年终学术报告 地球化学数据部分处理方法解析及应用示例
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地球化学数据处理与分析--聚类分析聚类分析是一种多元统计的方法,最早运用于分类学中,形成数值分类学这个学科。
以后,随着统计软件的发展,聚类分析被引进到统计分析中来,形成了聚类分析这样一种多元分析方法。
聚类分析主要用于辨认具有相似性的事物,并根据彼此不同的特性加以"聚类",使同一类的事物具有高度的相同性。
说得简单一点,就是按照一定标准来鉴别地理区域或实体、现象之间的接近程度,并将相接近的归为一类的数学方法。
选择刻划对象间两两接近程度的要素和具体标定方法,是聚类分析的关键性基础工作。
它主要依靠地理专业知识,具体标定方法很多,常用的有相关系数法、欧氏距离法、夹角余弦法及数量积法等。
把彼此接近的归为一类的聚类方法也有多种,如一次性完成的系统聚类和逐步完成的动态聚类;基于分明(硬)划分的聚类和基于模糊(软)划分的聚类;具体实施上有通过矩阵运算实现的,也有应用图论方法实施的。
基于不同变量(元素)的统计规律,按照变量间的相关性(R型,Q型,将多个变量进行分类或分组,每一组代表不同类型的地质意义。
①研究成矿元素与伴生元素之间的关系,为选择指示元素提供依据②通过不同元素的组合研究岩浆岩、地层、构造岩与矿化的关系,确定矿产类型或地质背景;④了解各地质单元或景观环境的元素组合特点;⑤对多元素异常进行分类。
方法原理:根据相关矩阵作R型聚类分析,采用逐步形成法(系统聚类法)。
①为便于计算相关矩阵,首先对原始数据作标准化标度,标准化数据具有均值为零,方差为1的统计特性,变量k和变量j的相关系数计算公式为(i=1,2, …,N;j,k=1,2, …,M)②按上式计算M个变量的初始相关矩阵R(0)③从R(0)中选取相关系数最大的两个变量首先连结,并把这两个变量归并为一个新的组合变量,随之计算这个组合变量的原始数据(取这两个变量连结前标准化数据的平均值),变量总数减少一个。
④重新计算M-1个变量的相关矩阵R(1)⑤从R(1)中再选取相关系数最大的两个变量进行连结,再构成一个新的组合变量,随之计算这个新变量的原始数据(取该组合变量所含全部原始变量标准化数据的平均值。
地球化学方法的应用及前景分析作者:罗士欣来源:《农家科技下旬刊》2015年第03期摘要:勘查地球化学方法作为一种重要的矿产勘查方法和找矿信息的获取手段,已经在矿产勘查工作中取得了显著成效.主要对地球化学方法的产生、应用及其效果做比较全面的阐述,强调化探方法在实际应用时应注意的问题,与地质、物探、遥感等方法的配合使用,同时还必须结合具体的地质背景,以使勘查地球化学方法在矿产勘查工作中发挥更好的效果。
关键词:地球化学;矿产勘查;应用效果一、勘查地球化学介绍球化学方法作为一种战略性的找矿方法,在矿产勘查中越来越明显地起到先导的作用。
新中国成立60年,随着技术的进步和社会发展需求的增加,勘查地球化学无论在基础理论上还是在方法技术上都发生了重大变化,为我国地质找矿工作立下了汗马功劳。
二、勘查地球化学的应用迄今为止人类已经发现了元素周期表上104种元素中的88种元素在地壳中的存在。
但人类至今对这88种元素在地球表层各种介质的基准值还缺少了解,对它们在全球的分布更是知之甚少,像比较系统的中国区域化探扫面计划,也只分析了39种元素,覆盖的面积也只有600万km2。
地球化学家的一个梦寐以求的理想是能够做出这88种元素在全球分布的地球化学图。
这样我们就会对人类所居住的行星表面元素地球化学分布有一个整体的了解,不仅可以对全球矿产资源的总量评价和分布规律提供直接信息,而且还会对我们人类所赖以生存的地球化学环境、工业化进程所造成的影响提供最直接的评价依据。
另一难题是必须努力建立多仪器多方法分析系统,所有元素分析检出限必须降至其地壳丰度以下,用标准样严格监控实验室间的偏倚,使数据可以全球对比。
由谢学锦院士所领导进行的地质大调查项目“我国西南76种元素编图试点研究”已经在这些难分析元素上取得突破,并且提出了一整套监控方案。
