空間分析技術在地球化學異常分區統計中的應用

問 娣

（四川省冶金地質勘查局六O五大隊，四川 彭山 620860）

空間分析技術在地球化學異常分區統計中的應用

問 娣

（四川省冶金地質勘查局六O五大隊，四川 彭山 620860）

以MAPGIS為平臺，介紹了對區域化探分區、分類進行解釋的方法，通過運用空間分析技術可自動、高效完成數據準備工作，為異常地質解釋提供了目的性、針對性更強的數據處理成果。

空間分析技術; 地球化學異常分區; 應用

DO I：10.3969/j.issn.1006-0995.2014.01.034

空間分析技術是現代GIS技術中進行定位研究專屬性的一種技術，GIS（geopraphic information system）是一種采集、存儲、管理、分析、顯示與應用地球信息的計算機系統，是分析處理海量空間數據的通用方法。

通過GIS空間分析技術編制地球化學圖中附元素含量的直方圖，可以清楚地表示大量區化樣品多元素數據值集中出現的區間，有利于排除過大或過小的干擾項，反映出數值變化趨勢，進而抓住事物的本質特征，正確認識和判別異常性質。

1 空間分析技術

空間分析的對象是一系列與空間位置有關的數據，這些數據包括空間坐標和專業屬性兩部分。

1）空間坐標用于描述實體的空間位置和幾何形態。

2）專業屬性則是實體某一方面的性質。

空間分析具有一系列數據操作功能：數據檢索、空間迭加，屬性分析、三維模型分析等。借助于這些功能，我們能夠從大量化探原始數據中圖示檢索或條件檢索出某些實體數據，還可以進行空間迭加分析，對各類屬性實體數據進行統計。

2 數據的地質編碼分類提取

編制地球化學圖的附元素含量直方圖時，常需要按地質情況進行分類統計，此時需利用地質編碼。所謂地質編碼，是用數字符號來表示地質層體的代碼，如某區可自行規定第四系用“1”，三疊系用“2”，三疊系“3”，泥盆系用“4”來表示，也可為不同巖體等。這里的“1”、“2”、“3”、“4”就是樣品所對應地層的地質編碼，其文件格式為：點號、統一號、橫坐標、縱坐標、高程、元素含量值、地質編碼。

以MAPGIS平臺中的空間分析技術為例，實現自動判別樣品所屬地質編碼的步驟：

1）制作地質圖。將收集的地質圖數字化成 MAPGIS格式的點線面文件：地質．wt、地質．Wl、地質．wp。

圖1 修改區參數條件、屬性

2）利用區編輯中“根據參數賦屬性”功能將同一地層（顏色）的區的ID值賦予相同值，即通過上述處理，地質編碼信息由區的ID值表示見如圖1。

3）利用投影變換模塊將樣品投影轉換到空間位置并含帶屬性的點文件：采樣點．W t（圖2）。

4）空間分析。利用空間分析模塊—空間疊加分析中點對區判別分析功能，對采樣樣品所處地層進行自動判別，生成含編碼信息的點文件：采樣點新．Wt（即在原點文件屬性基礎上疊加了區文件的ID號），見圖3。

圖2 投影變換

圖3 點區判別分析

5）生成地質編碼文件。利用投影變換工具的屬性生成文本功能，輸出為含有地質編碼文本文件。（地質代碼．TXT）

至此完成了數據分區準備。

3 直方圖的制作

3.1 組距的確定

在圖廓外作對數直方圖，根據其組距及組端值規定組距為0.1logug/g或0.1log ng/g。個別宏量元素及少數變化范圍較小的元素可采用 0.05ug/g。組端值規定小數點后第2位數字為7（表1），這樣可使所有正數的值落在組內而不落在組端上。

3.2 直方圖的內容

包括全圖幅數據的直方圖及圖幅內的不同時代地層及巖漿巖區內水系沉積物數據的直方圖。地質單元只劃分到系或分布面積較廣的巖漿巖。每個直方圖上要標注地質符號、樣本數、算術平均值X、標準離差S和變異系數CV。

3.3 按頻數表繪制出直方圖

在此使用Excel擴展功能中的分析數據庫實現直方圖的制作。

1）依次選擇“工具”-“加載宏”，加載“分析數據庫”，加載成功后，可以在“工具”下拉菜單中看到“數據分析”選項。

2）打開excel,選擇菜單欄中“工具數據分析——直方圖”命令，單擊確定。

彈出“直方圖”對話框，輸入相應參數，在輸入區域輸入原始數據單元格區域，在接受區域輸入分界點單元格區域。選擇“輸出區域”，則新對象直接插入當前表格中。

3）輸入完畢后，則可立即生成相應的直方圖，對其進行調整、修飾，如橫縱坐標的標題、柱型圖的間隔以及各種數據的字體、字號等等。

表1 組距確定表

4 應用實例

該空間分析技術應用于木里縣水洛地區1∶50000水系沉積物地球化學圖中的含量直方圖編制中(見圖4)。其作圖原則規定如下:直方圖組距規定為0.1lgC(μg/g、ng/g)。直方圖包含全圖幅數據的直方圖及圖幅內重要子區、不同時代地層、主要巖漿巖等的直方圖。每個直方圖上標注了地質符號、樣本數、算術平均值、標準離差及變化系數。整個統計過程可行、方便、美觀。應用效果良好。

5 結語

本測區面積較大，樣品達一萬多件，元素分析數據數萬個，如果用傳統的手工提取數據制作直方圖的方法不僅相當浪費時間，而且在地層分界處，地層編碼很容易出錯。運用空間分析技術可自動、高效完成數據準備工作，為異常的地質解釋提供了目的性、針對性更強的數據處理成果。

在實際工作中，我們運用本文所述的綜合應用MAPGIS空間分析功能，成功實現了分區直方圖的制作，大幅提升了數據處理水平和繪圖效率。該方法在ARCGIS和GEOSOFT軟件中同樣適用。

圖4 含量直方圖

[1] 《地球化學普查規范》 （比例尺1:50000） (DZ/T 0011-91) [S]. 地質礦產部1992-01-01

[2] 楊世瑩．EXCEL數據統計與分析范例應用[M]．北京：中國青年出版社，2005

[3]《MAPGIS7.0使用手冊》-數字制圖篇[M]．武漢：MAPGIS系列軟件叢書編委會，2005

The App lication of Spatial mathematics to the Geological Anomalies Division

WEN Di
(No. 605 Geological Party, Sichuan Bureau of Metallurgical Geological Exploration, Pengshan, Sichuan 620860)

This paper deals w ith the application of spatial mathematics to the geological anomalies division and geochemical data processing based on MAPGIS.

spatial mathematics; spatial mathematics; application

O 213

A

1006-0995（2014）01-0140-03

2013-02-05

問娣（1979-），女，河北保定人，工程師，主要從事地物化遙數據處理和異常綜合解釋等工作