MAPGIS技术在1_5万水系沉积物测量中的应用

收稿日期 : 2002Ο06Ο06。李杰美编辑。 作者简介 : 黄辉 (19692) , 女 , 江西乐安人 , 武警黄金地质研究所工程师 , 学士 , 从事 GIS应用研究。 第 8 卷 　第 3 期 2002 年 9 月 黄 金 地 质 GOLD 　GEOLOGY Vol18 　No13 Sep1 , 2002 MAPGIS技术在1∶5万水系沉积物测量中的应用 黄 　辉1 , 于爱军1 , 刘玖芬2 , 戚静洁2 (11 武警黄金地质研究所 , 河北 廊坊 　065000 ; 21 武警黄金第七支队 , 山东 烟台 　264004) 摘要 : 传统的地球化学测量提交的成果 , 图件与分析数据表是分离的 , 综合异常专题图是感官上 的色块表达 , 而在 GIS中 , 地球化学专题资料既可以是利用区图元实体表达的综合异常专题图 , 也可以是原始分析数据或网格化数据 , 不仅可以输出需要的图形 , 还可以进行信息检索、统计和 空间分析。将地球化学测量的采样点信息建成 Microsoft Excel 数据表 , 与点位空间图形链接 , 形 成 GIS数据 , 以全区和各类地层为统计单元 , 统计 Au 含量平均值、均方差、变化系数、分布的 样品数量以及可按 Au 含量对数 011 为间隔的分组频数 ; 据此建立 DTM模型 , 可分析金异常分布 特征 , 实现 1∶5 万水系沉积物测量图形和数据库的微机化制作。 关键词 : MAPGIS; 水系沉积物测量 ; 属性 ; 统计 ; 空间分析 中图分类号 : TP311152 ; P632 + 11 　　　文献标识码 : A 　文章编号 : 1006Ο558X (2002) 03Ο0065Ο04 　　通常 , 地球化学测量都是先完成野外工 作 , 待样品化验结果报出后才能开始室内数 据处理、图件绘制。大批数据需要在尽量短 的时间内统计、分析 , 异常等值线必须以数 据图作底勾绘 , 面积性的工作样品数常在几 千到上万个 , 传统的制图工序较长 , 成果不 能及时报告 , 如果分析的元素有 10 余个 , 往往需要半个月时间。而利用 GIS 规范 编程规范下载gsp规范下载钢格栅规范下载警徽规范下载建设厅规范下载 工作 程序 , 统筹安排 , 就能及时快速地提交成 果 , 效率提高几倍甚至十几倍。 1 　数据准备 数据准备及时能消除工序间等待时差 , 图件分幅以 1∶5 万军用地形图为底图 , 按地 形走向 , 主要是山脉走向特点 , 勾绘分水岭 界线 , 作为 1 级汇水边界 , 在第 1 条 1 级分 水岭下游 , 按次一级的地形走向沿 1 级分水 岭往下勾绘出 2 级分水岭 , 按此原则类推 , 形成树枝状水系和汇水盆地。 这部分图件在室内完成矢量化 , 利用 MAPGIS解决误差校正、投影变换、图件拼 接等问题 , 同时制作测区同比例尺数字地质 图 , 并对地层、侵入岩等进行属性链接。 施工期间 , 做好取样点位设计、标注、 编号和化验单填写 , 为了满足 GIS 数据进行 属性分析功能的要求 , 设计数据表格需具有 科学性和完整性 , 见表 1。如果采样点由 GPS全球卫星系统定位 , 可在表中添加采样 点坐标 ( X , Y) 字段。X 和 Y 分别是采样 点 经 度 ( DDDMMSS1SS ) 、 纬 度 (DDMMSS1SS) 。某矿区工作面积 600 km2 , 取样 3 335 件 , 只化验直接指示元素 Au。样 品按批次顺序以 Excel 形成电子表格 , 分析 结果亦以电子表格形式报出 , 为空间分析和 自动化制图提供数据。 施工完的工作区以图幅为单位 , 在室内 对取样点位按照图内从左至右 ,再从上至 表 1 　采样点原始数据结构 字段名称 数据类型 长度 小数控制 ID 长整型 10 点位编号 文 本 20 标注编号 文 本 10 分析编号 文 本 20 w (Au) / 10 - 9 双精度型 10 2 点位类型① 整 型 4 　　①1 —水系沉积物采样点 ;2 —土壤采样点 ;3 —质量检 查重复取样点 下 , 以点位编码的顺序进行数字化 , 这样既 可以避免烦琐的重复输入点位编码的工作 , 又可以保证属性链接的正确 , 工作效率大大 提高。图纸会因施工过程中折叠、使用而变 形 , 因此须利用 MAPGIS 系统进行误差校 正、图件拼接。 2 　属性链接与自动化制图 利用 MAPGIS 不仅可以制作图形 , 还可 以通过 MAPGIS 系统的属性链接功能 , 实现 原始数据与点位空间图形的有机结合。属性 链接的前提和关键是选择关联字段 , 在制作 点位图时 MAPGIS 系统会自动将输入顺序值 赋给 ID 码 , 充分利用 ID 码将数据表格按照 点位编码排序 , 添加顺序值 ID 列 , 从而确 保 ID 值相同的点位和数据记录对应的是同 一个点。