劉玲芳

(西北有色地質(zhì)勘查局物化探總隊，西安 710068)

地球化學(xué)圖件是地質(zhì)工作者了解一個地區(qū)范圍內(nèi)地球化學(xué)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(guān)地球化學(xué)圖件的生成功能以及與地球化學(xué)相關(guān)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(xué)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(zhì)調(diào)查 RGMapGIS 軟件不但提供了生成地球化學(xué)等值線圖的功能，而且提供了大量的地球化學(xué)相關(guān)計算工具與地球化學(xué)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(zhuǎn)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(xué)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(nèi)成礦元素與其他元素的關(guān)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(jīng)網(wǎng)絡(luò)，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(zhuǎn)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(shè)置(圖1)：選擇數(shù)據(jù)預(yù)處理的方法(數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、數(shù)據(jù)規(guī)格化)，相似程度的度量方式(相關(guān)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(jié)果[4]。

2 標(biāo)準(zhǔn)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(xué)探礦最為直觀的基礎(chǔ)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(xué)找礦的主要成果[5]。標(biāo)準(zhǔn)差、異常下限等參數(shù)的計算對等值線圖的繪制起著至關(guān)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(xué)工作者更合理地確定異常下限。

圖1 聚類分析參數(shù)設(shè)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(zhuǎn)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(yīng)的選擇與設(shè)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(cè)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(shè)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(shè)置網(wǎng)格化參數(shù)(如搜索半徑、網(wǎng)格間距等)，TIN方法不需要設(shè)置網(wǎng)格化參數(shù)。之后進行極值點參數(shù)的設(shè)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(wǎng)格化時，根據(jù)無效區(qū)，自動裁剪。然后按ok進入設(shè)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(shè)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(xué)文件夾中[4,6-7]。

3 地球化學(xué)平面剖面圖的繪制

地球化學(xué)單元素異常圖、地球化學(xué)圖、綜合異常圖是用來解釋、評價異常的，地球化學(xué)平面剖面圖也能直觀、形象地反應(yīng)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)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(zhǔn)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(xué)平面剖面圖，選中其他數(shù)據(jù)格式，單擊選擇文件，選擇準(zhǔn)備好的 Excel 表格，之后進行參數(shù)的設(shè)置，設(shè)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(shè)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(xué)文件夾里[8]。

應(yīng)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(zhì)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(zhì)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(xué)等值線圖生成方法研究及相關(guān)軟件使用對比 [J] . 新疆地質(zhì),2007,25(3):327-329.

[2] 付金祥.利用RGMap系統(tǒng)處理地球化學(xué)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(xué)數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用 [J] .硅谷，2010(10):37.

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

[5] 黃建村,黃俊平. MapGIS在化探數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)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(zhì),2009,27(1):72.

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

[8] 衣淑萍,王瑾,張慶義,等. 應(yīng)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.