高艷芳, 陳軍威, 張玉領(lǐng), 王文君

(1.中國地質(zhì)科學院 地球物理地球化學勘查研究所，廊坊 065000；2.河北地球物理勘查院，廊坊 065000； 3.河北地質(zhì)測繪院,廊坊 065000；4.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第四地質(zhì)勘查院，鄭州 450001)

?

對地球化學圖編制過程的深層探究

高艷芳1, 陳軍威2, 張玉領(lǐng)3, 王文君4

(1.中國地質(zhì)科學院 地球物理地球化學勘查研究所，廊坊 065000；2.河北地球物理勘查院，廊坊 065000； 3.河北地質(zhì)測繪院,廊坊 065000；4.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局 第四地質(zhì)勘查院，鄭州 450001)

地球化學圖是一種分層設(shè)色等值線圖。隨著化探方法技術(shù)和計算機制圖技術(shù)的發(fā)展，多年來的地球化學圖的制作，逐漸形成了一套廣泛應(yīng)用的普適經(jīng)驗。這里利用實測數(shù)據(jù)和可視化技術(shù)，從等值線圖的制作原理出發(fā)，深入研究了網(wǎng)格化數(shù)據(jù)文件和色階文件的形成過程，分析了該過程中的關(guān)鍵問題。在此基礎(chǔ)上，對區(qū)域地球化學勘查和普查時，地球化學圖制作過程中的網(wǎng)格化參數(shù)的正確設(shè)置，色階文件的確定給出了較為合理的設(shè)置方法。

地球化學圖； 等值線圖； 網(wǎng)格化； 網(wǎng)格化參數(shù)設(shè)置； 色階文件

0 前言

地球化學圖是地球化學勘查過程中獲得的最基礎(chǔ)最重要的成果，以至于有學者認為區(qū)域地球化學調(diào)查、礦產(chǎn)地球化學普查在當今更為確切的提法是:“全國性地球化學填圖”[1]。這一觀點彰顯了地球化學填圖的內(nèi)涵。地球化學填圖是按一定規(guī)范要求，系統(tǒng)采集某種天然物質(zhì)，分析元素周期表上多種元素含量，以標準化的方法制作元素空間變化的各種比例尺地球化學圖[2-3]。如此說來，各種地球化學勘查方法技術(shù)實施的直接目標就是要獲得地球化學圖。而制作地球化學圖，專家又把它堪比為地質(zhì)學中的具有革命性的板塊構(gòu)造研究[4-5]。

分量如此之重的地球化學圖，多年來隨著地球化學勘查方法技術(shù)和制圖技術(shù)的不斷發(fā)展，成為一個被業(yè)界熱切關(guān)注和天天討論的話題。因為任何一項地球化學勘查的科研生產(chǎn)工作都繞不開地球化學圖的制作。而今，在對當前地球化學圖自動化制作有了廣泛的、普適經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，作者對其整個過程進行了深入分析和研究，對地球化學圖的制作過程有了新的認識，獲得了明確的結(jié)論。

1 地球化學圖和等值線圖

1.1 關(guān)于地球化學圖

地球化學圖廣為業(yè)內(nèi)外人士熟悉和熟知，但究竟什么是地球化學圖？業(yè)內(nèi)對其是如何定義的呢？

由表1可知，地球化學圖，在不同的時期對其有不同的定義或描述，也基本吻合了彼時地球化學勘查方法技術(shù)和其制圖技術(shù)的現(xiàn)狀。顯然地球化學勘查術(shù)語中的定義既窄又寬，它既局限在了區(qū)域化探中，又沒有確定具體的圖件類型。這應(yīng)該和當時正在全國范圍內(nèi)普遍開展的區(qū)域地球化學調(diào)查有關(guān)，也切合了當年的制圖技術(shù)。當時以人工制圖為主的地球化學圖除了等值線圖外還有符號圖、色塊圖。圖示圖例標準93版制定時期，正是化探制圖技術(shù)實現(xiàn)計算機制圖的萌芽時期，所以特意強調(diào)了計算機彩色地球化學圖。在勘查、普查、多目標調(diào)查規(guī)范中，地球化學圖都是指單元素等值線圖，并對其分級設(shè)色進行了特別的規(guī)定。普查規(guī)范中更加強調(diào)了使用原始數(shù)據(jù)，其實這并不吻合現(xiàn)今的等值線圖的計算機制圖技術(shù)。

