專利名稱：基于開口匯水盆地的水系沉積物調(diào)查數(shù)據(jù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以開口匯水盆地為單元的水系沉積物元素或礦物調(diào)查數(shù)據(jù)綜合及 顯示方法，具體地說是一項(xiàng)基于GIS (Geographic Information System)的開口匯水盆地 提取及匯水盆地內(nèi)采樣點(diǎn)元素或礦物調(diào)查數(shù)據(jù)綜合與顯示方法，涉及地理信息系統(tǒng)、勘 查地球化學(xué)、環(huán)境地球化學(xué)、礦產(chǎn)勘查等技術(shù)領(lǐng)域，能直接應(yīng)用于區(qū)域性水系沉積物元 素或礦物調(diào)査數(shù)據(jù)的綜合處理與成果圖形表達(dá)等。
背景技術(shù)：
水系沉積物元素或礦物調(diào)査是評價(jià)區(qū)域地表元素豐度或重(副)礦物分布的重要方 法，可應(yīng)用于環(huán)境評價(jià)或各種金屬礦床的尋找。水系沉積物元素分析結(jié)果反映了上游匯 水盆地范圍內(nèi)的元素平均值，而礦物的種類與含量反映了上游匯水盆地范圍內(nèi)的相應(yīng)地 質(zhì)異常體的存在。基于采樣點(diǎn)的元素或礦物含量(組合)分布圖或網(wǎng)格化后的成果圖(等 值線圖或色塊圖等)均不能反映源區(qū)的范圍。基于匯水盆地的成果表達(dá)不僅能準(zhǔn)確的指 示物源區(qū)的范圍，而且便于規(guī)律的分析和野外驗(yàn)證工作。手工完成的匯水盆地提取及調(diào) 查成果綜合顯示的工作量巨大。計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)了匯水盆地提取的自動化，但結(jié) 果為閉合的匯水盆地分布圖，不能反映物源的方向及元素或礦物相對移動的方向。如何 得到開口的匯水盆地分布圖并以之為基礎(chǔ)進(jìn)行水系沉積物元素或礦物調(diào)查成果的綜合 與表達(dá)具有重要的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提出一種以開口匯水盆地為單元的水 系沉積物元素或礦物調(diào)査數(shù)據(jù)綜合及顯示方法。
為實(shí)現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明采用GIS開發(fā)技術(shù)，對常規(guī)方法提取的水系和匯水盆地 進(jìn)行處理，獲得開口匯水盆地圖。以匯水盆地為單元，統(tǒng)計(jì)盆地內(nèi)各采樣點(diǎn)元素或礦物 的種類及對應(yīng)含量，建立元素或礦物組合模型，將計(jì)算的結(jié)果作為盆地的屬性，以開口 匯水盆地進(jìn)行成果表達(dá)。
下面進(jìn)行具體技術(shù)方案的詳細(xì)描述-
l.開口匯水盆地的提取
在GIS中，將常規(guī)方法提取的匯水盆地區(qū)文件轉(zhuǎn)為線文件并保留其屬性后與水系 線文件進(jìn)行相交分析，得到交點(diǎn)；然后以交點(diǎn)為中心，沿著匯水盆地線文件的盆地邊界線向兩邊各延伸一段距離，將這段距離的邊界線裁掉就實(shí)現(xiàn)了匯水盆地的開口，這樣得 到的開口匯水盆地線文件既保留了原始匯水盆地區(qū)文件的屬性，又能很好的指示盆地內(nèi) 水流及沉積物的運(yùn)移方向。 具體實(shí)現(xiàn)步驟如下
(1)在GIS中，將匯水盆地區(qū)文件轉(zhuǎn)為線文件，轉(zhuǎn)化原則是一條區(qū)記錄轉(zhuǎn)為一條 線記錄，并記錄其屬性。這樣得到的匯水盆地線文件與原始區(qū)文件有相同的屬性表。
(2) 將匯水盆地線文件與水系線文件進(jìn)行相交分析生成交點(diǎn)點(diǎn)文件。
(3) 以交點(diǎn)為中心向兩側(cè)沿匯水盆地線文件中的盆地邊界線分別按一定距離進(jìn)行裁 剪，從而得到開口的匯水盆地線文件。
2、 匯水盆地內(nèi)采樣點(diǎn)元素或礦物調(diào)查數(shù)據(jù)綜合
通常各個(gè)開口匯水盆地內(nèi)采樣點(diǎn)分布包括三種情況沒有采樣點(diǎn)、只有一個(gè)采樣點(diǎn) 或包含多個(gè)采樣點(diǎn)。沒有采樣點(diǎn)則自動刪除該匯水盆地，只有一個(gè)采樣點(diǎn)時(shí)將該采樣點(diǎn) 屬性作為該匯水盆地的屬性。對于含有多個(gè)采樣點(diǎn)的匯水盆地，每一個(gè)采樣點(diǎn)可能出現(xiàn) 不同的元素或礦物組合及不同的含量值，如何最大限度的保留各采樣點(diǎn)所提供的信息， 并充分利用這些信息進(jìn)行綜合分析，在實(shí)際應(yīng)用中具有重要意義。
