基于开口汇水盆地的水系沉积物调查数据处理方法

摘要

本发明提供了一种以开口汇水盆地为单元的水系沉积物元素或矿物调查数据综合及显示方法，涉及勘查地球化学等技术领域。本发明采用GIS开发技术，对常规方法提取的水系和汇水盆地进行处理，获得开口汇水盆地，以之为单元统计盆地内各采样点元素或矿物的种类及对应含量，建立元素或矿物组合模型，将计算的结果作为盆地属性，以开口汇水盆地进行成果表达。本发明能直接显示水系沉积物元素或矿物的物源区范围及元素或矿物运移的方向，便于空间分布规律的分析、成图与野外验证工作。

说明书

技术领域

本发明涉及一种以开口汇水盆地为单元的水系沉积物元素或矿物调查数据综合及显示方法，具体地说是一项基于GIS(Geographic Information System)的开口汇水盆地提取及汇水盆地内采样点元素或矿物调查数据综合与显示方法，涉及地理信息系统、勘查地球化学、环境地球化学、矿产勘查等技术领域，能直接应用于区域性水系沉积物元素或矿物调查数据的综合处理与成果图形表达等。

背景技术

水系沉积物元素或矿物调查是评价区域地表元素丰度或重(副)矿物分布的重要方法，可应用于环境评价或各种金属矿床的寻找。水系沉积物元素分析结果反映了上游汇水盆地范围内的元素平均值，而矿物的种类与含量反映了上游汇水盆地范围内的相应地质异常体的存在。基于采样点的元素或矿物含量(组合)分布图或网格化后的成果图(等值线图或色块图等)均不能反映源区的范围。基于汇水盆地的成果表达不仅能准确的指示物源区的范围，而且便于规律的分析和野外验证工作。手工完成的汇水盆地提取及调查成果综合显示的工作量巨大。计算机技术的应用实现了汇水盆地提取的自动化，但结果为闭合的汇水盆地分布图，不能反映物源的方向及元素或矿物相对移动的方向。如何得到开口的汇水盆地分布图并以之为基础进行水系沉积物元素或矿物调查成果的综合与表达具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述不足，提出一种以开口汇水盆地为单元的水系沉积物元素或矿物调查数据综合及显示方法。

为实现这样的目的，本发明采用GIS开发技术，对常规方法提取的水系和汇水盆地进行处理，获得开口汇水盆地图。以汇水盆地为单元，统计盆地内各采样点元素或矿物的种类及对应含量，建立元素或矿物组合模型，将计算的结果作为盆地的属性，以开口汇水盆地进行成果表达。

下面进行具体技术方案的详细描述：

1.开口汇水盆地的提取

在GIS中，将常规方法提取的汇水盆地区文件转为线文件并保留其属性后与水系线文件进行相交分析，得到交点；然后以交点为中心，沿着汇水盆地线文件的盆地边界线向两边各延伸一段距离，将这段距离的边界线裁掉就实现了汇水盆地的开口，这样得到的开口汇水盆地线文件既保留了原始汇水盆地区文件的属性，又能很好的指示盆地内水流及沉积物的运移方向。

具体实现步骤如下：

(1)在GIS中，将汇水盆地区文件转为线文件，转化原则是一条区记录转为一条线记录，并记录其属性。这样得到的汇水盆地线文件与原始区文件有相同的属性表。

(2)将汇水盆地线文件与水系线文件进行相交分析生成交点点文件。

(3)以交点为中心向两侧沿汇水盆地线文件中的盆地边界线分别按一定距离进行裁剪，从而得到开口的汇水盆地线文件。

2、汇水盆地内采样点元素或矿物调查数据综合

通常各个开口汇水盆地内采样点分布包括三种情况：没有采样点、只有一个采样点或包含多个采样点。没有采样点则自动删除该汇水盆地，只有一个采样点时将该采样点属性作为该汇水盆地的属性。对于含有多个采样点的汇水盆地，每一个采样点可能出现不同的元素或矿物组合及不同的含量值，如何最大限度的保留各采样点所提供的信息，并充分利用这些信息进行综合分析，在实际应用中具有重要意义。

在GIS中，以汇水盆地为空间单元统计盆地内含有的元素或矿物种类及对应含量，将之作为汇水盆地的属性。根据应用领域的需要，建立元素或矿物组合模型，进行统计分析，将统计结果增加到相应的汇水盆地属性表。这样得到的汇水盆地属性表既包含了单个元素或矿物及其含量统计值属性，又包含多个元素或矿物组合及含量统计值。