表1 方法技術(shù)標準中對地球化學圖的定義

目前，在地球化學勘查科研生產(chǎn)者的實際應(yīng)用中，所謂的地球化學圖統(tǒng)指單元素(指標)等值線圖。至此，可以得出一個比較統(tǒng)一的定義，即：地球化學圖是指使用各項指標最原始的分析數(shù)據(jù)，采用生成等值線圖的制圖方式，利用色階文件進行分級和設(shè)色，通過圖面區(qū)顏色的變化，來表達工區(qū)內(nèi)單指標(含量)的空間分布趨勢的基礎(chǔ)性化探圖件。

1.2 關(guān)于等值線圖

地球化學圖是一種分層設(shè)色等值線圖，層是某一指標或元素的含量區(qū)間，值是指某元素的含量。所以探討地球化學圖，需要清楚等值線圖的制作原理和過程。

在地質(zhì)地理等科學研究過程中，空間抽樣調(diào)查是國際上公認和普遍采用的科學調(diào)查手段，是獲取科學數(shù)據(jù)的第一個過程[6]。由于客觀研究對象的無限及研究能力的有限，不可能實現(xiàn)在無限多的點上進行樣品采集[7]。如何利用有限個樣本來實現(xiàn)總體的研究，或者說用有限的數(shù)據(jù)來預(yù)測區(qū)域上的連續(xù)變化，方法之一就是制作等值線圖。

等值線圖或等量線圖，是以相等數(shù)值點的連線表示連續(xù)分布且逐漸變化的數(shù)量特征的一種圖形[8]。等值線的疏密代表了其垂直方向上的梯度[9]，兩條等值線之間所有網(wǎng)格節(jié)點的值介于其所定義的范圍內(nèi)。

等值線圖是一種形和數(shù)的統(tǒng)一，在許多領(lǐng)域是成果表達的重要圖件之一，是專題地圖的先導(dǎo)。因?qū)崿F(xiàn)等值線圖制作的資料數(shù)字化基礎(chǔ)較好，使其成為較早實現(xiàn)計算機輔助制圖的一種圖型。

等值線圖說起來普通做起來簡單，但是其制作過程是復(fù)雜的，涉及網(wǎng)格化方法和相關(guān)參數(shù)的設(shè)置，分層設(shè)色還要涉及色階文件的確定。這些過程都關(guān)系到成果圖的優(yōu)劣和客觀性。利用生成等值線圖的方法，通過分層設(shè)色來制作地球化學圖，網(wǎng)格化和色階設(shè)置不可逾越，由于化探方法技術(shù)的特殊要求，其過程又有其與眾不同的地方。

2 地球化學數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化

數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化是獲得等值線圖首要的一步[10]，是將散點數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)為具有一定形狀、決定等值線最終形態(tài)的網(wǎng)格數(shù)據(jù)(圖1)。按數(shù)據(jù)網(wǎng)格的形狀分為矩形網(wǎng)格和三角網(wǎng)格，在此僅探究地球化學數(shù)據(jù)矩形網(wǎng)格化時相關(guān)參數(shù)的設(shè)定。

圖1 等值線圖的形成過程

在矩形網(wǎng)格化時，要對數(shù)學方法、網(wǎng)格化范圍、網(wǎng)格間距、搜索域形狀及大小、搜索規(guī)則進行參數(shù)設(shè)置[11-12](圖2)。

