傳統(tǒng)上，大多數(shù)勘探公司的工作都是以紙質(zhì)報(bào)告和計(jì)算機(jī)輸出的紙質(zhì)地球物理圖或地球化學(xué)圖為基礎(chǔ)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)（包括硬件和軟件）的迅猛發(fā)展，GIS已成為許多礦業(yè)公司日常工作內(nèi)容的一部分。在多數(shù)情況下GIS被用作基本的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，而有些公司則利用GIS的特性，進(jìn)行不同專業(yè)多源數(shù)據(jù)的綜合，以更有效地確定下一個(gè)主要礦體可能賦存的靶區(qū)。不管GIS用于什么目的，將多學(xué)科的數(shù)字化數(shù)據(jù)綜合在一起，需要特定的數(shù)據(jù)獲取標(biāo)準(zhǔn)。而且，如果沒(méi)有合理的管理和存儲(chǔ)系統(tǒng)，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)可能很容易損壞或丟失。
GIS的成功利用首先在于計(jì)劃，在野外采集第一個(gè)樣品前就應(yīng)該開(kāi)始。但計(jì)劃做得再仔細(xì)，各種數(shù)據(jù)集的集成仍然是不容易做到的。有些問(wèn)題與數(shù)據(jù)采集階段的地形底圖質(zhì)量低劣，GPS的使用不正確和野外數(shù)據(jù)采集缺乏系統(tǒng)性和標(biāo)準(zhǔn)化有關(guān)。有些困難是數(shù)據(jù)存儲(chǔ)階段不完備的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)造成的。最后，即使GIS工作完成以后，如果數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理系統(tǒng)不合適，也會(huì)造成數(shù)據(jù)集受損甚至丟失。
新技術(shù)的發(fā)展意味著那些那怕是最小的勘探公司也能接受現(xiàn)代GIS。這些技術(shù)包括基于PC的、用戶界面友好的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)和GIS系統(tǒng)，能更精確地采集多邊形信息的掃描儀和能克服點(diǎn)位誤差的差分GPS（高差可達(dá)600米），軟攝影測(cè)量（彌補(bǔ)工作底圖的空缺）、便宜的計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)和更好的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與管理系統(tǒng)（確保數(shù)據(jù)不丟失或多份復(fù)制數(shù)據(jù)的同步編輯與更新）。只要數(shù)據(jù)采集合理、遵循數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)并妥善存儲(chǔ)，GIS在礦產(chǎn)勘查中應(yīng)用的全部潛力將迅速得以發(fā)揮。
AGSO研制區(qū)域GIS軟件系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)（Wyborn et al.，1989，1994； Wyborn，1990；Jagodzinski et al.，1993；Champion and MacKenzie，1994）表明，要在勘探中最大地發(fā)揮GIS的效能，許多問(wèn)題需要在將其用于勘查項(xiàng)目之前認(rèn)真考慮。在本文中，我們將對(duì)上述問(wèn)題的某些方面和某些問(wèn)題的細(xì)節(jié)進(jìn)行闡述。有些GIS的應(yīng)用問(wèn)題可以從Gallagher（1995）、Wyborn等（1994，1995）、Hazell和Wyborn（1995，1996）等的文獻(xiàn)中查到。
1 什么是GIS？
在建立GIS之前，我們首先需要完整地界定GIS的概念。GIS被定義為"在解決問(wèn)題的環(huán)境中涉及空間數(shù)據(jù)集成的決策支持系統(tǒng)"（Cowan，1988）。滿足GIS的這一定義不需要在計(jì)算機(jī)硬件和軟件方面的高額投資。實(shí)際上，地質(zhì)學(xué)家使用"模擬"GIS可能已有100年或更長(zhǎng)的時(shí)間，它是大家熟知的"透圖臺(tái)"或"窗口"。然而，使用這種"技術(shù)"，紙質(zhì)圖件須是以相同比例尺繪制的，而且不能實(shí)現(xiàn)超過(guò)三個(gè)數(shù)據(jù)集的同時(shí)綜合。
70年代以來(lái)數(shù)字技術(shù)的發(fā)展，使得勘查工程師要面對(duì)的不僅僅是紙質(zhì)地質(zhì)圖、等值線圖和地球物理圖等，F(xiàn)代勘查工作包含衛(wèi)星圖像和各類地球物理數(shù)據(jù)（重力、磁法、放射性量和電磁法）的采集與獲取，以及多種地質(zhì)、地球化學(xué)數(shù)據(jù)獲取。圖像處理系統(tǒng)的引進(jìn)意味著一個(gè)數(shù)據(jù)集可以有多種不同版本，每一版本都清晰地突出了與勘查有關(guān)的某一方面的信息。很明顯，傳統(tǒng)模擬的GIS"透圖臺(tái)"需要被更有效的方法取代，以支持所有數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)集的集成與綜合。
