孙海芳(新疆地矿局物化探大队 昌吉 831100)
化探信息资料处理现状及发展趋势
孙海芳
(新疆地矿局物化探大队昌吉831100)
化探作为化学矿探方式,在地理研究与矿物分析方面发挥重要作用。本文主要就当前化探信息资料的处理现状进行探讨,在总结发展现状的基础上实现未来趋势的预测分析。
化探信息资料处理现状趋势解读
随着计算机硬件设备、信息处理技术及理论体系的不断提升,使得化探信息资料处理也不断走向规范和完善,在经历80年代的普及推广后,化探信息资料处理也迎来自身发展的稳定期,而这很大程度上得益于现代科技的运用与普及。我国化探信息资料处理发展到今天大致呈现出两大方面的特性:计算机处理技术的运用普及与化探信息资料处理新方法的交叉运用。
1.1计算机处理技术的运用与普及
90年代以前,我国化探信息资料处理是以中心计算机服务工作站为依托,建立了计算机处理技术较完整体系,实现化探数据整理、数据统计分析、数据成图再到数据入库等一系列操作,构建起化探的原始资料处理系统,资料处理成果为地质勘查工作提供借鉴与参考。我国先后在北京、上海、武汉、长春、成都等城市建立地质计算核心站点,在GC-79基础上研制成GC-81区域化探数据处理系统,实现了化探数据资料的存储、检索与自动成图,实现了区域化探信息资料处理工作的促进与推动。计算机在化探信息资料处理方面的应用还表现为大队级计算站点的建立,我国先后建立19个大队级微机计算站,信息资料处理软件统一开发、交流与推广。借助DU⁃AL-6800及PC-1500建立信息处理平台,服务于信息资料的处理工作。90年代以后,随着个人电脑的普及,化探信息资料处理在注重工作站建设的基础上同步推进个人电脑的建立,微机应用的推广使得化探信息资料处理程序更为多元,个人电脑上我国自主开发运行的GeoIPAS化探信息处理研究应用系统包含60多个化探资料处理模块,操作简单、处理速度快、成果多样化,有文本、图形、图像、立体图四类几十种表现形式,有效地满足了数据处理、图件绘制、信息提取、资料综合分析研究等工作;同样依托微机处理技术诞生的MAPGIS软件作为专业制图软件使得化探信息资料处理的成果更加完善,这些处理系统的不断优化带动化探信息资料处理新的变革。综合来说借助微机系统,我国化探信息资料处理以强大的应用软件为支撑,走上了化探信息资料处理的自动化与规范化发展之路。
1.2化探信息资料处理新方法的交叉运用
化探信息资料处理现状的另一表现则是化探处理新方法的交叉综合运用。特别针对背景与异常的划分,化探分析数据转化为直方统计图后针对不服从正态分布采用特殊转化方法,确定背景与异常并做特殊化处理。化探处理新方法的交叉运用同时表现为对总体分解图形识别技术的成功运用,对普通克立格法及泛克立格法的推广尝试,实现了单元元素背景与异常的正确划分。目前背景参数统计方法已经走出背景与异常的划分局限,不再纠结于背景加几倍方差简单的计算方式,真正实现了多种计算方法的交叉运用,是区域化探深入发展与化探背景异常确定的数据统计依据与前提,在化探数据处理方面彰显着自身优势,实现了化探信息资料处理效率与质量的双提升。具体来说,在分类方面,综合运用了模糊聚类分析、对应聚类分析及寻根聚类分析三种分析方式。在元素及样品相关性的研究方面综合运用了回归分析、对应分析及因子分析外还尝试引入了相关结构分析与马尔科夫分析,实现了元素含量分散与富集规律的把握。在异常评价方面综合运用了成矿能量平价法、标准矿化估值法、成矿概率指数法等,实现了二维三维的延伸拓展,对于深入了解矿性具有重要意义。在成图方面主要借助计算机实现了图形图像的自动绘制与处理,运用喷墨绘图仪实现了等值线图、色块图、符号图、阴影图等的绘制。化探信息资料处理新方法的交叉运用实现了化探数据处理的综合与多元。
2.1数学方法在化探信息资料处理中的运用
化探研究深度的提升意味着其与多种学科的交叉融合度的提升,数学方法在化探信息资料处理中实现了交叉运用。新兴的抵制统计学、数量化理论、灰色系统理论及模糊数学理论在化探信息资料处理中发挥着重要作用,这些数学理论为化探信息资料的处理带去新的思路,使得化探数据处理能力得到有效扩展,实现了数据处理方式的完善与创新。
2.2多元统计分析方法在处理中的渗透
近几年化探研究呈现出明显的多元化与综合化趋向,实现了地质统计学与多元统计的交叉渗透与融合,在此基础上衍生出的新型空间因子分析、因子克立格分析等在化探研究与信息资料处理中发挥着重要作用。数学概念与因子分析结合,实现滞后条件下最大自相关变量的线性组合分析,借助矩阵的转移实现两点空间因子分析模型各个因子的明确。在化探不规则采样数据处理方面优势显著,实现单变量及多变量的灵活切换。化探信息资料处理中的多元统计分析方法的渗透还表现为对应聚类分析的运用,将对应分析与聚类分析结合起来多元统计实现样品与变量之间统一的分类解释。注重方式的综合多元必将成为化探信息资料处理的主流趋势。
2.3服务于地质问题的信息挖掘与获取
从本质上说我国化探数据处理的核心是实现地质找矿。随着区域化探扫描工作的深入开展,找矿效果十分明显,但是化探信息资料处理特别是数据处理却容易被忽视。因此化探研究甚至是化探信息资料处理更注重元素在空间中的分布组合研究,借助方差与相关关系的空间变异实现地质规律的分析,基于此也提出了多重相关的资料处理方式,选用多种元素进行层次相关性研究,借助元素在多重相关表达式中的自由跳跃实现地球化学条件的反馈。因此服务于地质问题的信息挖掘与获取也成为化探信息资料处理的研究方向,我国起步较晚还有较长的路要走。
2.4化学填图与成图技术的全球同步化
区域化探全国扫描工作的结束也意味着全球地球化学填图计划的实施与到来,因此化探信息资料处理也逐渐实现化学填图与成图技术的全球同步。当前化探信息资料处理的过程中数据处理与成图技术的成熟运用使得全球地球化学填图工作顺利开展,也成为化探信息资料处理的创新与突破。
2.5计算机模式识别技术的独立化运用
化探研究的方向之一是矿床的研究,特别是矿床的抵制物理等因素制约产生的随机分布,需要特定的模式识别系统及分析检验模式予以论证。模式识别作为独特的化探信息资料处理方式也逐渐引起社会各界的关注,我国著名学者欧阳宗圻在模式识别方面作了大量研究,借助计算机识别技术可以实现庞大化探信息资料的高效处理,借助计算机模式识别技术实现数据存储与整理。我们也可以看到,随着化探研究的深入与复杂,建立人机联系的计算机模式识别系统将成为化探信息资料处理的必然趋势。
化探信息资料处理作为系统庞大的工程,处理难度大,复杂程度高,而又直接关系到化探研究工作的后续开展。因此做好对化探信息资料现状及趋势的分析对于化探研究具有重要意义。本文从两大方面就当前化探信息资料处理现状进行总结,并在此基础上提出化探信息资料处理的五大必然趋势,为化探信息资料的发展与研究指明了方向。
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收稿:2016-06-16
10.16206/j.cnki.65-1136/tg.2016.06.045