圖2 網(wǎng)格化過程需設(shè)置的內(nèi)容

2.1 網(wǎng)格化方法

數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化時，根據(jù)方法的原理和多年的應(yīng)用經(jīng)驗，適用于化探數(shù)據(jù)網(wǎng)格化的數(shù)學方法有反距離加權(quán)、克里格、徑向基函數(shù)、最近點等，均是精確插值方法。通常情況下，區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)采用最近點網(wǎng)格化方法，普查或詳查數(shù)據(jù)采用反距離加權(quán)、克里格、徑向基函數(shù)。

2.2 網(wǎng)格化范圍

網(wǎng)格化范圍，即網(wǎng)格節(jié)點的分布范圍，也是等值線延伸的空間范圍。網(wǎng)格化范圍由網(wǎng)格數(shù)據(jù)坐標的最小最大值來框定。為了使等值線能夠覆蓋整個研究區(qū)域，網(wǎng)格化的范圍往往要大于原始數(shù)據(jù)的范圍，即對數(shù)據(jù)進行擴邊。擴邊時，起始坐標的確定很關(guān)鍵，它決定了將要獲得的所有網(wǎng)格節(jié)點的空間坐標。在實際科研生產(chǎn)中是按照以下的方式設(shè)定的。

1)區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)。區(qū)域地球化學調(diào)查數(shù)據(jù)，即1∶200 000(或1∶250 000)的化探原始數(shù)據(jù)是人工虛擬出的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，所有的點都落在2×2 km2網(wǎng)格的中間，每個點的坐標為一對奇數(shù)(圖3)。為了滿足規(guī)范中最大限度地利用原始數(shù)據(jù)制作地球化學圖的要求，其擴邊方式是在原始數(shù)據(jù)范圍的基礎(chǔ)上加減2 km進行擴邊。再利用最近點的方法進行網(wǎng)格化，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成了可以進行等值線勾繪的網(wǎng)格數(shù)據(jù)。在圖3中，原始數(shù)據(jù)點位和網(wǎng)格數(shù)據(jù)點位是重合的。網(wǎng)格數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)的不同之處在于：一是本質(zhì)上轉(zhuǎn)化成了grd的數(shù)據(jù)格式，二是形式上對一些空值進行了填充。

圖3 區(qū)域化探數(shù)據(jù)中原始數(shù)據(jù)和網(wǎng)格數(shù)據(jù)的關(guān)系

2)地球化學普查數(shù)據(jù)。即1∶50 000化探數(shù)據(jù)，無論其介質(zhì)為水系、土壤、巖屑，其原始數(shù)據(jù)都為不規(guī)則分布的散點數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的密度是以1 km2內(nèi)的采樣點數(shù)為衡量標準的。若網(wǎng)格間距設(shè)為0.5 km，網(wǎng)格化時為了使得網(wǎng)格節(jié)點的坐標都落在0.5 km×0.5 km格子的中間，故其起始點的坐標在擴邊時，設(shè)置其坐標公里數(shù)的小數(shù)位為0.25 km或0.75 km，結(jié)果如圖4(b)所示。

3)詳查數(shù)據(jù)。大比例尺規(guī)則網(wǎng)格數(shù)據(jù)其網(wǎng)格化范圍是整個詳查工區(qū)最小最大坐標的范圍，使其等值線覆蓋全區(qū)。

2.3 網(wǎng)格間距

網(wǎng)格間距定義了網(wǎng)格的密度。網(wǎng)格節(jié)點的行列數(shù)是由網(wǎng)格化的范圍和間距來共同確定的。理論上來講，網(wǎng)格間距越小密度越大會產(chǎn)生更圓滑的等值線，應(yīng)該是小于或等于散點之間的最小距離。

2.4 搜索域

搜索域決定了網(wǎng)格化過程中，形成某個網(wǎng)格節(jié)點時，參與網(wǎng)格化的散點的范圍。目前地球化學數(shù)據(jù)多用規(guī)則的圓域，很少考慮其向異性。通常區(qū)域調(diào)查和普查數(shù)據(jù)的搜索半徑定義為間距的2.5倍，大比例尺詳查數(shù)據(jù)為勘探線間距的2～3倍。

