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区域地球化学的三维可视化表达

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1原始数据分析

在实际的地质工作中,由于监控样本和生产样本的质量差异、管理缺陷等问题,可能会造成个别元素的个别图幅分析质量下降,分析数据出现系统偏倚。不同的图幅、不同的分析单元、不同的分析方法和不同的工作方法都能导致出现上述问题,甚至可以表现在不同分析批次间,特别是在小比例尺制图中表现明显。所以,在制图和处理之前必须进行校正。本文采用均值校正法。该方法是根据区域或地质单元平均值和校正区域地质单元平均值的比较,计算出校正系数,用校正系数对偏倚数据进行校正。

首先,抽取全部数据和校正区域的数据,采用“迭代剔除”的方法,剔除平均值加三倍标准离差的极大值和平均值减三倍标准离差的极小值。按此公式即可得到研究区域相应元素的校正系数。进而利用校正系数对原始数据进行校正,生成地球化学图。

2三维可视化表达

通过三维视图可直观地显示化探数据的人为噪声。其实现过程为:采用Delaunay三角网算法,主要是将化探坐标与化探值形成“类三维坐标”,来实现三维可视化。本文采用了“转角凸壳”技术,其时间复杂度降到理论下界N×logN(N是化探采样点数目)。经实验,通过上述方法,采用三维可视化与化探数据处理相结合的方式,提高了识别化探数据人为噪声的效率。

本文在对新疆东天山地区化探数据的处理中,发现某些元素的地球化学场反映部分图幅的数据是有人为性偏差的。以Mo元素为例,也许是数据采集和分析过程中的一些客观因素的干扰所致。客观上,这就需要在化探处理之前,对数据进行认真甄别,否则容易导致给后期的处理工作造成重复劳动和事倍功半的结果。在对新疆东天山Mo地球化学数据结构的观察中,主要采取将区域地球化学的离散数据进行三维可视化呈现的方法。对原始数据和校正后数据进行表达。通过三维可视化表达可以直观、有效地观察到均值校正以后,Mo元素的个别图幅的人为噪声被消除,整体趋于统一如图2所示。

对东天山地区的化探数据进行了三维建模,取得了良好的效果,在计算速度和三维可视化效果上取得了良好的预期,方便快捷地定位到了区域海量化探数据中的人为噪声。

3结束语

1)利用Delaunay算法,将化探坐标与化探值形成“类三维坐标”来实现三维可视化。实验发现,此方法不仅在中比例尺区域中适用,在未来的更小比例尺的海量地球化学数据观察上仍可以使用。

2)采用“转角凸壳”技术,其时间复杂度降到理论下界N×logN(N是化探采样点数目)。实验主要实现了该算法的核心即“最小角最大原则”。

3)采用三维可视化与化探数据处理相结合的方式,提高了识别化探数据人为噪声的效率。4)本文以Mo元素为例,对新疆东天山地区的化探数据进行了三维建模,取得了良好的效果,在计算速度和三维可视化效果上取得了良好的预期,方便快捷地定位到了区域海量化探数据中的人为噪声。

作者:王中 单位:安徽省地质调查院

区域地球化学的三维可视化表达责任编辑:杨雪    阅读:人次