在地球化学普查中,根据异常下限圈定出单元素异常后,要对异常进行初步评价和筛选查证,就需要计算单元素异常特征参数。这些参数主要包括:异常点数、异常面积、最大值、平均值、浓度分带、异常衬度、异常规模、面金属量等,它们可以通过EXCEL或手工计算。但当单元素异常较多,测试的元素种类也较多时,EXCEL或手工计算特征参数就是件很繁琐的事,费时费力。建立测定的地球化学数据与取样点位间的图层和单元素异常区图层,经点图层对异常区图层相交分析得到了异常区内各元素含量、异常编号及异常面积的点图层,将该点图层属性导出为DBF格式,用自编的计算程序,很快就能算完一幅图的单元素异常特征参数,形成EXCEL表格。

数据库的图层包括化探取样点位数据图层及各单元素异常区的面图层。

取样点位数据图层属性是样品编号和各元素的化验数据,化验数据属性字段名为元素符号,字段类型为数值型。Au单位为10^-9,其他元素单位为10^-6。各单元素异常区的面图层属性为异常区面积、周长和异常编号,异常区面积单位为mm²。

将单元素异常区图层与取样点位数据图层做区对点的叠置空间分析,把单元素异常区中异常编号、异常面积、周长字段的空间信息叠加到点位数据图层中,并得到了该元素各异常区内的叠加属性点位图层。将该点位图层属性导出为DBF格式,以备计算该元素异常特征参数时用。

特征参数中,单元素异常下限值(T₁)和异常背景值(C₂)是人为确定数值,计算时需要输入数值。其他单元素异常特征参数术语及代号为:异常点数(N₁)、异常面积(S₁)、最大值(M₁)、平均值(C₁)、浓度分带(N_d)、异常衬度(F₁) 、异常规模(P₁)、面金属量等(P₂)。

根据异常区内单元素异常含量,用异常下限的1、2、4、8倍数将异常区分为1、2、3、4个浓度分带,表示外、中、内、强内带。

异常衬度(F₁)=平均值(C₁)/异常下限(T₁)。

异常规模(P₁)=异常面积(S₁)×异常衬度(F₁)。

面金属量(P₂)=[平均值(C₁)-背景值(C₂)]×异常面积(S₁)。

异常特征参数计算程序是在WINDOWS XP下的FOXPRO软件开发的。设置1个工作目录:D:\LSHT。需准备一个辅助库结构文件,文件名为AAA.DBF,字段名包括异常编号、单元素异常特征参数代号,其中异常编号和浓度分带为字符型的,其他为数值型(N 10.2)。由空间分析后点位图层属性导出的元素数据库文件(称源数据库),格式为DBF,各元素特征参数要分别计算。运行计算程序,屏幕提示:“输入要计算的元素符号、异常下限、背景值”,然后自动计算,计算结果存放在DBF格式的文件中,程序自动显示计算结果。具体的流程如图1所示。

程序名称为DJBJS.PRG,格式文件如下:

set talk off

set defa to d:\LSHT

CLEAR

yk=' '

xx=0.00

@6,6 say "输入要计算的元素符号:" get yk

@8,6 say "输入该元素的异常下限:" get xx

@10,6 say "输入该元素的背景值:" get bjz

read

YK=ALLTRIM(YK)

jgK="&yk"+"2"

close all

sele 1

use '&yk'

sele 2

use AAA

zap

append blank

n=1

sele 1

bh=ycbh

mj=面积*0.0025

sele 2

replace h1 with alltrim(bh)

replace s1 with mj

do while .t.

sele 1

go 1

do while .t.

do case

case n=recn().and.n<>1

n=n+1

sele 2

append blank

replace h1 with alltrim(bh)

replace s1 with mj

sele 1

goto n

exit

otherwise

if bh=ycbh

n=n+1

exit

else

skip

endif

if eof()

exit

endif

endcase

enddo

sele 1

goto n

mj=面积*0.0025

bh=ycbh

skip

if eof()

exit

endif

enddo

sele 2

goto top

bh=alltrim(h1)

do while .T.

sele 1

calculate CnT() FOR ALLTRIM(YCBH)="&BH" TO DS

CALCULATE MAX(&yk) for alltrim(ycbh)="&bh" to zgz

calculate avg(&yk) for alltrim(ycbh)="&bh" to pjz

cd=pjz/xx

gm=cd*mj

jsl=(pjz-bjz)*mj

sele 2

replace t1 with xx,n1 with ds

replace m1 with zgz ,c1 with pjz,f1 with cd

replace p1 with gm

replace p2 with jsl

do case

case zgz>=xx.and.zgz<2*xx

nd1=" 1"

case zgz>=xx*2.and.zgz<8*xx

nd1=" 2"

case zgz>=xx*8.and.zgz<16*xx

nd1=" 3"

case zgz>=xx*16

nd1=" 4"

endcase

replace nd with nd1

skip

bh=alltrim(h1)

if eof()

exit

endif

enddo

sele 2

copy to '&jgk'

use '&jgk'

brow

retu

在1∶50 000地球化学普查中,我们可以应用该程序设计快速、方便地计算地球化学特征参数,使结果能很容易地插入到WORD报告中。并用MAPGIS65软件绘制相关图件,比例尺1∶50 000,图面以mm为单位,计算出的异常面积单位为km²。

以某区金(Au)异常特征参数计算为例介绍应用过程,金的源数据库文件名为Au.dbf,计算结果存放在AU2.DBF文件中,可以用EXCEL直接打开。

取样点位图层和各元素的化验数据(12种元素)组成了点位数据库图层(图2),属性包括样品编号和各元素的化验数据。

确定了Au的背景值和异常下限后,就可以圈出金异常图(图3),异常编号分别为AS1-1、AS1-2、AS2-1、AS2-2、AS2-3等。将异常线拓扑成异常区,把异常编号连接到异常区属性中。

用点位数据库图层(图2)和单元素异常区图层(图3),经点对区的相交分析得到了异常区内各元素含量、异常编号及异常面积属性的点位数据图层,将该数据图层属性导出为DBF格式文件,Au字段为异常区内的金含量(删除了其他元素字段),Ycbh字段为金异常编号(图4)。

运行计算程序,屏幕提示:“输入要计算的元素符号、异常下限、背景值”,然后自动计算,计算结果存放在AU2.DBF文件中,屏幕显示计算结果(图5)。为了编程方便,字段名采用了单元素异常特征参数的代号。

单元素异常特征参数的统计和计算方法很简单,但当异常个数较多、测试元素种类也较多时,计算就较为繁琐,费时费力。在MAPGIS软件支撑下,利用空间数据建库和空间分析功能,得到了单元素异常区内的相关数据,应用FOXPRO编制了统计和计算异常特征参数的程序,并形成EXCEL表格,可方便地加入到各种成果报告中。

在计算程序中, “mj=面积×0.0025”是将1∶50 000图上的mm²转换成特征参数计算需要的km²,给出的程序仅适用于1∶50 000图件导出的DBF数据,其他比例尺图件需修改程序中0.0025这个参数,可以按照(比例尺分母×10^-6)²进行修改。

浓度分带参数的计算是对单个异常范围内元素含量的最大值进行比较判断,用异常下限的1、2、4、8倍数将异常区分为“外、中、内、强内” 4个浓度分带。在一个测区内,对于不同的景观分区,同一种元素的异常下限不同时,应按景观分区分别进行计算。