2.5 搜索規(guī)則

確定了搜索范圍還要確定其搜索規(guī)則，二者合力來決定形成某個網(wǎng)格節(jié)點時，所用的具體的原始數(shù)據(jù)點。規(guī)則是每一個扇區(qū)內(nèi)所用的最多點數(shù)、必須使用的最少有效點數(shù)和允許的最多空方向數(shù)。

圖4 普查原始數(shù)據(jù)和網(wǎng)格數(shù)據(jù)點位圖對比

如果數(shù)據(jù)的總點數(shù)小于250個時，建議用全部數(shù)據(jù)參加網(wǎng)格化計算，這時搜索半徑和搜索規(guī)則就沒有意義。

2.6 對化探數(shù)據(jù)網(wǎng)格化時常用參數(shù)的探究

充分利用原始數(shù)據(jù)，獲得地球化學圖，是所有化探方法技術(shù)對制圖的要求。為了滿足此項規(guī)則，目前，地球化學數(shù)據(jù)網(wǎng)格化形成了一套大家都在采用的習慣性的方法或規(guī)則，現(xiàn)對其優(yōu)劣分析評述如下：

a)區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)的網(wǎng)格化參數(shù)設(shè)定，采用最近臨近點方法、間距為2 km、搜索圓的半徑為間距的2.5倍(5 km)、左右各擴出一列。用這些經(jīng)驗參數(shù)獲得的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，基本上能夠滿足規(guī)范的要求。但是網(wǎng)格化過程中過于強調(diào)了搜索半徑的設(shè)置(搜索半徑?jīng)]有起到關(guān)鍵的作用)，因為若網(wǎng)格節(jié)點處有原始數(shù)據(jù)點，無論搜索半徑有多大，此點即為最近臨近點，則網(wǎng)格節(jié)點的值就為此數(shù)據(jù)點(圖5)。

圖5 搜索半徑示意圖

在圖幅邊界或者采樣空白區(qū)，網(wǎng)格節(jié)點處沒有原始數(shù)據(jù)點，需要確定搜索半徑來找尋最近的點。此時采用2 km的搜索半徑就能形成相對有效的網(wǎng)格節(jié)點。若設(shè)置相對的大的搜索半徑，只能使空區(qū)有了不真實的網(wǎng)格節(jié)點，此點沒有實際意義。

b)1∶50 000 普查數(shù)據(jù)網(wǎng)格化參數(shù)的設(shè)定。在1∶50 000的數(shù)據(jù)網(wǎng)格化時，通常利用距離倒數(shù)或克里格數(shù)學方法，采用0.5 km×0.5 km的網(wǎng)格間距，圓域，搜索半徑為1.25 km。

1)搜索半徑。同區(qū)域化探數(shù)據(jù)一致，1∶50 000的數(shù)據(jù)網(wǎng)格化時，搜索半徑不是最關(guān)鍵的參數(shù)。因為在采用距離倒數(shù)或克里格數(shù)學方法時，必須要有搜索規(guī)則的設(shè)置，搜索規(guī)則中比較關(guān)鍵的一項是每方向上要用的最多的點數(shù)。搜索半徑和搜索規(guī)則協(xié)同作用共同決定網(wǎng)格化時所用的點數(shù)，而不僅僅依賴搜索半徑。由于地球化學數(shù)據(jù)的不均勻分布和分布的范圍較大，4方向或8方向搜索方式是其首選。實際上若是搜索規(guī)則確定后，無論搜索半徑多大，它用的都是在搜索半徑之內(nèi)找到的距離最近的固定的那幾個數(shù)據(jù)點，如圖4中黑色的點為參與網(wǎng)格計算的數(shù)據(jù)點。只有當搜索半徑過小，在其搜索域內(nèi)找不到足夠的點時，搜索半徑的大小才起關(guān)鍵的作用。

至于通用的1.25 km的搜索半徑，又偏于過大。在1∶50 000 水系沉積物測量中，有可能會跨越不同的匯水域。同樣對于土壤測量來說，由于其較高的采樣點密度，也沒有必要采用過大的搜索半徑。

