RGMapGIS處理化探數(shù)據(jù)的優(yōu)勢及操作步驟

劉玲芳

(西北有色地質勘查局物化探總隊，西安 710068)

地球化學圖件是地質工作者了解一個地區(qū)范圍內地球化學情況的重要圖件,它是通過Suffer、MapGIS、GeoExplor 軟件來實現(xiàn)，但這三種軟件均存在一定的不足，①Suffer 軟件所成圖件不能滿足最終成果圖件的要求；②MapGis 軟件不提供生成等值線圖以外的其他相關地球化學圖件的生成功能以及與地球化學相關的計算工具；③GeoExplor 軟件是一款專業(yè)的化探軟件，功能比較齊全，但它沒有矢量數(shù)據(jù)的編輯功能[1]。這就為地學工作者解釋、評價異常帶來一定的不便。而基于 MapGIS VC+6.0 平臺開發(fā)的數(shù)字地質調查 RGMapGIS 軟件不但提供了生成地球化學等值線圖的功能，而且提供了大量的地球化學相關計算工具與地球化學其他圖件的生成功能，且獲得的圖形數(shù)據(jù)文件以 MapGIS 格式的點、線、面分層存儲，避免了不同系統(tǒng)間的切換和不同格式之間的相互轉換，所形成的圖件直接可以在 MapGIS 平臺進一步整飾，最終作為成果圖歸檔[2-3]。下面從以下幾個方面簡要介紹RGMapGIS處理化探數(shù)據(jù)的優(yōu)勢和操作步驟。

1 多元統(tǒng)計分析

多元統(tǒng)計分析是地球化學數(shù)據(jù)廣泛使用的統(tǒng)計分析及數(shù)據(jù)處理方法，可以用來了解地區(qū)內成礦元素與其他元素的關系。RGMapGIS 系統(tǒng)中提供幾種常用的多元統(tǒng)計分析方法，包括：因子分析、聚類分析、多元判別分析及BP神經網絡，同時還提供了聚類譜系圖。 該系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)格式比較多， 如：*.txt、*.xls、*.wt、*.dbf、*.mdb，免去了不同格式之間的相互轉換。以聚類分析為例，步驟如下：

(1)打開數(shù)字填圖桌面系統(tǒng)，文件菜單下選擇新建工程。

(2)選擇主菜單下的綜合數(shù)據(jù)處理，然后選擇多元統(tǒng)計下的聚類分析，進行聚類分析的參數(shù)設置(圖1)：選擇數(shù)據(jù)預處理的方法(數(shù)據(jù)標準化、數(shù)據(jù)規(guī)格化)，相似程度的度量方式(相關系數(shù)、相似系數(shù)，距離系數(shù)，其中距離系數(shù)有多種系數(shù)可以選擇)以及要進行計算和研究的變量。

(3)點擊確定按鈕，形成聚類分析譜系圖(圖2)，保存圖像。點擊確認，還可瀏覽計算結果[4]。

2 標準差、異常下限等參數(shù)的計算及等值線圖的繪制

等值線圖是地球化學探礦最為直觀的基礎圖件之一，其異常分布特征是礦(化)體(特別是隱伏礦)在地表的直接表現(xiàn)形式，也是地球化學找礦的主要成果[5]。標準差、異常下限等參數(shù)的計算對等值線圖的繪制起著至關重要的作用。RGMapGIS 系統(tǒng)提供了此計算功能同時還提供了直方圖，極大地方便了地學工作者更合理地確定異常下限。

圖1 聚類分析參數(shù)設置Fig．1 Parameter setup of cluster analysis

圖2 聚類分析圖解Fig．2 Cluster analysis figure

首先添加投影轉換后的點文件，然后選擇主菜單下綜合數(shù)據(jù)處理里的等值線圖，進行相應的選擇與設置。

(1)選擇圖層中選擇添加的點文件，在選擇繪等值線的字段中選擇需要計算的元素，字段值不用改動。選擇計算數(shù)字特征，一般我們選擇大于3倍方差為剔除值，直至右側窗口中直方圖基本呈正態(tài)分布，可以確定均值、方差、異常下限等參數(shù)(圖3)。同時，直方圖還可以進一步整飾，通過右擊圖件里的圖件設置功能或以MapGIS格式保存，在MapGIS系統(tǒng)里進一步整飾。

