VBA和MapGIS在化探异常解释评价中的应用.pdf

第32卷第4期物 探 与 化 探Vol . 32,No. 4 2008年8月GEOPHYSI CAL MapGIS;异常下限;点位数据图 中图分类号 P632 文献标识码 A 文章编号 1000 - 89182008 05 - 0392 - 05 化探是地球化学找矿或勘查地球化学的简 称 [1 - 2] ,作为地质找矿工作的一种手段,在成矿远景 预测、 勘查靶区优选、 深部隐伏矿床预测等方面取得 了显著成效。化探异常解释评价的结论直接影响到 找矿效果,而异常下限的确定和异常图件的编制在 化探异常解释评价中起着至关重要的作用。在没有 专门软件的前提下,如何才能完成这些大量的基础 性工作针对这些问题,笔者近年来就VBA Visual Basic forApplications [3]程序和 MapGIS在化探找矿 中的应用进行了探讨和总结,运用VBA编译程序处 理化探数据,用MapGIS绘制化探图件,两者结合起 来完成异常解释评价工作,获得了较好的应用效果。 这里,着重介绍了均值加2倍离差法确定化探异常 下限的VBA程序编译及离散点位数据图的MapGIS 成图方法。 1 VBA与MapGIS在化探领域应用现状 VBA是MicrosoftOffice集成办公软件的内置编 程语言,是目前流行的应用程序开发语言VB Visu2 alBasic的子集。它“ 寄生 ” 于 Office应用程序,是 Office 2003重要的组成部分。它的数据可以. xls文 件格式保存在EXCEL中,不需要建立专门的数据 库,这种编程语言容易学习,使用灵活方便。VBA 目前在化探领域中的应用并未广泛,主要应用是软 件人员进行一些数据计算、 图形文字处理的程序设 计及编译专业方面的软件工具包等,如Geokit地球 化学工具软件包 [4 ]。 MapGIS [5 ]是武汉中地信息工程有限公司研制 的具有自主版权的大型基础地理信息系统软件平 台,是一个集图形、 图像、 地质、 地理、 遥感、 测绘、 人 工智能、 计算机科学于一体的大型智能软件系统,包 括数据采集、 编辑整饰、 图形像配准、 图幅接边、 图库 管理、 空间分析、 图形输出等内容的国土资源行业的 通用软件,已发展到MapGIS7. 0版本。近年来Map2 GIS在化探领域中已得到广泛应用,主要表现在化 探图件制作、 区域地球化学背景分析、 二次函数库的 开发应用等 [6 ] ;在MapGIS平台下运用分形理论进 行地球化学异常圈定 [7 - 8] ;以及物化探预处理软件 的设计与应用 [9 ]等。 2 化探异常下限的VBA编程计算 化探异常下限的确定方法,传统的有移动平均 法、 趋势面法、 克力格法、 概率格纸法和均值加标准 离差法等 [10] ,最近又提出了多重分形计算法 [11 ]。 其中,均值加2倍离差法在有色金属矿产地质勘查 化探异常解释评价工作中应用较多。这种方法数据 处理量大,基本数据上千个,计算过程较为繁琐,在 没有专门计算软件的情况下,通过编译VBA程序计 算处理,简化了计算过程,提高了工作效率及成果资 料的精确性。其程序编译思路、 方法如下。 2. 1 工作思路 均值加2倍离差计算异常下限,即单元素异常 下限均值 x 2倍离差2δ。x为单元素的数 据平均值,是该元素单个数据在[x- 2δ, x2δ]范围 收稿日期 2007 - 04 - 10;修回日期 2008 - 02 - 25 基金项目湖南有色地质勘查局湘东北金矿靶区优选项目200606资助 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 4期唐朝永等VBA和MapGIS在化探异常解释评价中的应用 内的数据平均值,如果单个数据不在此范围内,必须 剔除此数据。这个计算过程可以用一个DO LOOP 循环 [12 ]来解决。 2. 2 数据准备 打开EXCEL,新建一个工作薄,保存为. xls文 件如异常下限计算. xls。在新建工作薄中设置2 张工作表sheet1、sheet2。sheet1存放原始数据,第一 行为标题行,其排列的顺序为样品编号、x坐标、y坐 标及各元素名称;第二行及以下存放相应的数据。 sheet2用来设置计算控件及存放计算结果。 2. 3 程序编辑 1编写代码。在sheet2界面中,从工具菜单 下进入宏 Visual Basic编辑器,出现Microsoft VisualBasicBook1界面,在插入菜单下点击模块, 进入Microsoft Visual BasicBook1[模块 1 代 码 ] 界面,再在插入菜单下点击过程,弹出添加过 程视窗图1 ,类型选择子程序,范围选择公共的, 名称框中输入子程序名称,如本例为计算,点击确定 后回到Microsoft Visual BasicBook1[模块 1 代 码 ] 界面,即可进行程序编译工作。 