生成 MAPGIS 易挂接成功的 DBASE Ⅲ格式文件 , 对点位链接属性后形成标准 GIS数据。这样就不必专门对每一条数据标 注关键字段 , 从而简化工序 , 节省时间。 MAPGIS 是地理信息系统 , 不是地质类 专题系统 , 没有单一的模块用于地球化学测 量专题的制图功能 , 但是充分地利用 MAPGIS 各模块组合 , 同样能实现原始数据 直接成图。 前述已制作的点位图 , 它不仅仅是空间 位置的表达 , 更因为其中隐含了诸多数据信 息 , 利用 MAPGIS 的“根据属性标注释”[1 ] 功能 , 把“标注编号”和“Au 含量”2 个 属性字段分别注释 , 就可以自动完成“采样 点位图”和“Au 含量数据图”。 3 　元素统计分析与计算处理 利用 MAPGIS 的空间分析功能进行数据 资料的处理 , 可以完成属性的统计分析、 DTM 模型制作。 统计时将整个图幅作为全区 , 出露地 层、岩体分离成单个文件作为单个分区分别 进行统计。针对数据分布特征 , 统计时取 Au 含量对数值 , 并且以对数值 011 为间隔 值段 , 端值规定小数点后第 2 位数字为 7 , 这样可使所有整数的数值皆落在取值区间内 而不落在值端上①。将点位图与数字地质图 中地层、岩体做“点对区相交分析”, 再做 “单属性分类统计”, 可以统计出 Au 在全区 和二长花岗岩等岩石中的分布特征。Au 含 量在 210 ×10 - 9～212 ×10 - 9之间有一个小波 峰 , 反映Au 有 2 次迁移 , 而反映的Au 迁移 母体就是该区 Au 富集成矿的重要物质来源 (图 1、2) 。其他统计图、表略。 图 1 　二长花岗岩中 Au 含量对数值段频数统计直 方图 　　全区及各分区元素的平均含量、标准离 差、变异系数均统一为剔除高值点后的统计 66 2002 年　　　　　　　　　　　　　　　黄 金 地 质 ① 武警黄金指挥部. 地质勘查技术管理规范汇编 (物探、化探规范) , 1991. 图 2 　全区 Au含量对数值段频数统计直方图 结果 (表 2) [2 ] 。地球化学等值线 , 按照 - 115 S 、- 0 15 S 、+ 0 15 S 、+ 2 10 S 、2倍 [ + 210 S ]、4 倍 [ + 210 S ] 的统计结果勾 绘 ,后2个值分别作为各元素的高背景区界线。 表 2 　研究区 Au含量及变异系数 分类单元 样品数 w (Au) / 10 - 9 平均值 标准离差 变异系数 第四系 512 1173 1106 0161 白垩系 183 1181 0197 0153 张八岭群 2 059 1198 0154 0127 花岗闪长岩 60 2100 0174 0137 二长花岗岩 521 2137 0144 0118 全　区 3 335 2103 0153 0126 　　异常等值线按全区域进行统计 , 按照 X + 2 S 作为外带 , 中带和内带根据各元素含 量变化的特点 , 分别按照 1∶2∶4 进行确定 , 即 310 , 610 , 1210。 1∶5 万水系沉积物测量采样密度为 4～8 个点/ km2 ①。虽然规范要求点分布应均匀 , 但是施工中采样点是离散点而不是网格状分 布。因此首先要对数据进行网格化预处理 , 在网格化类型栏中 , 可选择进行网格化时所 用的方法。MAPGIS 系统提供 4 种选择 , 分 别是“距离幂函数反比加权法”、“Kring 泛 克立格法”、“稠密数据中值选取法”和 “稠密数据高斯距离权法”。本次选择“距离 幂函数反比加权法”, 根据统计分析出的数 据设置等值层值和套区颜色 , 系统能自动生 成Au 地球化学图和 w (Au) / 10 - 9等值线 图 , 将后者与数字地质图套合制成测区地质 化探综合图 (图 3) 。至此该矿区图件在分 析数据报出后 015 个工作日就全部完成。 水系沉积物测量表明 , 区内金异常自北 向南分布 , 具有一定规模 , 大多有明显浓集 中心。区内已知金矿点均在金异常中或附 近 , 是金矿床预测的重要变量。异常查证表 图 3 　某测区地质化探综合图 (据高池兴等 , 2000) Q —第四系 ; K—白垩系 ; PT—前震旦纪变质岩系 ; γδ25 —花岗闪长岩 ; ηγ25 —二长花岗岩 ; 1 —断裂 ; 2 —w (Au) / 10 - 9等 值线及异常编号 ; 3 —已知金矿 ; 4 —采样点及 w (Au) / 10 - 9 76第 3 期 　　　　　　　　黄辉等 : MAPGIS技术在 1∶5 万水系沉积物测量中的应用 ①武警黄金指挥部. 地质勘查技术管理规范汇编 (物探、化探规范) , 1991. 