(2)完成上述操作步驟后，選擇繪制等值線的方法。該系統(tǒng)共提供了四種方法：TIN方法、GRID方法、KRG方法、多層B樣條法。通常正規(guī)采樣選取 GRID方法，非正規(guī)采樣選取 TIN方法，GRID方法需要設置網格化參數(shù)(如搜索半徑、網格間距等)，TIN方法不需要設置網格化參數(shù)。之后進行極值點參數(shù)的設置。同時，該系統(tǒng)還提供了無效區(qū)的剔除功能，若需要無效區(qū)剔除，選擇無效區(qū)的區(qū)文件,網格化時，根據(jù)無效區(qū)，自動裁剪。然后按ok進入設置等值線參數(shù)頁面(圖4)，選中“等值線套區(qū)”、“繪制色階”、“保留邊界線”；選中“等值線光滑處理”；制圖幅面選擇“原始數(shù)據(jù)范圍”；選中“示坡線”。 然后對等值線定層中各參數(shù)進行設置，確定之后形成等值線圖(圖5)，并且自動以MapGIS格式的點線面文件及工程文件保存在地球化學文件夾中[4,6-7]。

3 地球化學平面剖面圖的繪制

地球化學單元素異常圖、地球化學圖、綜合異常圖是用來解釋、評價異常的，地球化學平面剖面圖也能直觀、形象地反應出化探異常形態(tài)及特征，有助于對異常進行正確地解釋和評價。RGMapGIS 軟件提供了繪制化探平剖圖和綜合平剖圖的功能，且繪制過程簡單、高效，所生成的 MapGIS 圖件的曲線輪廓清晰、分明、不失真，具有立體效果。具體步驟以化探平剖圖為例。

該系統(tǒng)共提供了三種數(shù)據(jù)選擇方式：①具有測線數(shù)據(jù)文件；②直接選擇點文件(包含線號)；③其他格式文件。其中，其他格式文件支持以下格式：TXT 文本、EXCEL數(shù)據(jù)表文件、MapGIS 點文件、DBF 數(shù)據(jù)庫文件。不同的格式有不同要求，以 EXCEL 數(shù)據(jù)表文件為例。

圖3 標準差、異常下限等參數(shù)的計算Fig．3 Calculation of the standard deviation、abnormal lower limit etc

圖4 等值線參數(shù)的設置Fig．4 Parameter setup of plan isoline graph

圖5 等值線圖Fig．5 Plan isoline graph

(1)進行前期的數(shù)據(jù)準備，表格第一行為變量名稱，包括線號、點號、X、Y變量以及分析元素；第二行則為各點的分析值。值得注意的是，生成的剖面圖一定是在同一個區(qū)做一個區(qū)的數(shù)據(jù)處理，如果兩個區(qū)的采樣位置不一樣或是相差太遠，就不能生成剖面圖。

(2)運行 RGMapGIS 系統(tǒng)，點擊綜合數(shù)據(jù)處理菜單下的地球化學平面剖面圖，選中其他數(shù)據(jù)格式，單擊選擇文件，選擇準備好的 Excel 表格，之后進行參數(shù)的設置，設置好以后點擊下一步，生成平剖圖(圖6)。若平剖圖生成不理想，可點擊上一步，重新設置參數(shù)，直到滿意為止。

(3)點擊完成，生成的剖面圖將自動保存到地球化學文件夾里[8]。

應用RGMapGIS處理化探數(shù)據(jù)的過程簡單、高效，所生成的圖件精細，可以直接作為成果圖歸檔，這不但大大提高了地質人員的工作效率,而且有助于對異常正確地解譯分析，為下一步地質勘查工作確定靶區(qū)。

圖6 平剖圖Fig．6 Orthographic graph

參考文獻：

[1] 韓小明,張曉梅,王瑞,等.地球化學等值線圖生成方法研究及相關軟件使用對比 [J] . 新疆地質,2007,25(3):327-329.

[2] 付金祥.利用RGMap系統(tǒng)處理地球化學數(shù)據(jù) [J]. 信息系統(tǒng)工程,2010(7):39.

[3] 沈國珍,王補栓,石俊. 數(shù)字化填圖系統(tǒng)在地球化學數(shù)據(jù)處理中的應用 [J] .硅谷，2010(10):37.

[4] 中國地質調查局發(fā)展研究中心. 數(shù)字地質填圖系統(tǒng)用戶操作指南 [M] .北京：地質出版社,2007.

[5] 黃建村,黃俊平. MapGIS在化探數(shù)據(jù)處理中的應用 [J] .江西測繪,2005: 12(2):14.

[6] 王小平,薛勝利,王煜,等. 基于RGMapGIS系統(tǒng)平臺下物化探綜合數(shù)據(jù)處理及圖件制作方法 [J] .陜西地質,2009,27(1):72.

[7] 袁義生,劉應忠,羅明學,等. 應用MapGIS制作地球化學圖、單元素異常圖及綜合異常圖 [J] .貴州地質,2007,24(2):157-158.

[8] 衣淑萍,王瑾,張慶義,等. 應用RGMapGIS自動繪制物化探異常平剖圖 [J] .大科技·科技天地,2011(6):165-166.