在GIS中,以匯水盆地為空間單元統(tǒng)計(jì)盆地內(nèi)含有的元素或礦物種類及對應(yīng)含量， 將之作為匯水盆地的屬性。根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的需要，建立元素或礦物組合模型，進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 分析，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果增加到相應(yīng)的匯水盆地屬性表。這樣得到的匯水盆地屬性表既包含了 單個(gè)元素或礦物及其含量統(tǒng)計(jì)值屬性，又包含多個(gè)元素或礦物組合及含量統(tǒng)計(jì)值。 在GIS中，匯水盆地內(nèi)采樣點(diǎn)元素或礦物調(diào)査數(shù)據(jù)綜合具體步驟如下
(1) 將匯水盆地區(qū)文件與采樣點(diǎn)文件進(jìn)行空間分析，判斷采樣點(diǎn)屬于哪個(gè)匯水盆地， 并記錄此盆地的編號。
(2) 以匯水盆地為單元，統(tǒng)計(jì)盆地中采樣點(diǎn)含有的元素或礦物，將元素或礦物種類 及對應(yīng)含量的統(tǒng)計(jì)值作為該匯水盆地的屬性。
(3) 對匯水盆地中含有的元素或礦物種類及對應(yīng)含量進(jìn)行研究，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域
需要，建立元素或礦物組合模型，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果增加到相應(yīng)的匯水盆地屬 性表。
3、 成果顯示與成圖
對盆地的元素、礦物或其組合的統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行分級，以開口匯水盆地對計(jì)算的結(jié)果進(jìn) 行表達(dá)，可以顯示不同級別的單元素、礦物或組合的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，還可以同時(shí)顯示多個(gè)元 素、礦物或其組合的信息。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，開口匯水盆地比閉合匯水盆地能更加直觀的反映物源區(qū)的空間分布 特征，直接表達(dá)物源的方向及水系沉積物中元素或礦物相對移動的方向，便于規(guī)律的分 析和成果的表達(dá)。以匯水盆地為單元對盆地中各采樣點(diǎn)元素或礦物種類及其含量的統(tǒng)計(jì) 分析既能最大限度的保留該盆地的元素或礦物屬性，還可以根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的需要得到盆 地的不同元素或礦物組合的統(tǒng)計(jì)值。另外，開口匯水盆地在成果成圖表達(dá)時(shí)可以顯示多 種信息，可以顯示不同級別的單元素、礦物或組合的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，還可以同時(shí)顯示多個(gè)元 素、礦物或其組合的信息。


圖1為以開口匯水盆地為單元的含銅礦物組合分布圖。
圖2為以開口匯水盆地為單元的含銅礦物組合、含金礦物組合和含鉛礦物組合分布圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案，以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步的 描述。本發(fā)明專利可以應(yīng)用于水系沉積物元素或礦物調(diào)査數(shù)據(jù)的分析處理，下面以自然
重砂礦物調(diào)査數(shù)據(jù)為例進(jìn)行描述，包括如下具體實(shí)施細(xì)節(jié)
1、自然重砂數(shù)據(jù)的預(yù)處理自然重砂數(shù)據(jù)包括重砂鑒定結(jié)果數(shù)據(jù)文件和樣品基本 信息數(shù)據(jù)文件。
(1) 對重砂鑒定結(jié)果數(shù)據(jù)文件添加兩個(gè)字段X、 Y，表示采樣點(diǎn)的經(jīng)緯度，值從 樣品基本信息數(shù)據(jù)文件中按樣品編號讀取。
(2) 對重砂鑒定結(jié)果數(shù)據(jù)文件中礦物在重部分的原始值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，將各礦物的 原始值除以該類礦物的中位數(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，得到礦物在重部分的標(biāo)準(zhǔn)化值。
(3) 生成包含重砂鑒定結(jié)果數(shù)據(jù)文件的采樣點(diǎn)點(diǎn)文件。
2、提取開口匯水盆地
(1) 以常規(guī)方法提取水系線文件和匯水盆地區(qū)文件。
(2) 將匯水盆地區(qū)文件轉(zhuǎn)為線文件，轉(zhuǎn)化原則是一條區(qū)記錄轉(zhuǎn)為一條線記錄，并
記錄其屬性。這樣得到的匯水盆地線文件與原始區(qū)文件有相同的屬性表。
(3) 將匯水盆地線文件與水系線文件進(jìn)行相交分析生成交點(diǎn)點(diǎn)文件。對于生成的 每一個(gè)交點(diǎn)，均記錄這個(gè)交點(diǎn)所在的匯水盆地編號。
(4) 將生成的交點(diǎn)點(diǎn)文件按一定距離進(jìn)行緩沖區(qū)分析生成區(qū)文件，保留交點(diǎn)點(diǎn)文 件屬性表。