圖6 搜索半徑和搜索規(guī)則對應(yīng)關(guān)系圖

2)網(wǎng)格間距。網(wǎng)格化過程，是利用所有的原始數(shù)據(jù)進行加密填空的過程，所以網(wǎng)格間距的設(shè)置要小于或等于點距。普查數(shù)據(jù)中大多數(shù)點距小于0.5 km。若選用0.5 km×0.5 km的網(wǎng)格間距，最后的結(jié)果是網(wǎng)格數(shù)要小于實際的采樣點數(shù)。比如河北某地一個1:50 000 圖幅的水系沉積物數(shù)據(jù)，原始點數(shù)為 1 796個，網(wǎng)格化后則為 1 672個；一個 1:50 000 圖幅的土壤數(shù)據(jù)，原始點數(shù)為3 178 個，網(wǎng)格化后為1 638 個。這樣的網(wǎng)格化過程實際上是對原始數(shù)據(jù)點進行了抽稀，這既不符合生產(chǎn)要求，也不符合抽樣調(diào)查原理。以這樣的間距制作出的地球化學圖，反映在圖面上的結(jié)果，是細節(jié)表達不夠，如圖7中矩形框部分。

3)普查數(shù)據(jù)網(wǎng)格化時建議的參數(shù)設(shè)置。1∶50 000 普查數(shù)據(jù)呈不均勻分布的散點式。矩形網(wǎng)格化的過程是數(shù)據(jù)平滑的一個過程，也是去噪的一個過程。在繪制地球化學圖時，如果網(wǎng)格化方法或參數(shù)設(shè)置不當，極容易造成濃集中心和極值點的偏移，從而使得地球化學圖不能反映其客觀的分布態(tài)勢。

通過對比分析和實際的應(yīng)用，普查數(shù)據(jù)網(wǎng)格化時建議的參數(shù)設(shè)置為采用距離倒數(shù)、克里格、徑向基三種網(wǎng)格化數(shù)學模型；網(wǎng)格化范圍超出圖幅內(nèi)框的最大最小值范圍；網(wǎng)格間距為0.25 km～0.4 km；4方向或8方向搜索圓域，搜索半徑在1 km之內(nèi)，搜索規(guī)則為1個方向最多的點數(shù)為6，最少點數(shù)為5，允許的空方向數(shù)為3。

圖7 不同網(wǎng)格間距的數(shù)據(jù)繪制的地球化學圖

3 地球化學圖色階文件的設(shè)置

地球化學圖為分層設(shè)色等值線圖。在計算機自動制圖過程中，一個色階文件承載了對等值線進行分級和填色的雙重任務(wù)。所以制作出的地球化學圖其顏色是否分布均勻，是否能夠客觀地反映元素空間分布態(tài)勢，色階文件的設(shè)置最關(guān)鍵[13-14]。

3.1 標準上規(guī)定的色區(qū)設(shè)置存在的不足

在勘查和普查標準中，規(guī)定對等量線分級采用累積頻率和對數(shù)間隔兩種方式。色階按著藍色調(diào)代表低值區(qū)，黃色調(diào)代表背景區(qū)，紅色調(diào)代表高值區(qū)來進行配置。目前的用法是按累頻方式設(shè)置的色階文件為一級一色;按對數(shù)間隔設(shè)置的色階為一區(qū)一色，共有5色或7色。

等值線生成過程中使用的是由原始數(shù)據(jù)經(jīng)網(wǎng)格化后獲得的網(wǎng)格數(shù)據(jù)，色階文件的設(shè)置應(yīng)該針對網(wǎng)格數(shù)據(jù)的特征來進行。網(wǎng)格數(shù)據(jù)和原始數(shù)據(jù)或剔除后的數(shù)據(jù)有極大的差別。其中普查數(shù)據(jù)，其差異尤為明顯(表2)。所以在區(qū)域地球化學勘查規(guī)范(DZ/T 0167-2006)中和普查規(guī)范中(DZ/T 0011-1991)采用制作地球化學圖的數(shù)據(jù)，剔除特高值后，利用獲得的算數(shù)平均值和標準離差來進行色階的劃分，顯然是不正確的。按著此標準要求繪制出的圖，其圖面顏色是高值區(qū)(紅色區(qū)域)所占面積過多。從表2可知，是由于數(shù)據(jù)剔除后其平均值和標準離差遠遠低于網(wǎng)格數(shù)據(jù)的平均值和標準離差所致。

