数据网格化处理
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发布时间：2022-04-23 21:42
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时间：2023-10-10 18:16
1.数据网格化处理原因
编制等含量线图，特别是小比例尺的等含量线图，需要把分析数据稍作处理，以抑制分析数据因采样和分析等所造成误差的干扰，使元素含量空间变化呈比较光滑连续的曲面，以便用等含量线来表示。
2.数据网格化处理方法
目前主要是用各种移动平均法处理分析数据。当采样点在测区内分布较均匀，多采用简单移动平均法；当采样点在测区内分布不均匀时，则多采用加权移动平均法。
编制等含量线图的步骤：第一步是将分析数据网格化；第二步是用移动平均法处理网格化数据；第三步是勾绘等含量线。
3.具体做法
（1）数据网格化
数据网格化的方法较多，选用何种方法取决于所用的移动平均法。数据网格化的方法可分为两类：一类是选择一定大小的采样单元，凡是在采样单元范围内的采样点都参加平均计算；另一类是只确定网格化数据的位置和参加平均计算的采样点数目，而不限定采样点分布范围。例如，近邻搜寻、四方搜寻和八方搜寻方法（如图6-54，图6-55，图6-56）。
图6-54 近邻搜寻方法
图6-55 四方搜寻方法
图6-56 八方搜寻方法
如果选用简单移动平均法处理分析数据，网格化方法一般是用固定大小的采样单元，将其范围内所有采样点样品分析数值的算术平均值，作为该采样单元的网格化数值，并把它标注在采样单元中心。采样单元大小的选择主要是依据采样密度和图的比例尺。一般是选取图面上面积为1cm×1cm或2cm×2cm为宜。网格化数值计算公式为：
地球化学找矿
式中：Zk为第k个采样单元网格化数值；Zkj为第k个采样单元内第j个采样点的样品分析数值；m为第k个采样单元内采样点总数。
如果选用距离加权移动平均法处理分析数据，网格化方法一般多采用近邻搜寻、四方搜寻或八方搜寻方法。现以限定4个采样点参加平均计算的近邻搜寻方法为例，介绍其计算方法。图6-57a表示一系列分布不均匀的分析数值。设第i个点的坐标为（xi，yi），其分析数值为Zi。图6-57b是覆盖在图6-57 a上的网格化数据点的网格。设第k个网格点的坐标为（xk，yk），其网格化数值为Zk。根据最邻近的4个采样点的分析数值，用距离加权法计算网格化数值的计算步骤是：首先，计算各邻近点至网格点的距离（Dik），计算公式为：
图6-57 近邻搜寻方法计算步骤
a—采样点及分析数据；b—网格点；c—某网格点四周4个最邻近的点；d—计算结果
地球化学找矿
在求出邻近点至网格点的距离后，就可计算该点的网格化数值，计算公式为：
地球化学找矿
式中：n为参加平均计算的采样点数。
如本例中，第二行第二列点的网格化数值计算方法如下：
选出最邻近它的4个点为A，B，C，D（图6-57c），由图上测出4个点的坐标，如A的坐标（1.5，3.6），网格点的坐标（2.0，3.0），则A至测网格点的距离为
地球化学找矿
用同样方法可计算 B，C，D 网格点的距离为：D2k＝1.00，D3k＝0.60，D4k＝1.00，则
地球化学找矿
（2）移动平均
首先，确定移动窗口的大小。一般是以4倍或9倍采样单元为移动窗口，然后进行移动平均。将移动窗口放在网格化数据图上，使移动窗口恰好套住4个或9个采样单元，计算出移动窗口内网格化数据的算术平均值，作为移动平均数值，并将其标注在移动窗口的中心位置。依次移动窗口，每次只移动一个采样单元，使移动后的窗口与移动前的窗口重叠一部分。当窗口为4倍采样单元时，重叠二分之一窗口；而当窗口为9倍采样单元时，则重叠三分之二窗口。窗口的移动最好是从左至右、从上到下有规律地进行，直到全图幅完成为止，免得遗漏。每移动一次窗口，就要计算一次移动平均值，最后就得到移动平均数据图。
（3）勾绘等含量线
勾绘等含量线之前，一定要合理地选择等含量线间距，这是因为等含量线间距对元素含量分布模式的辨认和对比有着明显的影响。最常用的是对数等间隔。例如，以近似等于0.1为等含量（10-6）线间距，就是绘出5，6，8，10，12，15，20，25，32，40，50，60，80，100，130，160，200…的等含量线；以近似等于0.331 为等含量（10-6）线间距，就是绘出0.1，0.2，0.5，1，2，5，10，20，50，100，200，500…的等含量线；以近似等于0.21为等含量（10-6）线间距，就是绘出6，10，15，25，40，60，100，150，200…的等含量线，等等。但是，由于每种元素都各有一段关键含量段，如背景含量与异常含量交错的含量段等。一般都应在这一含量段内适当加密等含量线。分位数间隔也是常用的，它是以元素含量频率分布来确定等含量线间距的，如绘出对应于累积频率（%）为：0，0.5，1.5，4，8，15，25，40，60，75，85，92，95，97，98.5，99.5，100含量数值的等含量线。用分位数间隔绘制的等含量线图的优点是，使频率分布特征不同的元素含量空间变化可以进行对比，缺点是不同图幅之间的等含量线无法衔接，特别是在将几幅图拼接后编制小比例尺图时，必须将全部数据的分位数间隔重新计算，再勾绘等含量线。
当等含量线间距确定之后，就可以在移动平均数据图上，以移动平均数值为依据，按确定的等含量线间隔，用内插法勾绘出等含量线，就得到等含量线图。
