地球化学数据处理与图件编制方法流程

地球化学数据

处理与图件编制方法流程

编写人:刘红杰

QQ:498236930

内蒙古第三地质矿产勘查开发院

一、指导思想

成矿地质背景地球化学研究就是从地球化学特征出发，借助已建立的地球化学信息提取技术，充分利用地球化学调查所获得的海量数据信息，提取有关反应成矿地质背景条件的地球化学信息，并编制相应地球化学图及相应的推断解释图件，为资源潜力评价有关成矿地质背景的研究提供地球化学支撑。

二、工作内容

（一）基础图件

成矿地质背景条件的地球化学信息提取首先是要编制有关基础地球化学图件。主要有：

1. 39种元素（化合物）地球化学图

2. 地球化学组合异常图

3. 地球化学综合异常图

（二）解释推断图件

地球化学解释推断图件，内容包括：

1. 地球化学推断解译地质图

2. 地球化学找矿预测图

三、工作方法

（一）数据校正处理

由于区域地球化学数据受地理景观、采样介质、分析手段的影响，不可避免的产生明显的系统误差，尤其是涉及到区域性的化探数据，这种误差更为突出。因此，在各省进行数据处理与专题地球化学图编制之前，有必要分别对各元素进行系统误差的处理，以便能更好地反映地质现象和矿产信息。误差处理主要针对图幅间（包括分析批次）明显的系统分析误差（必须处理）和地质景观环境差异影响解释的效果（根据解释的需要确定）。

1. 系统误差特征及处理原则

（1）分析误差源，所展示的数据误差与周边数据值具有明显的台阶状。

（2）数据误差在空间上具有区域性特点，区域、图幅或分析批次。

（3）在数据值的分布上，掩盖了地球化学特征和地质特征展布的延续性和规律性。

（4）在数据处理方法上，尽可能地选择线性校正，通过简单的计算可以复原数据。

2. 系统误差处理步骤

（1）按原始点位采用符号分级的方式生成元素的符号图，分级方法采用累计频率方式。

（2）通过校正图示窗浏览原始数据全图，确定具有明显的数据台阶区域，区域的确定原则是由区域－＞图幅－＞批次；采用图形编辑工具，在图上直接圈定要处理的区域（用面的方式表示）。

（3）确定局部图幅和分析批次范围产生的系统误差，校正单元由系统提供的工具直接在显示窗中勾绘，确定完所有需要校正单元，各校正单元的ID需设定为唯一。

（4）建立校正单元与处理数据表空间位置索引关系。

（5）确定各单元的校正值或校正系数，主要方法是与单元周边数据进行对比分析，部分规律性较复杂的单元可以通过统计规律确定，同时还需考虑地球化学分布的整体空间分布趋势和地质背景；

计算方法推荐采用：V ai=A V i+B

其中：V ai为校正点校正后数据，A为校正系数，V i为校正点原始数据，B 校正常数。A与B值的确定参照校正单元周边数据单元（正常的数据单元）确定，可以由经验判断，也可通过统计规律确定。

（6）数据校正，可采用SQL语言操作模式或应用软件系统提供的专用工具，按确定的校正值对各校正单元逐一进行计算。

元。

（5）单元校正计算，以基准单元为基础，应用归一化方法调整其他单元的数据值。计算方法推荐采用：

V aij=V ij×(V j/V r)

其中V aij为第j个单元的第i个数据校正结果值，V ij为第j个单元的第i个原始数据，V j为第j个单元的平均值，V r基准单元的平均值。

V j和V r也可分别换为计算单元和基准单元的中位数。

（6）（7）利用校正计算结果重新生成符号分级图。

（8）观察全图，对部分校正结果不理想的单元，可通过上述步骤，对单元和校正值进行调整，并重新计算，直到校正数据和成图效果符合全局规律为止。

3. 地质与景观区域校正步骤

（1）确定校正单元，选择地质单元（根据解释的需要，原则上可划分到系或组）或景观单元图层，编制单元唯一编码(ID)。

（2）建立校正单元图层与处理数据表空间位置索引关系。

（3）按单元统计计算数据特征值，主要应包括如下项：

数据点数，最大值、最小值、平均值、中位数、几何均值，方差，累频分段值（25%、75%、85%、95%可选项）。

当各单元数据离散程度较高，尤其是突变点影响较大时，统计中应进行异点剔除处理，采用剔除方法：Vs+2.5×Dev，其中Vs为单元平均值，Dev单元标准差。

（4）确定基准单元，根据解释或综合异常编图的需要，选择一个单元作为校正的基准单利用校正后的数据制作符号分级图，

（7）观察全图，对部分校正结果不理想的单元，可通过上述步骤，调整校正参数，并重新计算。

（二）坐标投影变换

空间坐标转换是区域地球化学数据库建立和数据处理分析及编图重要环节。各省应参考成图范围、成图比例尺及数据模型规范中《空间坐标系统及其参数规定分册》的相关规定选择投影坐标系统。各投影模型椭球参数建议采用西安80/IUUG 1975坐标系(即长半轴：6378140米，短半轴：6356755.3041米)。所收集的各类数据和基础图件（底图）均应按上述转换后，方能进行数据处理分析与编图。

转换方式分为表数据转换和图形数据转换，表数据转换可直接通过操作纵横坐标项（如经度、纬度）应用数字计算方法进行，图形数据的坐标转换需要借助于图形处理或GIS软件。基本方法包括：

（1）确定数据源空间坐标类型，收集投影参数（如中央经线、标准纬线，参考零纬线，椭球参数等）。

（2）确定转换的空间坐标类型及投影参数。

（3）对于表数据转换需要正确地选定横坐标与纵坐标数据项（或字段），建议转换后的坐标保存到新的字段中。

（4）注意原坐标和转换后的坐标单位

推荐软件：GeoExpl，MapGIS

（三）数据网格化

离散数据网格化处理是空间数据插值的一种，即把无规则分布的空间数据内插为规则分布的空间数据集。网格数据是编制地球化学图件的重要数据源。

网格化处理一般包括这样几个过程：①空间几何属性的确定；②插值方法（模型）的选择；③空间数据的探索分析，包括对数据的均值、方差、协方差、独立性和变异函数的估计等；④插值方法评价；⑤重新选择内插方法，直到合理。

网格化数据处理中要确定主要参数包括：

1. 网格距：根据采样密度确定,一般网格距应与采样密度一致；

2. 数据搜索半径：一般选择网格距的2.5倍；

3. 数据计算模式：最近点或距离指数加权；

参数数据的选择可根据不同研究目的改变。

推荐软件系统：GeoExpl, Surfer

（四）基础图件编制

1. 单元素地球化学图

编图要素

（1）简化地理图（以素图的方式表示）；

（2）地质矿产简化图（以素图的方式表示）；

（3）单元素按含量高低分级，建议采用累频分级方式，分19级，分级频率：0.5-1.2-2-3-4.5-8-15-25-40-60-75-85-92-95.5-97-98-98.8-99.5-100。分级色阶选取：以冷色调（兰色）作为低值区，随着数据增大，颜色变暖，由兰－绿－黄－红－深红。各省可根据本省元素地球化学特征和推断解释的需要作适当调整。

推荐软件系统：GeoExpl，Surfer