基于Section的地球化学剖面光谱样品折线图绘制*

时间：2024-07-28

彭桥梁　贺文华　刘　瑞　郑时干

(湖南省地质矿产勘查开发局四一八队)

彭桥梁贺文华刘瑞郑时干

(湖南省地质矿产勘查开发局四一八队)

摘要基于Section软件，分析了绘制地球化学剖面光谱样品折线图的方法。该方法解决了由于光谱样品数量多、采用间距不均匀且同一样品分析的元素种类繁多而导致绘制地球化学折线图流程繁琐的问题，将传统作图思路转变为计算机自动处理，并与当前推广的数字地质调查系统相衔接，具有快速简便易行、精度较高的特点，实用性较强。

关键词Section软件地球化学剖面折线图光谱样品

目前，在区域地质调查及矿产资源远景调查项目实施过程中，通过采集光谱样品进行地质找矿已较普遍。但由于光谱样品数量多，单个样品分析的元素种类亦较多，导致绘制单元素地球化学折线图的流程较繁琐。因此，提高地球化学剖面图中的光谱折线图的绘制精度和效率对于大幅度提高地质工作效率大有裨益。当前在数字地质调查工作中，岩石元素光谱曲线的绘制法主要有：①Grapher作图法[1-2]，该方法缺点是未考虑剖面导线方位变化及地形坡度因素，岩石曲线分析结果的投影点位置与实际剖面采样点位置偏差较大，且需对采样位置与剖面线方位间的三角函数关系进行分析，流程较繁琐。②利用数字区域地质调查系统探槽作法作图[3-6]，该方法尽管精度高，但每次仅可绘制3条曲线，且采样点位平距及元素分析结果受探槽比例尺影响，须进行比例换算，步骤较复杂。③MapGIS投影法[7-9]，首先获得采样点的精确坐标，然后根据投影变换将分析结果投影出，最后连线形成折线图，该方法由计算机自动处理数据，但采样点坐标精度受到GPS定点精度的影响。Section软件是在MapGIS软件基础上进行二次开发而来，丰富了MapGIS软件的功能，简化了操作步骤，提供了简单明了的操作界面，提高了工作效率[9]。为此，本研究该软件，对地球化学剖面光谱样品折线图的绘制方法进行研究。

1光谱样品采集及原始剖面数据处理

1.1光谱样品采集

在地球化学剖面测量过程中，采集光谱样品时首先采用GPS确定剖面起点位置，然后根据测绳刻度值记录采样点位置[10]。在光谱样品采集过程中，之所以不采用GPS定点确定采样点位置，是因为：①地球化学剖面测量工作量大、样品采集多、时间较紧张；②地球化学剖面测量中样品采集点位相对较近，尤其在具体采样加密地段，采样间距不足10 m，易导致GPS定点误差较大，无法有效反应出采样点的真实位置。

1.2原始剖面数据处理

根据野外剖面记录，在数字地质调查系统软件中新建PM101数据库工程文件，首先在导线测量库中输入各导线的长度、方位角、坡角等相关元素，然后在分层数据库、产状数据库、采样数据库中输入相关地质记录数据，生成除岩性花纹未填充外的剖面图轮廓。在Section软件中打开PM101数据库工程文件，新建点文件“折线图.wt”及线文件“折线图.wl”，绘制折线坐标系(横坐标为光谱样品采样位置，纵坐标为元素含量)。将地形起伏线上的采样位置指示线批量靠近坐标系横坐标，利用剪断线功能即可确定采样点，将采样编号复制整体靠近横坐标下方指示线，可生成如图1所示的剖面图框架。

2地球化学折线图绘制

2.1采样点数据处理

在Section软件中打开PM101数据库工程文件，将“折线图.wl”勾选处于当前编辑状态，选择菜单栏“T其他”—“自动剪断线U”。为防止导出的采样点相对位置出现偏差，首先删除“折线图.wl”文件中除采样点间以外的所有线段；然后在横坐标上将剪断线段的线属性结构中ID从左至右重新依次编号，待编号完毕后，依次选择Section软件菜单栏中的“1辅助工具”、“导入导出功能”、“导出属性数据(Excel)”，在打开的Excel表格中，将ID按升序排列，在长度后1栏中，将长度逐个累加，代表各采样点位置与最左侧1个采样点位置的相对距离，最终整理的数据如表1所示。