在普查新規(guī)范中色區(qū)的劃分表(表3)所有的值是指網(wǎng)格數(shù)據(jù)。由于地球化學數(shù)據(jù)的特殊性，無論是常量或微量元素的原始數(shù)據(jù)或者是網(wǎng)格數(shù)據(jù)，幾乎都不呈現(xiàn)正態(tài)分布。根據(jù)地球化學背景值的定義，網(wǎng)格數(shù)據(jù)的平均值并非是元素的背景值。所以利用網(wǎng)格數(shù)據(jù)參照表2進行背景范圍的劃分和真正意義上的背景區(qū)域是有出入的。因此地球化學圖客觀地反映了元素的實際空間分布的狀況，不能夠反映需要經(jīng)過人的主觀意志加工才能獲得的背景值或背景區(qū)等。

3.2 色階文件的設(shè)置

正態(tài)分布是自然界中最常見的一種事物或者現(xiàn)象的表現(xiàn)狀態(tài)[15]，根據(jù)這一原理，可以利用等值線圖中其色區(qū)面積是否接近于正態(tài)分布來衡量色階文件設(shè)置的優(yōu)劣，手段是利用頻率直方圖。作者利用成正態(tài)分布的色階文件繪制的地球化學圖反映了元素在空間上的不均性分布特征(圖8)，較好地展示了背景區(qū)與低值區(qū)和高值區(qū)之間的結(jié)構(gòu)特征。

數(shù)據(jù)分級每段總體上成正態(tài)分布更適合描述色塊圖的制作。色塊圖實際上是一個網(wǎng)格代表了一個數(shù)據(jù)，每個網(wǎng)格根據(jù)色階分別賦值，即形成色塊圖。

表2 原始數(shù)據(jù)和網(wǎng)格數(shù)據(jù)特征值的對比

表3 地球化學圖色區(qū)設(shè)置

圖8 接近正態(tài)分布的色階頻率直方圖

用這個原理來衡量地球化學圖的圖面的優(yōu)劣，是因為某色階內(nèi)網(wǎng)格數(shù)據(jù)的多少和所占有的面積是呈正比的(圖9)。從圖9可以看出，頻率直方圖的正態(tài)分布基本能夠保證地球化學圖中各分段面積的正態(tài)分布，反之則不可。

采用累積頻率方式的分級，是很容易實現(xiàn)各色階段成正態(tài)分布這一要求的。方法是采用向上累計的方式，以總數(shù)為奇數(shù)色階為首選，即以50%(中位數(shù))為最高點，也就是以背景區(qū)為中心，兩側(cè)的低背景區(qū)和高背景區(qū)以相等的頻率間隔來進行劃分。采用過少的色階對0(最小值)～100 %之間的數(shù)據(jù)不能進行較細地劃分，但是在超過16級以后，會超過人的肉眼對顏色的辨認能力，所以建議以9級以上16級以下的色階為宜。推薦的分級見表4。

色區(qū)的填充按著一級一色的方式，將50 %值對應(yīng)的色階設(shè)為純黃色。再充分利用三原色，左邊為藍綠均勻過渡，右邊為橙紅均勻過渡。

采用對數(shù)方式設(shè)置的色階，是基于數(shù)據(jù)取對數(shù)后成正態(tài)分布的原理，按照平均值加上標準離差的方式進行顏色的填充，來反映低值區(qū)、背景區(qū)和高值區(qū)。實際上地球化學數(shù)據(jù)取對數(shù)后也并非呈現(xiàn)正態(tài)分布。在實現(xiàn)地球化學圖的制作過程中，利用的是原始數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化而并非是取對數(shù)后的數(shù)據(jù)，只是色階采用的是對數(shù)0.1log間隔的形式定制的。所以這樣的色階很難達到各色階段的累頻呈正態(tài)分布的特征。在實際應(yīng)用過程中，只是憑著經(jīng)驗增加減少某色階，使其圖面均勻。所以對于不成對數(shù)正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，采用對數(shù)間隔來制定色階不可取。