图1 Visual Basic编辑器模块代码设置界面视窗 均值加2倍离差法计算化探异常下限的VBA 程序 Dim x1 To 5000 , cells5000, 1 , i, qh99 , pfh1999 , fc1999 , p 1999 , j, y1999 , yc1999 , xx, sx, jj, jm, max, min Public Sub计算 Dim x1 To 5000 , cells5000, 1 , i, qh5000 , j, y5000 , yc5000 , t, p 1999 , xx, sx, jj, jm, max, min Nvol Sheets“sheet2”. cells24, 3 ’ 输入样品 个数 m Sheets“sheet2”. cells25, 3 ’ 输入元素个数 Ename “ ”’ 赋值 For jm 1 To m Ename Sheets“sheet1”. cells1, jm n Nvol max - 10000 min 10000 For i 2 To n 1 x i - 1 Sheets“sheet1”. cells i, jm If x i - 1 max Then’ 求最大值 max x i - 1 ElseIf x i - 1 min Then’’求最小值 min x i - 1 End If Next i Sheets“sheet2”. cells2, jm 1 Ename Sheets“sheet2” . cells3, 1 “ 原始样品数 ” Sheets“sheet2”. cells3, jm 1 n Sheets“sheet2” . cells10, 1 “ 初始最大值 ” Sheets“sheet2”. cells10, jm 1 max Sheets“sheet2”. cells11, 1 “ 初始最小值 ” Sheets“sheet2”. cells11, jm 1 min flag 0 Do’do - loop循环 qh0 0 pfh0 0 For j 1 To n qh0 qh0 x j’ 求和 pfh0 pfh0 x j 2’ 初平方和 p 0 qh0 /n’ 初平均值 fc0 Sqr pfh0 - qh0 2 /n /n’ 初方差 yc0 p 0 23fc0’ 初异常 Next j If flag 0 Then Sheets“sheet2” . cells4, 1 初和 ” Sheets“sheet2”. cells4, jm 1 qh0 Sheets“sheet2”. cells5, 1 “ 初平均值 ” Sheets“sheet2”. cells5, jm 1 p 0 Sheets“sheet2” . cells6, 1 “ 初平方和 ” Sheets“sheet2”. cells6, jm 1 pfh0 Sheets“sheet2”. cells7, 1 “ 初方差 ” Sheets“sheet2”. cells7, jm 1 fc0 Sheets“sheet2” . cells8, 1 “ 初平均- 2f” Sheets“sheet2”. cells8, jm 1 p 0 - 23 fc0 Sheets“sheet2” . cells9, 1 “ 初平均2f” Sheets“sheet2”. cells9, jm 1 p 0 23 fc0 393 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物 探 与 化 探32卷 Sheets“sheet2” . cells12, 1 “ 初异常下限 ” Sheets“sheet2”. cells12, jm 1 yc0 End If flag 1 ’ 判断 xx p 0 - 23fc0’ 计算条件下限 sx p 0 23fc0’ 计算条件上限 j 1 For i 1 To n If xx x i And x i max Then’ 求计算最大值 max x jj ElseIf x jj ” 、 “” 的 要做处理,要用一个具体数字代替,② 输入的样品数 与元素个数要与原始数据表中一致。 2. 4 计算应用 启动EXCEL,打开上述经过程序编译的异常下 限计算. xls文件,在弹出的窗口中选择启用宏。将 需要处理的原始数据按上述格式复制到sheet1中, 然后转到sheet2视窗,在相应单元格中本例为 cells24, 3、cells 25, 3单元格输入样品数 1 885和元素个数11,然后点击计算按扭,计算结果显 示在sheet2表的上方图 2 。 