表1各采样点相对距离

ID相对距离ID相对距离0014.20020642628.018575904312.982456230415.567198640517.388267160619.209335680721.001032130822.822100650924.6431691701026.4642376901128.2853062101230.0770026601331.8980711801433.7191397001537.7137416201641.7083435301745.6735733701849.6681752901952.8900035302054.6953496502156.5227121802258.3280583002360.1554208402463.7661130802567.4208381502671.9342034502775.8971583502879.8380968302981.8195742803083.801051730

2.2分析结果整理

将分析结果整理成每1类分析元素占1列的格式，为便于查询与核对，可在最后1列加入采样编号。由于系统默认由左至右绘图，当采样顺序为由左至右时，则编号最小的分析结果排最前面，编号最大的分析结果排最后；当采样顺序为从右至左时，则编号最大的分析结果排最前面，编号小的分析结果则排最后。为将折线图起始位置与第1个样品采样位置对应，分析结果数据表第1行和最后1行所有分析元素结果都为“0”，若有样品未分析某个元素，则分析结果亦可用“0”代替，将“起点”数据粘贴至分析结果后，第1行数据亦为“0”，最后1行数据则与最右侧样品采样相对位置一致，最终数据整理结果见表2。

2.3数据投影与变换

打开已整理完毕的数据表格，利用Section软件打开PM101数据库工程文件，为区分各元素，新建“V元素.wt”及“V元素.wl”文件，并勾选该2个文件，使其处于当前编辑状态，其余所有文件都处于打开状态。在Section软件菜单栏中依次选择“1辅助工具”、“表格数据投影”、“全部数据投影”，弹出“数据投影”对话框，如图2所示。以V元素为例进行说明，首先在“X：”下拉框中选择“V”，在“Y：”下拉框中则选择“起点”，“注释”下拉框中选择“V”；然后在“比例尺”下拉框中填写所需投影比例尺，其余复选框默认都勾选；最后在右侧设置注释、子图尺寸以及线条粗细，为易于辨认，将各元素投影的点线文件设置为不同的颜色，设置完毕后，点击“确定”即可生成折线图。

由于数据间差别较小，为使曲线易于区别、剖面图更为美观，需对折线图进行局部变换将Y坐标放大(若较多样品分析结果的数据差较大，则需将Y坐标缩小)。在Section软件菜单栏中依次选择“2辅助工具”、“图形局部变换”，选择生成的折线图，在弹出的对话框中，在“Y比例尺系数”中输入合适的放大比例(一般选择5或10的整数倍)，如图3所示。

表2　最终数据整理结果

注：Ag含量单位为(×10-6)。

图2　数据投影对话框

图3　图形局部变换参数设置

图3中的“X比例系数”与“变换角度”不作改变，将默认的勾选“点参数变换”不勾选，点击“确定”即可。此时放大的折线图可能偏离原坐标系，仅需整块移动将左边两端及底端对齐即可。将两端及底端用于对齐的线条剪断删除，将纵坐标数值与折线图上的分析结果对照，标写完毕纵坐标后，便完成了光谱样品折线图的绘制。其余元素光谱样品折线图的绘制与V元素折线图绘制步骤完全一致，仅需在数据投影时选择所需绘制的元素，并设置相关的点、线参数，再进行图形局部变换即可，最终绘制的PM101实测地球化学剖面V、Mo、Ag、Zn、Ni光谱样品折线图如图4所示。

图4　PM101实测地化剖面光谱样折线

3结语

基于Section软件研究了地球化学剖面光谱样品折线图的绘制方法，结果表明，该方法简单快捷、易掌握、精度较高，尽管前期的数据处理稍繁琐，但对于样品数量多、采样间距不均匀且分析元素种类较多的地球化学剖面而言，各元素的光谱样品曲线仅需1～2 min便可完成绘制，大大提高了地质绘图的工作效率。

参考文献

[1]李刚.化探异常曲线图中采样坐标投影的方法[J].中国西部科技，2013，12(6)：43-44.

[2]单贵，刘肃敬，王生志.利用MAPGIS、GRAPHER软件绘制地形地质剖面图[J].化工矿产地质，2010，32(3)：183-185.

[3]邹仲平，屠江海.数字区域地质调查系统中地球化学剖面光谱曲线的作法[J].资源环境与工程，2008，22(6)：618-621.

[4]李硕.利用RgMap进行地层剖面图中光谱曲线的绘制[J].系统实践，2012(12)：51-52.

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[6]马延景，常有英，李建放，等.剖面光谱曲线在数字填图系统中的作法[J].中国科技信息，2010(2)：40-41.

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[8]张固成，何玉生，杨奕，等.基于MAPGIS的地球化学剖面图制作方法[J].科学论坛，2009(6)：286-287.