分离、重磁异常各分量间相互转换、重磁数据的相关分析，并实时显示处理结果。
4．人机交互的重磁简单模型的编辑、修改的实时正反演功能，使得重磁模型的正演异常曲线与其模型的变化是同步。
5．平面图、剖面图、立体网格图、立体阴影图、等值线图、彩色分级图等图件的显示方式，并且各图件间可以交替显示。
四、数据整理子系统
空间数据库管理和预处理模块主要有三项功能：
1、系统工程文件管理功能 支持MAPGIS工程文件格式，可以完成工程的新建、装入、打印和关闭操作，工程中项目的添加等操作。
2、数据可视化功能 支持MAPGIS格式文件的可视化，具有图形窗口的放大、缩小、漫游等常用功能。
3、数据处理功能 完成不同投影、不同位移比例的数据配准以及DBF、ACCESS非空间数据库的导入、专题图的制作和简单的空间分析等。
五、矿床模型交互搜索子系统
根据区域找矿模型，程序系统将有用的专题信息装入预测工程专题，然后系统根据找矿标志，搜索有利的标志的空间分布，然后计算机自动圈定有利的远景区，搜索可以有两种方式：专家输入有利的标志组合，然后计算机搜索；另一种是计算机根据矿床所在的位置搜索该位置区域的有利找矿标志组合，然后根据这些标志组合进行计算机远景区的自动圈定。主要提供以下的功能操作：
1、数据可视化模块 系统支持MAPGIS格式文件以及化探数据文件的可视化，具有图形窗口的放大、缩小、漫游等常用功能。
2、因素分析模块 完成因素分析的一些相关操作，如地质因素选择，缓冲区分析（求点、线、区的缓冲区分析）以及空间查询（点对区。线对区，区对点，区对线、区对区）
3、靶区交互搜索模块 删除单元专题、以及根据靶区搜索（专题因素叠加分析、靶区交互选择）来生成预测单元等操作。
4、属性操作模块 进行属性操作，编辑属性以及浏览属性。包括装入文件 ,关闭文件,浏览属性,编辑属性,浏览属性结构,编辑属性结构。
六、证据权重找矿信息量子系统
证据权法找矿模型模块主要有三项功能：
1、系统工程文件管理功能 支持系统内部工程文件MPP文件以及MAPGIS、GCD文件格式，系统具有完成对项目的管理操作和添加矿点专题以及因素专题的操作，包括项目的创建、装入项目、保存项目、项目另存为、关闭项目、打开和删除矿点图层、添加和删除专题图层。
2、数据可视化功能 支持MAPGIS格式文件以及化探数据文件的可视化，具有图形窗口的放大、缩小、漫游等常用功能。
3、数据处理功能 成矿信息专题提取、单元划分和预测模板设置、计算权重计算（W+、W-）、 独立性检验、后验概率计算、预测单元优选分级。
七、矿产资源综合潜力定量评价子系统
矿产资源综合潜力定量评价子系统 以地质矿产调查多元地学空间数据库为基础，提供矿产资源评价人员进行资源潜力定量评价的工作。在区域找矿模型建立和成矿信息提取分析的基础上进行成矿远景区圈定，并可对其远景区成矿的有利度和远景资源量进行评价，采用王世称倡导的综合信息定量评价的矿产资源体自然边界和传统定量预测的网格法。可根据两类单元进行远景区优选和预测资源量的估算。在远景区优选和资源量估算中，最关键任务是查明影响矿床定位的关键因素和各因素在成矿作用的重要性地位及控制资源量规模的变量。
在本系统中主要提供的操作有：
1、工程管理模块
2、因素分析模块
3、预测单元的生成
4、变量数据的提取
5、模型单元的选取
6、变量数据的二值化处理
7、定位预测评价(包括有模型的特征分析法、神经网络 BP模型，无模型的数量化理论III、数量化理论IV、聚类分析、神经网络ART模型)
8、资源量预测评价（德尔菲法、面金属量法、丰度估计法、数量化理论 I、逻辑信息法、蒙特卡罗法等） |
|