图2 化探异常下限计算结果视窗 3 离散点位数据图的MapGIS成图方法 化探异常解释评价的基础图件有单元素点位数 493 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 4期唐朝永等VBA和MapGIS在化探异常解释评价中的应用 据图、 单元素异常曲线图、 剖面图、 平面剖面图、 单元 素等值线立体图及综合异常图等 [1, 10 ]。其中单元素 异常曲线图与点位数据图是离散点位数据图中的一 种。离散点指带有坐标的元素分析含量的一个数据 集,即每一个元素都有对应的坐标与相应的含量值。 离散点数据图可利用SUFER或MapGIS软件完 成 [13 ]。就 MapGIS而言,其方法也有多种。如① 以 QBASIC语言编制程序形成MapGIS点明码文件和 线明码文件 [14 ] ,再转换成点、 线文件格式;②是在 MapGIS空间分析系统中利用三角剖分文件直接成 图,其关键步骤是将离散点数据网格化。下面详细 说明在MapGIS空间分析系统中直接绘制单元素异 常曲线图与点位数据图的成图方法。 3. 1 数据准备 1成图前逐点采集样点的平面坐标。其数据 排列的顺序为x坐标、y坐标、 元素含量。坐标以米 为单位度量,采用Excel电子表格形式存储数据。 2利用Excel电子表格本身的统计计算功 能,将实际坐标转换为图面坐标。 3将Excel电子表格转变为以逗号分隔的文 本文件在Excel电子表格中另存文件,其文件类型 为. csv,逗号分隔3. csv。 4在资源管理器中找到 3. csv文件,利用重 命名将 3. csv文件的后辍csv改为det。 5用记事本软件将 3. det文件打开,在首行 加入notgrid并存盘。 3. 2 单元素异常曲线成图 1进入MapGIS主菜单,点击空间分析 DT M分析。 2打开高程数据分析即 3. det文件。 3在TI N模型菜单下,先进行高程初始三角 剖分,再优化高程初始三角剖分,利用删除三角剖分 图3 设置等值线参数视窗 网边删除不必要的三角网。 4在TI N模型菜单下追踪剖分等值线。 5在设置等值线参数对话框图 3 中选择等 值线套区、 保留边界线、 等值线光滑处理 中程度、 轴向标尺。 6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。 7在所有参数设置完毕,则点击确定,异常等 值线自动生成。 8保存所生成的三角剖分文件、 点文件、 线文 件、 区文件。 3. 3 点位数据图成图 1在上述等值线成图完毕,打开三角剖分文 件 3. tin。 2在模型应用菜单下选择高程点标注制图, 弹出下列菜单图 4 。 图4 高程点标注显示视窗 3高程点标注显示框中的“ 符号 ” 是指采样点 的表示,即可以是缺省的“” 号,也可以自定义符 号,方法是用鼠标点击缺省符号区域;“ 标注 ” 是指 元素的含量数据。 4在标注位置框中可以设置数据的“ 对齐方 式 ” 、 “ 角度 ” 旋转。如果是自定义则可以设置x、y 的位移量。 5在符号尺寸框中一般采用固定尺寸,且数 字多为1～2。 6在“ 标注字体 ⋯” 框中可以设置字的大小、 颜色、 字的类型。 7在“ 标注格式 ⋯” 框中可以设置小数点显示 的位数。 8当一切参数设置完毕后,点击确定,点位数 据图自动生成。 9保存点文件、 线文件。 4 结语 在没有专门化探软件的前提下, VBA和Map2 593 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 物 探 与 化 探32卷 GIS两者结合基本能解决化探异常解释评价中的处 理数据和图件制作问题。笔者所述的均值加2倍离 差法计算确定化探异常下限,在化探异常解释评价 工作中应用较多,其VBA程序具有较强的实用性和 可操作性。在实际的化探异常解释评价工作中,通 常需要2套有时甚至多套不同的异常圈定方案,只 要对所编译的VBA程序稍加修改即可计算出不同 的异常下限值。化探异常图件的绘制方法较多,离 散点位数据图只是其中的一种,在MapGIS空间分 析系统中直接绘制这种图件,具有操作简单、 图件精 确、 快速高效的特点。 随着计算机日新月异地发展,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 简单的实例对初学者会有所启示。 在实际地质工作中运用VBA和MapGIS还可以 完成其他大量的数据处理和图件编制等工作,并进 行基于VB的MapGIS组件式二次开发 [15 ] ,成倍地 提高工作效率,他们在地矿行业中具有较好的应用 效果和开发前景,值得进一步从广度和深度上去研 究、 开发、 应用。 