4 結(jié)語

隨著地球化學勘查方法技術(shù)的發(fā)展，多年的地球化學圖的制作，形成了一些普適的經(jīng)驗或標準。但是，隨著方法技術(shù)的發(fā)展和制圖技術(shù)的發(fā)展，這些經(jīng)驗或標準并不能完全適用于實際的科研和生產(chǎn)。作者借用實測數(shù)據(jù)、可視化技術(shù)對其制作過程進行了詳細深入的研究，所得結(jié)果應(yīng)該會改變一些思路和想法，比如網(wǎng)格間距的設(shè)置，搜索半徑的選擇，色階文件的確定及地球化學圖的實際意義等。希望研究成果能夠給正在開展的普查工作提供比較可靠的參數(shù)設(shè)置上的指導(dǎo)，給予廣大的化探工作者一些啟示，以使得地球化學圖的制作過程更加地可靠，最終能夠獲得反映了元素客觀分布態(tài)勢的成果圖件。

圖9 頻率分布和面積分布的對應(yīng)關(guān)系

表4 推薦的色階分級

[1] 謝學錦，任天祥，奚小環(huán)，等.中國區(qū)域化探全國掃面計劃卅年[J].地球?qū)W報，2009，30(6)：700-712. XIE X J,REN T X,XI X H, et al. The implementation of the regional geochemistry-national reconnaissance program (RGNR) in China in the past thirty years[J]. Acta Geological Sinica,2009,30(6):700-712.(In Chinese)

[2] 王學求， 徐善法，程志中，等.國際地球化學填圖新進展[J].地質(zhì)學報，2006，80(10):1589-1668. WANG X Q,XU SH F, CHENG ZH ZH, et al. Progress on international geochemical mapping[J].Acta Geological Sinica ,2006,80(10):1589-1668.(In Chinese)

[3] 成杭新，楊忠芳，奚小環(huán)，等.新一輪全球地球化學填圖：中國的機遇和挑戰(zhàn)[J].地學前緣，2008,15(5)：009-022. CHENG H X,YANG ZH F,XI X H,et al. A new round of global geochemical mapping: opportunity and challenge to china. Earth Science Frontiers,2008,15(5):009-022.(In Chinese)

[4] 謝學錦.中國化探走向2000年[J].物探與化探，1992,16(2)：81-85. XIE X J. Geochemical exploration in china toward the year 2000[J].Geophysical and Geochemical exploration,1992,16(2):81-85.(In Chinese)

[5] 謝學錦，任天祥，嚴光生，等.進入21世紀中國化探發(fā)展路線圖[J].中國地質(zhì)，2010，37(2)：245-263. XIE X J,REN T X,YAN G SH, et al. The roadmap of Chinese geochemical in 21stcentury [J].Chinese Geology,2010,37(2):245-263.(In Chinese)

[6] 李連發(fā)，王勁峰.地理數(shù)據(jù)空間抽樣模型[J].自然科學進展，2002，12(5)：545-548. LI L F,WANG J F. Spacial samppling model of geographic data.Progress in Natural Science,2002,12(5):545-548.(In Chinese)

[7] 劉愛利，王培法，丁園圓.地統(tǒng)計學概論[M].北京：科學出版社，2012. LIU AI L, WANG P F,DING Y Y. The outlines of geostatistics[M].Beijing：Science Press, 2012.(In Chinese)