区域化探全国扫面计划现已覆盖全国600多万平方公里,区域化探方法技术及找矿效果取得了举世瞩目的成就,区域化探研究达到国际领先水平,具体表现在:其一,研制了各种不同景观区的区域化探方法。
勘查地球化学数据处理的新方法作者:李伟等来源:《中国科技纵横》2013年第01期【摘要】随着勘查手段和数据获取技术的不断提高,结合现代数学,顺序因子分析、结合因子克里金分析的多元应对分析、小波分析、多重分型分析、神经网络及神经-模糊模型等一批化探数据处理新技术应运而生。
然而这些新技术还未在生产中得到广泛的应用,甚至有些方法并不为人所熟悉。
对这些许多新兴技术原理及应用的综述表明,这些方法对识别异常和背景,进行成矿潜力评价,确定成矿远景区以及建立地球化学概念模型等较之传统方法均更为有效。
而部分方法的数学计算可通过商业化软件(及其插件、组件等)或从网络获取开放的源代码简单实现。
因此,掌握这些新兴数据处理技术,对异常识别、解释及矿产潜力评价有着深远的意义。
【关键词】地球化学矿产勘查数据处理新方法在本世纪及上世纪的找矿实践中,水系沉积物、土壤、岩石地球化学测量等化探方法发挥了令矿产勘查界瞩目的重要作用,尤其在贵金属和有色金属的找矿中成效更加突出[1-5]。
当今,随着勘查地球化学技术的广泛应用及分析测试方法的改进[6],使得便捷有效地获取大量高质量数据成为可能。
然而,随着大批有效化探数据的获取,其相伴生的数据处理及解译问题亦显得日益突出。
如何根据已获得数据有效地识别背景和异常,对异常成矿潜力进行评价,并得出控制该区地球化学特征的概念模型是勘查地球化学数据处理肩负的几大重任。
针对上述问题,结合现代数学:顺序因子分析[7]、结合因子克里金分析的多元应对分析[8]、小波分析[9-10]、多重分型分析[11]、神经网络[12]及神经-模糊模型[13]等一批化探数据处理新技术应运而生。
然而由于这些技术大多源自现代数学的发展,在生产中尚未得以广泛应用,有些方法技术甚至并不为人所熟悉。
随着勘查手段和数据获取技术的不断提高,掌握这些新兴的数据处理技术,对异常识别、异常解释及矿产潜力评价等均至关重要。
本文系统地总结了这些新技术的原理及应用,并介绍了部分方法数学计算部分的简单实现途径,以期对该领域科研及工作人员有所启示。
“数据”在地球化学教学中的应用探讨摘要:地球化学是地矿类专业学生的一门基础课,当前科技的发展使我们可以获得大量地球化学数据。
在青海大学资源勘查工程班开设的“地球化学”课程教学中,将不同类型的地球化学数据处理应用融入到教学过程中,取得了较好的教学效果,学生既具备地球化学的思维,又具有应用知识能力,达到了培养应用型人才的教学目标。
关键词:地球化学;数据;地矿勘查;人才培养地球化学是地球科学与化学的交叉学科,它与侧重于自然地质现象描述的传统地学相比,不仅有着定性描述的特点,还具有用“化学”数据来做半定量-定量解释的特点。
随着社会和科学技术的迅速发展,精密和先进的分析测试仪器的成功研制,可以使我们获得大量的地球化学数据信息,这促进了当代地球化学的研究范围和研究课题不断扩大,在矿产资源和能源的开发,人居环境与自然灾害防治和研究,以及地球科学基础理论的研究与应用等方面起着越来越多的作用。
在地学院校及系所中,面向地质、矿产专业的学生普遍开设地球化学课程。
青海大学资源勘查工程专业自2004年恢复开设以来,地球化学一直是一门重要的专业基础课。
本着为青藏高原矿产资源开发服务、培养应用型人才的宗旨,该课程的教学目的是使学生不仅建立地球化学科学思维方法,更重要的是掌握分析研究各种地质作用地球化学机理的基本技能,具备应用地球化学理论和方法解决实际问题的能力,从而在走上工作岗位后,更好地服务地方经济发展。
笔者在承担“地球化学”授课任务时,最初是按照传统的授课方式进行授课,教学结构和内容以及教学思维是根据选用的教材框架的安排,在课程讲授过程中注重地球化学理论知识的阐述,虽有一些实际应用的穿插,但是不够深入,理论讲授与实例讲解相脱离。
这样使学生对课本知识的认识停留在文字认知阶段而非本质认知和拓展认知,学生在学习过程中甚至考试结束之后仍然不知道自己所学的知识能在什么地方应用,怎么应用,结果导致学生学习目的性模糊,学习兴趣不高,最终是教与学两方面都理论与实际脱节。