MapGIS与Excel相结合在辽北化探数据处理中的应用.pdf

83 科研探索知识创新 与 科协论坛 2009 年第 12 期 （下） MapGIS 与 Excel 相结合在辽北化探数据处理中的应用 □李明崔永文李俊范广学葛连英 （辽宁省有色地质局一 0 六队辽宁铁岭112001） 摘要在辽北地区土壤地球化学找矿中， 应用Mapgis 软件可以快速制作完成地球化学取样点位图、 原始数据 图， 结合 Excel 电子表格采用 “迭代剔除高值法” 计算背景值和标准偏差， 进而求得异常下限， 并以此异常下限再 利用 MapGIS 绘制出单元素异常图及综合异常图。实践中通过 MapGIS 与 Excel 的应用大大地提高了工作效 率， 这为地质找矿快速直观地提供了找矿信息， 起到了重要作用。 关键词MapGIS Excel 土壤地球化学异常下限元素异常图 辽北地区 中图分类号P62文献标识码A文章编号1007-3973（2009）12-083-02 MapGIS作为国产优秀地理信息系统软件， 以其强大的图 形处理、 空间信息分析等功能为依托， 成为地勘行业使用最为 广泛的地理信息系统之一， 其点、 线、 面文件也成为地质勘查 成果表达、信息交换的标准文档。该软件具有文件投影转换 绘制迅速、 操作简单、 显示找矿信息较为直观等优点， 便于综 合图件的绘制； 在投影转换过程中， 生成的图元文件直接带属 性， 利于异常的解析推断， 为及时展开异常查证提供保证。 Ma- pGIS 软件已成为化探工作中绘制地球化学点位图、 原始数据 图、 元素异常图及综合异常图的重要工具。 以辽北开原市小甸子多金属矿区 1/万土壤地球化学测量 为例， 从野外取样、 背景值及异常下限的确定、 不同地球化学 图件绘制等方面简述了化探数据处理的方法和步骤， 通过Ma- pGIS 软件与 Excel 电子表格结合使用在化探数据处理过程中 取得了良好的效果。 1 工作概况 工作区位于辽宁省北部， 南距铁岭市直距约 35 km， 北距 开原市 41km。大地构造位置处于中朝准地台、 胶辽台隆之汎 河凹陷与李家台断凸交汇部， 沙河断裂带由测区南侧通过。 开 原～草市金多金属成矿带控制着该区的银、金多金属成矿带 的展布。工作区处于开原～草市金、 银、 铅、 锌、 铜多金属成矿 带的西部。该成矿带是辽北地区重点成矿区带之一，带长大 于 100km， 带宽 25km。带内有大型的柴河铅锌矿矿床， 和一 批银、 金、 铅、 锌、 铜、 镍等矿床 （点） ， 以及众多的物化探异常， 显示了该区具有良好的成矿环境和找矿条件。 依据开原～草市金银多金属成矿带元素的分布规律以及 工作区内现有的矿化特征， 在区内 16.6km2范围内布置了土壤 地球化学详查工作， 取样网度为 10020m， 基线 EW 向， 测线 SN 向。区内西部已发现有不同程度的金银矿化， 通过土壤地 球化学详查工作查明矿化体的时空分布， 寄希望在东部有所 发现。围绕银金多金属矿种， 圈定化探异常， 寻找隐伏矿体。 测区土壤剖面自上而下可划分为 A、 B、 C 三个层位。 A 层 不十分发育， 局部地段缺失， 为褐黑色腐殖土； B 层土壤发育， 多呈褐黄色～黄色， 深度为 10 ～ 50cm； C层为母质层， 颜色呈 黄褐～灰褐色，主要由风化的基岩碎屑组成。根据前人的土 壤取样试验， 确定 B 层 （30cm） 为取样层位， 野外样品加工粒 极为-40 目。基线上每个基点由全站仪施测定位， 取样定点采 用手持 GPS、 罗盘和测绳来完成， 每个测点误差≤2m。 野外施 工严格按照相关规范和确定的施工方案进行，样品加工后送 化验室分析， 分析项目包括 Au、 Ag、 Cu、 Pb、 Zn、 As 六种元素。 2 成图准备 应用 MapGIS 进行化探数据处理是基于其数字高程模型 （DTM） 系统中 TIN 模型分析 系统可对离散点数据快速生成 Delaunay 剖分三角网，在三角剖分的基础上可以进行手工调 整、 生成等值线图及相关专业分析功能。 2.1 数据准备 （1） 成图前逐点采集样点的平面坐标。 数据排列顺序为 x 坐标 （米） 、 y坐标 （米） 、 元素含量或采样点线号， 图面坐标与实 际坐标要进行转换。分别建立各元素含量数据及点位点线号 的电子表格文件， 在 Excel 电子表格中另存文件， 文件类型为 .csv,逗号分隔 （*.csv） 。见表 1 表 1 测区内部分土壤样品原始数据及点/线位置 （2）在资源管理器中找到*.csv 文件， 利用重命名将*.csv 文件的后缀 csv 改为 det 保存。 （3）“*.det” 文件为 ASCII 码的明码文件， 其格式又分格网 数据和非格网数据两种。