計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，如計(jì)算速度加快和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力的增大，以及與之相應(yīng)的快速菜單界面、關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)和最新商用GIS軟件包的發(fā)展，意味著GIS的建立已迅速成為勘查工作中必不可少的一部分。只要恰當(dāng)運(yùn)用，現(xiàn)代GIS將是勘查地質(zhì)學(xué)家強(qiáng)有力的新工具。它可以將勘探所需的多元基礎(chǔ)圖形數(shù)據(jù)集以圖層形式進(jìn)行快速集成分析。GIS比"透圖臺(tái)"功能更多：它允許檢查數(shù)據(jù)庫(kù)環(huán)境下的復(fù)雜關(guān)系并可用來(lái)進(jìn)行有效的靶區(qū)生成。
遺憾的是，由于需要昂貴的硬件和軟件，GIS又被視作當(dāng)代技術(shù)重負(fù)的一部分。許多勘探公司感覺(jué)GIS是首腦機(jī)關(guān)操作的東西，必須裝備大型計(jì)算機(jī)設(shè)備、由雇傭的首席專家全面控制運(yùn)行。另一個(gè)看法是，GIS是較大的礦產(chǎn)勘探公司的領(lǐng)地，它超出了大多數(shù)小公司甚至中等公司的預(yù)算能力。其實(shí)不然。GIS屬于每一個(gè)人，從地質(zhì)學(xué)家或地球物理學(xué)家在野外運(yùn)用掌上數(shù)字記錄儀和袖珍筆記本收集野外數(shù)據(jù)，然后使用個(gè)人電腦軟件在野外或基地構(gòu)建他（她）的GIS，直到首腦機(jī)關(guān)的計(jì)算機(jī)專家在更大型的計(jì)算機(jī)上運(yùn)用更高級(jí)軟件進(jìn)行深?yuàn)W和復(fù)雜的數(shù)據(jù)集成和分析。GIS在任何公司、任何層次上成功實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是準(zhǔn)確而有效的數(shù)據(jù)采集，以確保任何公司掌握的任何數(shù)據(jù)集能夠通過(guò)個(gè)人電腦或最復(fù)雜的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)在任意尺度上實(shí)現(xiàn)快速集成。
2 GIS的構(gòu)建--數(shù)據(jù)采集階段
在勘探公司掌握的所有數(shù)據(jù)（集）中，地球物理數(shù)據(jù)和陸地衛(wèi)星TM影像數(shù)據(jù)是最容易進(jìn)入任何類型GIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)類型。相反，點(diǎn)源數(shù)據(jù)，如野外觀察點(diǎn)或原始地球物理測(cè)量數(shù)據(jù)，以及來(lái)自地質(zhì)圖的多邊形數(shù)據(jù)，無(wú)疑是最麻煩的。對(duì)于點(diǎn)和多邊形數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)最大限度地強(qiáng)調(diào)周密、細(xì)致地考慮數(shù)據(jù)采集的精度，以確保在GIS中的有效利用。很多設(shè)計(jì)好的GIS，往往因?yàn)樵跀?shù)據(jù)采集階段不夠細(xì)心而導(dǎo)致不能完成原計(jì)劃任務(wù)的。
2.1 點(diǎn)源數(shù)據(jù)采集
在任何一家公司，大多數(shù)野外觀察點(diǎn)的數(shù)據(jù)通常存儲(chǔ)在某種形式的數(shù)字化數(shù)據(jù)庫(kù)中。遺憾的是，許多這樣的數(shù)據(jù)庫(kù)僅僅包含自由文本或電子表格的，這樣的數(shù)據(jù)不適合在一個(gè)GIS系統(tǒng)內(nèi)集成（Ryburn，1996；Hazell and Wyborn，1995，1996）。關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)（例如，ORACLE，INGRES，INFO，PARADOX，SYBASE）已經(jīng)集成到高效GIS系統(tǒng)中。這些數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)用心考慮最終用戶，并且使信息易于檢索。