明 , 在 HS - 11、HS - 18 号金异常区内分别 发现样长 015 m、Au 含量 2124 ×10 - 6和 110 m、2142 ×10 - 6的 NNE 向构造蚀变带 ; 在 HS - 1、HS - 7 号金异常区发现含 Au 构造 蚀变带[2 ] 。 4 　结 　论 1) MAPGIS 技术应用于地球化学测量规 范施工工序 , 统筹安排 , 大大提高了工作效 率 , 在制图的同时建立了标准 GIS 数据库。 2) 充分利用 MPAGIS 的功能 , 根据数 据自动化制图是一种高效准确的 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 , 而且 如果样品数越多分析相关元素越多 , 该方法 的优势体现得越明显。 3) MAPGIS 的数据处理功能不是单一的 模块 , 而是需要针对数据类型 , 选择“投影 变换”、“属性库管理”、“空间分析”、“图形 编辑”中相关功能集成。 4) 如果根据该方法思路在 MAPGIS 平 台上进行二次开发 , 集成一个功能模块 , 就 可避免操作过程中各平台的变换。 参考文献 : [1 ] 中国地质大学信息工程学院. MAPGIS地理信息系统实 用教程 [M] . 湖北 武汉 , 2000. [2 ] 高池兴 , 赵新峰 , 于爱军 , 等. 安徽省张八岭地区水 系沉积物测量工作报告 [ R] . 山东 烟台 : 原武警黄金 第十支队 , 2000. Application of MAPGIS on the 1∶50 000 stream sediment survey HUANG Hui1 , 　YU Ai2jun1 , 　LIU Jiu2fen2 , 　QI Jing2jie2 (11 Gold Geological Institute of CA PF , Langf ang , Hebei 065000 , China ; 21No17 Gold Geological Party of CA PF , Yantai , Shangdong 264004 , China) Abstract : In the result given by the traditional geochemistry survey , maps and analytical data sheets are separated , the composite anomaly thematic maps are just the expression of color block on sense. But in GIS , the geochemistry thematic information could be taken as the composite anomaly thematic map , orig2 inal analyses data or grid data. It can output the images , retrieve information , statistics information and do some space analysis. Build the data sheets of Microsoft Excel based on the sampling point information of the geochemistry survey and link them with the point space images , and the GIS data was built . Tak2 ing whole area and all types of strata as statistics unite , the average value of Au content , errors of mean square , coefficient of variation , amount of distributed samples and grouped frequency are countted. By this method the DTM model was built and it helped to make analysis of the characteristics of gold anom2 lies , and made it possible to make 1∶50 000 stream sediment survey maps and data base on computer. Key words : MAPGIS ; stream sediment survey ; characteristic ; statistics ; spatial analysis 86 2002 年　　　　　　　　　　　　　　　黄 金 地 质