Matlab在化探异常解释评价中的应用
时间：2021-01-26 16:03:40 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：利用数理统计方法来评价化探异常是化探异常解释评价工作最基础也是最关键的工作。本文通过工作中的探讨和实践，将matlab矩阵实验室运用到化探异常解释评价的数理统计计算和成图工作中，并详细编写了程序并使其T作简单化，评价合理化，指出了matlab软件包在地矿行业中具有广阔的应用前景和使用价值。
化探是地球化学找矿或勘查地球化学的简称，作为地质找矿工作的一种手段，在成矿远景预测、勘查靶区优选、深部隐伏矿床预测等方面取得了显著成效。化探异常解释评价的结论直接影响到找矿效果，而异常下限的确定和异常图件的编制在化探异常解释评价中起着至关重要的作用。在没有专门软件的前提下，如何才能完成这些大量的基础性T作？针对这些问题，笔者近年来就matlab程序在化探找矿中的应用进行了探讨和总结，运用matlab编译程序处理化探数据并制作聚类谱系等绘制化探解译图表，两者结合起来完成异常解释评价工作，获得了较好的应用效果。这里，着重介绍了描述性统计值的计算和聚类谱系图等图标成图方法。
1.Matlab在化探领域应用现状
Matlab源于matrix laboratory一词，原为矩阵实验室的意思。是集数值计算、符号运算、和图形处理等多种功能等于一体的科学计箅软件包。这种编程语言容易学习，使用灵活方便。Matlab统计工具箱几乎包括了数理统计方面的所有概念、理论、方法、算法及其实现。在应用上，Matlab具有其他软件不可比拟的操作简单，接口方便，扩充能力强等优势，再加上Matlab的应用范围广泛，因此可以预见Mallah在统计应用上越来越占有极其重要的地位。
Matlab目前在化探领域中的应用并未广泛，主要应用是其他科学计算行业软件人员进行一些数据计算、图形处理的程序设计及编译专业方面的软件工具包等。
2.化探异常评价的matlab编程计算
化探异常评价和解释方法有很多种，传统的有描述性统计数据的计算、相关系数计算法、聚类谱系法、主成分分析法和因子分析法等，最近又提出了多重分形和模糊数学理论方法的应用。其中，以捕述性统计数据的计算、相关系数计算法、聚类谱系法、主成分分析法和因子分析法在有色金属矿产地质勘查化探异常解释评价工作中应用较多，这种方法数据处理量大，基本数据上千个，计算过程较为繁琐，在没有专门计算软件的情况下，通过编译matlab程序计算处理，简化了计算过程，提高了工作效率及成果资料的精确性。其程序编译思路、方法如下。
2.1工作思路
以均值加2倍离差计算异常下限，即单元素异常下限=均值（x）+2倍离差（2δ）。x为单元素的数据平均值，是该元素单个数据在[x-3δ，x+3δ]范围内的数据平均值，如果单个数据不在此范围内，必须剔除此数据，数据的剔除采用spss或excel处理。以剔除后的数据运用matlab编程来进行异常的解释与评价的基础数理过程的实现。
2.2数据准备
打开matlab（matrix laboratory），新建一个*·m文件，保存为*·m文件（如异常解释与评价·m）。在新建的*·m文件进行计算程序的编写。原始数据的输入可以office形式进行调用，也可以直接拷贝输入，本次编程为程序简洁以少量数据的直接输入（数据见表1）。
2.3程序编辑
（1）编写代码。
在matlab界面中，新建*·m文件，出现matlab程序编辑界面，本界面提供了一个很好的交互式平台用于程序的编写工作，可以边编程，边运行，也可以等程序编写完然后进行程序的调试。
（2）程序调试。
程序调试是一个随机性很大的工作。有几个值得注意的问题：①原始数据必须为数值型，数据中带有“>”、“<”字符的要做处理，要用一个具体数字代替，②输入的样品数与元素个数要与原始数据表中一致。③程序调试工作要耐心细致，最好可以编写完一段及时调试，然后进行下一段程序的编写。④编写完程序后进行全部程序的运行调试。
将在*·m文件中编写好的程序在菜单栏中点击“运行（RIm）”按钮进行程序运行。经运行后的程序结果以数据和图表的形式显示于matlab的"command window”中。可以在matlab的命令窗口和左侧的工作栏中的工作空间的表中显示。
2.4计算应用
启动matlab，打开上述经过程序编译的异常解释评价计算*·m或者*·mat文件，在窗口的工具菜单栏中选择运行（run）按钮，进行全部程序的运行计算成图。运行后的数据以数据窗口和图标窗口的形式显示，将运行得到的数据复制到需要的报告或表格中，然后转到图表视窗（figer），在相应数据和图标复制到相应的报告中进行数据解译，以表2为例。
3.结语
在没有专门化探软件的前提下，matlab基本能解决化探异常解释评价中的处理数据和图表制作问题。笔者所述的利用matlab编程来解决描述性统计参数计算、聚类谱系法、主成分分析方法、因子分析法计算等评价和解释化探异常，在化探异常解释评价工作中应用较多，其matlab程序具有较强的实用性和可操作性。在实际的化探异常解释评价工作中，通常需要有几种不同的异常解释评价方法，只要对所编译的matlab程序稍加修改和添加即可计算出不同的解释评价数据，也可方便更改需要参数。上述简单的实例对matlab初学者会有所启示。
随着计算机日新月异地发展，一些繁琐数据的处理及图件制作变得越来越简单。掌握这些新技术新方法，对于技术人员来说非常必要和现实。
在实际地质工作中运用matlab还可以完成其他大量的数据处理和图表编制等工作，并进行基于matlab组件工具箱的运用成倍地提高工作效率，在地矿行业中具有较好的应用效果和开发前景，值得进一步从广度和深度上去研究、开发、应用。