参考文献 [1] 王崇云.地球化学找矿基础[M ].北京地质出版社, 1987. [2 ] 罗先熔,文美兰,欧阳菲,等.勘查地球化学[M ].北京冶金工 业出版社, 2007. [3 ] 李政,梁海英,李昊. VBA应用基础与实例教程[M ].北京国 防工业出版社, 2005. [4 ] 路远发. GeoKit一个用VBA构建的地球化学工具软件包[J ]. 地球化学, 2004, 335 459. [5 ] 中国地质大学信息工程学院. MAPGIS平台地理信息系统用户 教程[M ].武汉武汉大学出版社, 1997. [6 ] 李沙园,陈英伟. MAPGIS在油气化探中应用[ J ].安徽地质, 2005, 152 101. [7 ] 李随民,姚书振.基于MAPGIS的分形方法确定化探异常[J ]. 地球学报, 2005, 262 187. [8 ] 郭科,魏友华,陈聆,等.基于MAPGIS平台下分形理论在地球 化学异常圈定中的应用[J ].成都理工大学学报自然科学 版 , 2006. 33 4 356. [9 ] 刘葆青,刘文兵.物化探预处理软件与应用[ J ].石油仪器, 2007, 211 25. [10]吴昌荣.区域化探异常评价程序与方法[ C ].中国地质学会地 球化学专业委员会地球化学异常评价学术会议.秦皇岛. 1988. [11]孙忠军.矿产勘查中化探异常下限的多重分形计算方法[ J ]. 物化探计算技术, 2007, 291 54. [12]龚沛曾,陆慰民,杨志强. VisualBasic程序设计简明教程第二 版 [M ].北京.高等教育出版社2005. [13]高艳芳.离散数据网格化参数的确定和数学模型的选择-以 Sufer 7. 0、Mapgis6. 0为例[J ].地质与勘探, 2002, 38 增刊 138. [14]张滨生.利用MAPGIS快速制作点位数据图的一种方法[J ].物 化探计算技术, 2001, 23 1 90. [15]马长发.基于VB的MAPGIS组件式二次开发[J ].新疆师范大 学学报自然科学版 , 2005, 24 2 37. THE APPL ICATI ON OF VBA AND MAPGIS TO THE INTERPRETATI ON AND APPRA ISAL OF GEOCHEM ICAL ANOMAL IES TANG Chao2yong, YIHui No . 247Geological Party, Hunan Bureau of Nonferrous Geological Exploration, Changsha 410129, China Abstract The calculation of the lower limitof the geochemical anomaly and themap compilation are of key and basic i mportance in the interpretation and appraisalof geochemical anomaly . Thispaper dealswith the deter mination of the threshold of the geochemical anomaly with VBA programming based on average value and t wo timesof standard deviation, and the for direct compilation of the discrete point position map withMapGIS . The VBA andMapGISwere combined with each other and applied on the basis of the authors’experi2 ence, with satisfactory result obtained.It is pointed out thatVBA andMapGIS have wide application prospects in geology and mining industry . Key wordsVBA; MapGIS; threshold of anomaly; discrete point position map 作者简介唐朝永1964 - ,男,湖南邵阳人, 1990年毕业于桂林冶金地质学院,高级工程师,从事地质勘查与找矿预测研究工 作。 693 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.