在GIS中，汇水盆地内采样点元素或矿物调查数据综合具体步骤如下：

(1)将汇水盆地区文件与采样点文件进行空间分析，判断采样点属于哪个汇水盆地，并记录此盆地的编号。

(2)以汇水盆地为单元，统计盆地中采样点含有的元素或矿物，将元素或矿物种类及对应含量的统计值作为该汇水盆地的属性。

(3)对汇水盆地中含有的元素或矿物种类及对应含量进行研究，根据实际应用领域需要，建立元素或矿物组合模型，进行统计分析，将统计结果增加到相应的汇水盆地属性表。

3、成果显示与成图

对盆地的元素、矿物或其组合的统计值进行分级，以开口汇水盆地对计算的结果进行表达，可以显示不同级别的单元素、矿物或组合的统计结果，还可以同时显示多个元素、矿物或其组合的信息。

本发明的优点，开口汇水盆地比闭合汇水盆地能更加直观的反映物源区的空间分布特征，直接表达物源的方向及水系沉积物中元素或矿物相对移动的方向，便于规律的分析和成果的表达。以汇水盆地为单元对盆地中各采样点元素或矿物种类及其含量的统计分析既能最大限度的保留该盆地的元素或矿物属性，还可以根据应用领域的需要得到盆地的不同元素或矿物组合的统计值。另外，开口汇水盆地在成果成图表达时可以显示多种信息，可以显示不同级别的单元素、矿物或组合的统计结果，还可以同时显示多个元素、矿物或其组合的信息。

附图说明

图1为以开口汇水盆地为单元的含铜矿物组合分布图。

图2为以开口汇水盆地为单元的含铜矿物组合、含金矿物组合和含铅矿物组合分布图。

具体实施方式

为了更好的理解本发明的技术方案，以下结合附图对本发明的实施方式作进一步的描述。本发明专利可以应用于水系沉积物元素或矿物调查数据的分析处理，下面以自然重砂矿物调查数据为例进行描述，包括如下具体实施细节：

1、自然重砂数据的预处理：自然重砂数据包括重砂鉴定结果数据文件和样品基本信息数据文件。

(1)对重砂鉴定结果数据文件添加两个字段X、Y，表示采样点的经纬度，值从样品基本信息数据文件中按样品编号读取。

(2)对重砂鉴定结果数据文件中矿物在重部分的原始值进行标准化，将各矿物的原始值除以该类矿物的中位数进行标准化处理，得到矿物在重部分的标准化值。

(3)生成包含重砂鉴定结果数据文件的采样点点文件。

2、提取开口汇水盆地

(1)以常规方法提取水系线文件和汇水盆地区文件。

(2)将汇水盆地区文件转为线文件，转化原则是一条区记录转为一条线记录，并记录其属性。这样得到的汇水盆地线文件与原始区文件有相同的属性表。

(3)将汇水盆地线文件与水系线文件进行相交分析生成交点点文件。对于生成的每一个交点，均记录这个交点所在的汇水盆地编号。

(4)将生成的交点点文件按一定距离进行缓冲区分析生成区文件，保留交点点文件属性表。

(5)将汇水盆地区文件进行缓冲区分析，向外缓冲一段很小的距离，并保留属性表。

(6)将(5)得到的区文件与(4)得到的区文件进行求差分析。求差原则是将属性表中汇水盆地编号相同的盆地缓冲区与交点缓冲区进行求差。

(7)将(1)得到的汇水盆地线文件与(6)得到的区文件进行相交分析。相交原则是将属性表中汇水盆地编号相同的线与区进行相交，最后得到开口汇水盆地线文件。

3、汇水盆地内采样点元素或矿物调查数据综合

(1)将汇水盆地区文件与包含重砂鉴定结果数据文件的采样点文件进行空间分析，判断采样点属于哪个汇水盆地，并记录此盆地的编号。

(2)以汇水盆地为单元，统计盆地中采样点含有的矿物，将矿物种类及其对应含量的统计值作为该汇水盆地的属性，没有采样点的汇水盆地被自动剔除，含有一个采样点时将该采样点属性作为该汇水盆地的属性。

(3)对汇水盆地中含有的矿物种类及其对应含量进行研究，根据找矿应用需要，以矿物含有的主要成矿元素为特征进行组合分类，建立含铜矿物组合、含金矿物组合和含铅矿物组合，进行统计分析，将统计结果增加到相应的汇水盆地属性表。

4、成果显示与成图

对汇水盆地中的含铜矿物组合的统计值分级，并以汇水盆地为单元表达出来(如图1)；同时显示汇水盆地中含铜矿物组合、含金矿物组合和含铅矿物组合分布图(如图2)。