(5) 將匯水盆地區(qū)文件進(jìn)行緩沖區(qū)分析，向外緩沖一段很小的距離，并保留屬性表。
(6) 將(5)得到的區(qū)文件與(4)得到的區(qū)文件進(jìn)行求差分析。求差原則是將屬 性表中匯水盆地編號相同的盆地緩沖區(qū)與交點(diǎn)緩沖區(qū)進(jìn)行求差。
(7) 將(1)得到的匯水盆地線文件與(6)得到的區(qū)文件進(jìn)行相交分析。相交原 則是將屬性表中匯水盆地編號相同的線與區(qū)進(jìn)行相交，最后得到開口匯水盆地線文件。
3、 匯水盆地內(nèi)采樣點(diǎn)元素或礦物調(diào)查數(shù)據(jù)綜合
(1) 將匯水盆地區(qū)文件與包含重砂鑒定結(jié)果數(shù)據(jù)文件的采樣點(diǎn)文件進(jìn)行空間分析， 判斷采樣點(diǎn)屬于哪個(gè)匯水盆地，并記錄此盆地的編號。
(2) 以匯水盆地為單元，統(tǒng)計(jì)盆地中采樣點(diǎn)含有的礦物，將礦物種類及其對應(yīng)含量 的統(tǒng)計(jì)值作為該匯水盆地的屬性，沒有采樣點(diǎn)的匯水盆地被自動剔除，含有一個(gè)采樣點(diǎn) 時(shí)將該采樣點(diǎn)屬性作為該匯水盆地的屬性。
(3) 對匯水盆地中含有的礦物種類及其對應(yīng)含量進(jìn)行研究，根據(jù)找礦應(yīng)用需要， 以礦物含有的主要成礦元素為特征進(jìn)行組合分類，建立含銅礦物組合、含金礦物組合 和含鉛礦物組合，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果增加到相應(yīng)的匯水盆地屬性表。
4、 成果顯示與成圖
對匯水盆地中的含銅礦物組合的統(tǒng)計(jì)值分級，并以匯水盆地為單元表達(dá)出來(如圖 1);同時(shí)顯示匯水盆地中含銅礦物組合、含金礦物組合和含鉛礦物組合分布圖(如圖2)。
權(quán)利要求
1、一種以匯水盆地為單元的水系沉積物元素或礦物調(diào)查數(shù)據(jù)綜合及顯示方法，其特征在于采用GIS開發(fā)技術(shù)，對常規(guī)方法提取的水系和匯水盆地進(jìn)行處理，獲得開口匯水盆地；以匯水盆地為單元，統(tǒng)計(jì)盆地內(nèi)各采樣點(diǎn)元素或礦物的種類及對應(yīng)含量，建立元素或礦物組合模型，將計(jì)算的結(jié)果作為盆地的屬性，以開口匯水盆地進(jìn)行成果表達(dá)；包括如下具體步驟(1)開口匯水盆地的提取在GIS中，將常規(guī)方法提取的匯水盆地區(qū)文件轉(zhuǎn)為線文件并保留其屬性后與水系線文件進(jìn)行相交分析，得到交點(diǎn)；然后以交點(diǎn)為中心向兩側(cè)沿匯水盆地邊界線分別按一定距離對匯水盆地線文件進(jìn)行裁剪，從而得到開口的匯水盆地線文件；(2)匯水盆地內(nèi)采樣點(diǎn)元素或礦物調(diào)查數(shù)據(jù)綜合在GIS中，以匯水盆地為空間單元統(tǒng)計(jì)盆地內(nèi)含有的元素或礦物種類及對應(yīng)含量，將之作為匯水盆地的屬性；根據(jù)應(yīng)用領(lǐng)域的需要，建立元素或礦物組合模型，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，將統(tǒng)計(jì)結(jié)果增加到相應(yīng)的匯水盆地屬性表。(3)成果顯示與成圖對盆地的元素、礦物或其組合的統(tǒng)計(jì)值進(jìn)行分級，以開口匯水盆地對計(jì)算的結(jié)果進(jìn)行表達(dá)，可以顯示不同級別的單元素、礦物或組合的統(tǒng)計(jì)結(jié)果，還可以同時(shí)顯示多個(gè)元素、礦物或其組合的信息。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種以開口匯水盆地為單元的水系沉積物元素或礦物調(diào)查數(shù)據(jù)綜合及顯示方法，涉及勘查地球化學(xué)等技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明采用GIS開發(fā)技術(shù)，對常規(guī)方法提取的水系和匯水盆地進(jìn)行處理，獲得開口匯水盆地，以之為單元統(tǒng)計(jì)盆地內(nèi)各采樣點(diǎn)元素或礦物的種類及對應(yīng)含量，建立元素或礦物組合模型，將計(jì)算的結(jié)果作為盆地屬性，以開口匯水盆地進(jìn)行成果表達(dá)。本發(fā)明能直接顯示水系沉積物元素或礦物的物源區(qū)范圍及元素或礦物運(yùn)移的方向，便于空間分布規(guī)律的分析、成圖與野外驗(yàn)證工作。
文檔編號G06F17/30GK101667206SQ200910177230
公開日2010年3月10日 申請日期2009年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月27日
發(fā)明者季舒佳, 曹殿華, 王安建 申請人:中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所