[8] 鄭先昌，鄭偉鋒， 魏建平.基于離散和不均勻點追蹤剖分等值線的關(guān)鍵技術(shù)[J].測繪科學，2009，34(5)，130-131. ZHENG X CH,ZHENG W F,WEI J P. Key technology of drawing contour based on discrete data [J].Science of Surveying and Mapping,2009,34(5):130-131.(In Chinese)

[9] 陳張建, 陳鎖忠, 茅晶晶.基于等值線分布區(qū)域樹的分層設(shè)色圖自動生成研究[J].地理與地理信息科學，2003，23(3)：46-50. CHEN ZH J,CHEN S ZH,MAO J J. A research on automated generation of hypsometric maps based on contour distributing regional tree [J].Geography and Geo- Information Science,2003,23(3)：46-50.(In Chinese)

[10]Golden Software, Inc.Surfer 8 User’s Guide. USA：Golden Software, Inc,1993.

[11]胡鵬，吳艷蘭，胡海.數(shù)字高程模型精度評定的基本理論[J].地球信息科學，2003(3)：64-69. HU P, WU Y L, HU H. Research on fundamental theory of assessing the accuracy of DEM [J].Geoinformation science,2003(3)：64-69.(In Chinese)

[12]張錦明，游雄，萬剛.DEM插值參數(shù)優(yōu)選的試驗研究[J].測繪學報，2014,43(2)：178-192. ZHANG J M,YOU X,WAN G. Experimental research on optimization of DEM interpolation parameter [J]. Acta Godaetica et Cartographica Sinica,2014,43(2)：178-192.(In Chinese)

[13]趙善仁，沈鏞立，吳悅斌，等.區(qū)域地球化學圖的編圖新方法[J].地質(zhì)科技情報，1996，15(2)：79-82. ZHAO SH R, SHEN R L,WU Y B, et al. New method for regional geochemical map—fining grid cell colour block mapping technique [J].Geological Science and Technology Information,1996,15(2)：79-82.(In Chinese)

[14]劉如英，金淳浩，鄔寬廉，等.計算機地球化學編圖系統(tǒng)[J].物探化探計算技術(shù)，1994，16(2)：148-190. LIU R Y,JIN CH H,WU K L, et al. Computer-aided geochemical mapping system (small scale ) [J].Computing Techniques for Geophysical and Geochemical Exploration,1994,16(2)：148-190.(In Chinese)

[15]鄭文兵.正態(tài)分布的哲學本質(zhì)及世界觀意義研究[J].畢節(jié)學院學報，2012，138(3)：72-76. ZHEN W B. A research of normal deistribution’s philosohphical nature and its world view meaning[J].Journal of BiJie University,2012, 138(3)：72-76.(In Chinese)

Further research on geochemical mapping

GAO Yan-fang1， CHEN Jun-wei2， ZHANG Yu-ling3， WANG Wen-jun4

(1.Institute of Geophysical and Geochemical Exploration, CAGS, Langfang 065000,China；2.Institute of Geophysical Exploration , Langfang 065000,China；3.Exploration Institute of Geology and mapping,Langfang 065000,China；4.The Fourth Geology Institute of Minal Development Bureau ，Zhengzhou 450001,China)

A geochemical map is a contour map of colour filled according levels. With the developing of Geochemical methods and automate mapping techniques, a suit of universal experience has been gotten in geochemical mapping for many years. From the theory of getting contour, by taking advantage of actual data and visual technique to research the forming process of gridding and level files, this paper analyzes whether the universal experience is consistent with today's contour map graphics and to meet the needs of methods and techniques. Then the explicit conclusion of setting proper parameters in gridding and getting levels to be used in regional and semi-detailed geochemical survey has been given in this paper.

geochemical map; contour; gridding; parameters setting; level file

2015-03-17 改回日期：2015-05-06

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查專項(12120113026700)

高艷芳(1965-)，女，高級工程師，從事GIS技術(shù)在地球化學勘查方法技術(shù)中的應(yīng)用研究，E-mail: gaoyanfang@igge.cn。

1001-1749(2015)04-0538-09

P 595

A

10.3969/j.issn.1001-1749.2015.04.20