多种常用地质数据处理算法统一应用平台设计与应用.docVIP

多种常用地质数据处理算法统一应用平台设计与应用 　　摘 要：针对地质数据处理算法较多，提出地质数据常用算法软件平台开发。首先通过对地质数据常用算法进行梳理研究，归纳各算法实现步骤，通过MVC模式进行算法程序编写，利用QT实现地质数据处理常用算法软件平台塔建，设计出地质数据处理常用算法的工具包应用平台。将设计的算法工具包应用平台处理湖北省大冶铜绿山20万水系数据，选取工具包中相应算法对地球化学元素进行分析。结果算法工具包应用平台能够快速有效完成地球化学数据处理，能够有效圈定出单元素浓度分带与元素综合异常分带，达到矿产预测要求。 　　关键词：工具包；地质数据；算法 　　引言 　　随着地质数据处理技术的迅速发展及成矿理论的不断向前发展，矿产资源定量预测已由初期的应用数学方法进行统计预测发展演变为以计算机技术为手段，多种信息的综合预测[1]。分形理论、混沌动力学等方法快速发展[2]，多元综合信息物探、化探、遥感等信息进行成矿预测[3-5]。矿产资源定量预测已发展出众多地质数据处理算法，由于采集到的野外地质数据量较大，对矿体的靶区的圈定往往需要综合多种算法进行处理，使得在地质数据处理分析上将花费大量的时间，浪费人力，财力。因此，需要将地学算法融合成相应的软件平台。供地学专家在进行定量预测评价时根据需要组合使用，这可以大大提高数据处理效率，为地学专家节省大量的时间与精力。 　　1 地学数据常用算法研究 　　通过对地学数据常用算法进行系统研究，总结出地学数据处理算法主要包括四个方面：地质数据预处理算法、地质数据描述性统计分析算法，地质数据统计分析算法，定量矿床预测评价算法。而地质数据预处理算法包括地质变量选择和地质变量变换。地质变量选择方法主要有点图法，相关系数法，秩和检验法；地质变量变换方法主要有标准变换，极差变换，平方根变换，对数变换，反正弦变换和反余弦变换等。描述性统计分析算法包括描述性统计量和统计图绘制。描述性统计方法包括：分位数，中位数，均值，标准差和方差，峰度以及变异系数等。绘制统计图主要是进行条形图，饼图，直方图以及散点图等。地质数据统计分析算法是处理地质数据所必须的环节，它主要用多元统计以及分形算法分析地质数据。矿产资源定量评价实质上是矿产资源潜力评价在地质基础上的概率表征，采用相应的数学方法，利用计算机建立矿产资源的空间定位和资源定量统计模型，从而解决矿产靶区的预测。 　　2 算法工具包平台开发设计 　　系统运行环境：操作系统为Windows系列。主机要求为PC兼容机内存1G以上，显示分辨率800*600以上。系统开发硬件环境：CPU主频2.1GHz以上，系统内存大于512MB，推荐使用内存应在1G以上。硬盘空间大小由模型数据大小决定，使用5400转/秒的以上硬盘即可，显存512MB以上。开发技术：Visual Studio或QT。运行环境：Windows系列。文章采用MVC设计模式进行设计。模型（Model）负责存储数据以及对数据进行各种运算和处理，视图（View）负责数据显示，控制器（Controller）负责接收、截取用户请求（如键盘输入，鼠标点击），但不处理业务信息，它只把用户的信息传递给模型，告诉模型该做什么，由模型返回最终的处理结果。控制器再选择符合要求的视图返回给用户。在软件平台中导入需要处理的数据后，即可利用工具包各功能模块的相应算法对数据进行处理，在软件平台工作区中可以直接对数据进修改，编辑等操作。 　　3 地学算法工具包应用实现 　　为了显示工具包应用效果，利用工具包应用平台的主成分分析处理湖北省大冶铜绿山20万水系数据。根据工具包平台得出主成分分析结果，运行时间为0.235048秒；而直接通过MTLAB程序得出主成分分析结果，运行时间为7.378104秒。由分析结果可知，通过工具包平台得到的主成分结果与MTLAB程序所得结果一致，两者精度相差0.001，然而工具包平台处理速度是MTLAB程序处理的31.39倍。由表1，表2知，Au，Ag，Cu元素到了第二主成分时累积贡献率达到0.9020.85，从而取前两个主成分就能代表主要信息反应。通过工具包平台的分形算法得出Au，Ag，Cu元素的综合异常分带，通过元素综合异常分带区域就可以有效确定靶区位置，进而找到相应矿床。 　　4 结束语 　　文章设计的算法工具包平台能够使用于Windows系列运行环境。通过工具包应用平台有效完成了对湖北省大冶铜绿山20万水系数据进行分析处理，通过平台得出的主成分结果与MTLAB编程所得结果一致，两者精度相差0.001，然而工具包平台处理速度是MTLAB程序处理的31.39倍，大大提高了处理数据的速度。通过软件得出的综合异常分带区域可以圈地靶区范围。文章设计的算法工具包应用平台涉及了地学数据处理的