用记事本软件将*.det 文件打开， 在 首行加入 notgrid 保存成 MapGIS 识别的高程数据文件。 2.2 异常下限的计算 应用迭代法在 Excel 中计算异常下限的过程 （1）计算全区各元素原始数据的均值（X1）和标准偏差 （S1） 。 （2）按 X1nS1 的条件剔除一批高值后获得一个新数据 集， 再计算数据集的均值 （X2） 和标准偏差 （S2） 。 （3） 重复第二步， 直至无特高值点存在， 求出最终数据集的均值 （X） 和标准偏差 （S） ， 则 X 作为背景值 C0， 以 X2S 作为异常下限 Ca， 见表 2。 表 2 工作区元素地球化学特征值及参数表 84 科研探索知识创新 与 科协论坛 2009 年第 12 期 （下） 3 点位图及单元素数据图的绘制 3.1 取样点位图成图 （1） 进入MapGIS6.5 主菜单， 点击空间分析DTM分析。 （2） 进入文件菜单打开三角剖分文件⋯， 即上述的*.det文 件。 （3） 进入模型应用菜单下选择高程点标注制图， 弹出下列 菜单 （图 1） 。 图 1 高程点标注显示视窗 （4） 高程点标注显示框中的 “符号” 是指采样点位置符号， 可以点击缺省符号区域自定义为 “ｏ” 符号； 标注是指元素点、 线号。 （5） 在标注位置框中设置数据的 “对齐方式” 选择 “右边” ， “角度” 为 “0” 。也可以自定义设置 x、 y 位移量。 （6） 在符号尺寸框中一般选择固定尺寸， 为 0.5 ～ 1。 （7） 在 “标注字体⋯” 框中设置字体大小、 颜色、 类型。 （8） 在 “标注格式⋯” 框中设置小数位数。 （9） 设置完成点击 “确认” 。 （10） 保存点文件、 线文件。 3.2 单元素异常图绘制 （1） 打开单元素高程数据三角剖分文件⋯， 即单元素*.det 文件。 （2） 在 TIM 模型菜单下， 进行快速生成三角剖分网， 对于 弹出的 “*.tin” 数据已修改是否先保存， 点击否。 利用删除三角 剖分网删除不必要的三角网。 （3） 在 TIN 模型菜单下追踪剖分等值线。 （4） 在设置等值线参数对话框中 （图 2） 以前面计算的各元 素异常下限为等值线外层， 选择等值线套区、 保留边界线、 等 值线光滑处理高程度、 轴向标尺。 图 2 设置等值线参数视窗 （5） 在等值线定层中设置所确定的等值线间隔、 线参数类 型、 注记参数类型及修改区参数。 （6） 在所有参数设置完毕， 则点击确定， 异常等值线自动 生成。 （7） 保存所生成的三角剖分文件、 点文件、 线文件、 区文件。 4 绘制综合异常图 根据工作区地球化学特征， 确定元素组合， 把元素组合中各 元素的单元素异常添加在一起，再套合在工作区同比例尺地 质图上， 绘制好图示图例， 完成全图的综合功能， 即可输出化 探综合异常图。测区部分地段综合异常图见图 3。 图 3 测区部分地段化探综合异常图 5 结语 Excel 电子表格中可以快速统计计算出元素地球化学特 征参数及异常下限， 而通过MapGIS软件的空间分析系统中直 接绘制出地球化学图件。地球化学图件的绘制方法较多，三 角剖分法只是其中的一种， 具有操作简单、 图件精确、 快速高 效的特点。 在本区的实际工作中，从收到数据到绘制出地球化学异 常图仅两天时间， 这与手工成图效率有极大的提高； 从异常成 果看， 在西部已知矿化区异常吻合显示， 在东部空白区新发现 异常， 经过异常验证发现了多条矿体， 说明地球化学找矿效果 明显为指导找矿提供了高效直观的找矿信息。也因此追加了 投资取得了明显的经济效益。 随着计算机日新月异的发展，一些繁琐数据的处理及图 件制作变得越来越简单。掌握这些新技术新方法，对于技术 人员来说非常必要和现实。上述实例只是简单地介绍了地球 化学图件的制作过程， 希望对初学者会有所帮助。 在没有专门化探软件的前提下， MapGIS与Excel两者结合 基本能完成化探异常解释评价中的处理数据和图件制作问题。 参考文献 [1]刘俊长,龚红蕾,刘军恒， 陈军威， 张玉领.基于 MapGIS 的 彩色平剖图自动绘制[J].物探与化探,2009,5. [2]蔡朝阳,孙德友,吴国学.MapGIS 与 Surfer 相结合在黑河市 化探工作中的应用[J].物探与化探,2009,4. [3]吴信才. MapGIS 地理信息系统[M].北京.电子工业出版 社， 2004. [4]唐朝永,易慧.VBA和MapGIS在化探异常解释评价中的作 用[J].物探与化探,2008，8. [5]李明,崔永文等.辽宁省开原市靠山镇小甸子区土壤地球化 学测量工作报告[R]. 辽宁省有色地质局 106 队档案室, 2009.