對(duì)集成在一個(gè)GIS系統(tǒng)內(nèi)的任一數(shù)據(jù)庫(kù)都有若干基本要求。與各種形式點(diǎn)數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)的最關(guān)鍵性的信息是位置。在很大程度上，GIS就像房地產(chǎn)，最重要的事情是"位置、位置、位置"。在任何數(shù)據(jù)庫(kù)中，位置應(yīng)當(dāng)以盡可能高級(jí)別的精確度和準(zhǔn)確度存儲(chǔ)。大多數(shù)GIS程序包允許投影到其他坐標(biāo)系統(tǒng)。很顯然，如果用澳大利亞公制坐標(biāo)網(wǎng)（AMG）的坐標(biāo)進(jìn)行野外定位，那么，區(qū)帶號(hào)或圖幅號(hào)（1：250 000或1：100 000）和完整坐標(biāo)（向東6位數(shù)、向北7位數(shù)）是必不可少的。這樣，數(shù)據(jù)既可以使用AMG坐標(biāo)在一個(gè)遠(yuǎn)景區(qū)尺度上來(lái)評(píng)價(jià)，也可以為了構(gòu)建省際的數(shù)據(jù)集，輕易地轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制的經(jīng)緯度。對(duì)于區(qū)域性或大陸尺度的分析，相同的數(shù)據(jù)可以很容易投影到另一個(gè)笛卡兒系統(tǒng)（例如，蘭伯特等角、等距圓錐等）。
取自同一地點(diǎn)的若干樣品類型或觀察資料（例如，土壤地球化學(xué)、重力測(cè)量、地面磁測(cè)），不要在每個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)該點(diǎn)的位置信息，而要使各類資料的數(shù)據(jù)庫(kù)鏈接到一個(gè)通用位置表，使得該點(diǎn)永遠(yuǎn)具有同一個(gè)位置坐標(biāo)。數(shù)據(jù)庫(kù)中還應(yīng)存儲(chǔ)對(duì)位置進(jìn)行記錄和定位的方法及其精度。Ryburn等（1993）描述了早期開(kāi)發(fā)的野外數(shù)據(jù)GIS分析系統(tǒng)。與此同時(shí)，Beams（1995）開(kāi)發(fā)了類似的地表地球化學(xué)分析系統(tǒng)。對(duì)于歷史性數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)記錄標(biāo)定原始位置使用的圖件版本，因?yàn)辄c(diǎn)數(shù)據(jù)在不同版本的圖件上可能不同。隨著NAVSTAR全球定位系統(tǒng)（GPS）的廣泛應(yīng)用，空間點(diǎn)的準(zhǔn)確定位問(wèn)題并沒(méi)有必然地減少，實(shí)際上由于新類型錯(cuò)誤的蔓延而可能增多，這些問(wèn)題往往在數(shù)據(jù)集成時(shí)才顯露出來(lái)（Hazell等，1996）。
對(duì)于屬性信息的存儲(chǔ)，GIS數(shù)據(jù)庫(kù)中的自由文本字段應(yīng)盡量最少。自由文本字段在描述同一屬性時(shí)不可避免地具有拼寫錯(cuò)誤和不一致現(xiàn)象。如果自由文本字段非常長(zhǎng)，在適當(dāng)時(shí)間內(nèi)對(duì)其進(jìn)行有效查找也很困難。數(shù)據(jù)庫(kù)結(jié)構(gòu)需要很好地考慮，每一項(xiàng)目?jī)H存儲(chǔ)一條用簡(jiǎn)潔詞句描述的事實(shí)信息。可能的話，應(yīng)建立標(biāo)準(zhǔn)化的下拉菜單表（或代碼）選擇項(xiàng)供填寫選擇，以避免拼寫錯(cuò)誤。例如，對(duì)任何一位地質(zhì)學(xué)家來(lái)說(shuō)?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"是同一個(gè)地質(zhì)省單元，而對(duì)GIS來(lái)說(shuō)則是8個(gè)不同的名稱。數(shù)字代碼系統(tǒng)將解決這一問(wèn)題，具體地說(shuō)，如果建立了數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)，當(dāng)代碼被輸入時(shí)，詳細(xì)名稱將通過(guò)統(tǒng)一表格自動(dòng)出現(xiàn)與輸入。
假如要對(duì)GIS內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)容進(jìn)行數(shù)學(xué)分析，那么相應(yīng)的信息應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格數(shù)字化。特別是涉及礦床數(shù)據(jù)或原始地球化學(xué)數(shù)據(jù)的分析。例如，使用">"或"<"符號(hào)可以迅速?gòu)臄?shù)字域轉(zhuǎn)化為特征域，但不能進(jìn)行數(shù)學(xué)分析。如果在數(shù)據(jù)庫(kù)中列出礦床品位（如7克/噸），則品位必須為數(shù)字字段，計(jì)量單位為獨(dú)立的字符字段，并與標(biāo)準(zhǔn)化表格中的代碼相鏈接（避免出現(xiàn)"gms"、"grams"、"g."、"g"、"grammes"等表示一種計(jì)量單位）。
將數(shù)據(jù)庫(kù)中數(shù)據(jù)與原始信息（如絹云母或明礬石的存在）或解譯性信息（如低溫蝕變巖相）相結(jié)合也很重要（值得注意的是，在現(xiàn)代文獻(xiàn)中區(qū)分觀察數(shù)據(jù)和解譯數(shù)據(jù)常常是困難的。1980年以前文獻(xiàn)中有關(guān)Mount Isa 和Pine Creek GIS程序包的大多數(shù)資料，主要是基于填圖記錄資料、解釋注記和圖件標(biāo)識(shí)等實(shí)際資料而不是解譯信息）。如果基于純"觀察"的數(shù)據(jù)被單獨(dú)保存和如此標(biāo)定，那么它就可以被定期地重新解釋為再度流行的"模型"。