王美丁;马见青;樊金生
【摘 要】Surfer软件的数据网格化功能在地球物理数据处理中有基础性的作用.在利用Surfer软件进行地球物理数据网格化时,一些参数的特殊设置可直接影响到网格化的效果,影响等值线平面图的异常形态.以实测1:5万高精度地面磁测资料为例,通过对数据网格化间距和克里格网格方法里的搜索椭圆参数进行特殊设置,分析上述参数设置对网格化数据的影响.结果表明,数据网格化时X、Y方向的网格间距都设置为点距大小,既能与后期MapGIS成图对接,同时能保证数据异常的真实性.将搜索椭圆的搜索半径1、半径2分别设置为3倍的线距和点距,搜索角度设置为垂直于测线方位角的方向,这样既不改变线距和点距之间的实际比例关系,同时提高了相邻测线测点对给定网格节点的场值大小影响,减弱了同测线相邻测点的影响,一定程度上弱化了顺线异常,提高了图面美观性. 霜叶红于二月花是什么植物
【期刊名称】《工程地球物理学报》
【年(卷),期】2017(014)006
【总页数】7页(P694-700)
【关键词】Surfer软件;克里格网格方法;网格化参数;等值线图形态;顺线异常
【作 者】王美丁;马见青;樊金生
制定地方大气污染物排放标准的技术方法【作者单位】西安西北有物化探总队有限公司,陕西 西安 710068;长安大学 地质工程与测绘学院,陕西 西安 710054;西安西北有物化探总队有限公司,陕西 西安 710068
【正文语种】中 文
【中图分类】P631.2
Surfer软件是地球物理工作者都非常熟悉的一个制图软件，它可以绘制地质等高线、地球物理异常等值线平面图、地质—地球物理综合三维立体图等[1-6]。Surfer图件还可以和MapGIS图件快速转换，满足目前地质调查项目资料汇交的要求[7-9]。Surfer软件具有非常强大的数据插值功能，所以当采集的数据不是等间距的时候，就需要使用Surfer进行网格化处理[10-17]。地球物理工作如磁法测量和电法测量制图中常常使用Surfer软件进行数据网格化，绘制地球物理异常等值线平面图。
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在实际地球物理工作过程中发现，即使同一地区采集的野外数据不做任何预处理，Surfer软件中一些参数的设置也会影响等值线图的形态，不仅影响到图件美观，更重要的是会影响到技术人员对异常的认识和解释。所以前期的地球物理数据网格化是后期绘制所有图件和进行分析解释的基础，因此在数据网格化时选择一个合适的参数显得尤为重要。
使用Surfer 软件进行地球物理数据网格化时，除了选择网格化方法外，网格间距的选择也非常重关键，不同的行、列间距对等值线平面图影响很大。选择大的网格间距，网格化效率高，可以滤掉一些局部随机干扰，但同时也有可能会损失一些局部有效异常。相反地，选择小网格间距，不仅会使网格化计算效率降低，还会造成一些局部随机干扰。总之，数据网格化时行、列间距过大或过小都不合适，需通过试验选择合适的网格化间距。
Surfer软件进行数据网格化时，网格间距默认值是保证宽边处的行数为100，测区如果是长方形的，则默认值是保证长边的行数100，都是该网格方向的长度距离的1/100，长边和短边的间隔相同，短边的行数是短边网格方向长度距离/网格间距，这样，通常会使网格间距过大。
以某地1∶50 000实测地面高精度磁测数据为例，对比分析参数的设置对等值线图产生的影
响。该数据点距100 m，线距500 m。图1是将点距和线距折衷，X、Y方向的网格间距均设置为300 m。据此绘制的等值线平面图如图2所示，此时，磁异常等值线稀疏，正负异常边界模糊不清，很多局部小磁异常也没有反映出来，而且测区西南部的空白区被插值填充，失真严重，表明网格间距设置为300 m对于该实测磁测数据过大，应重新设置。沈阳市实验学校
图3为X、Y网格间距都设置为100 m，相应的等值线平面图如图4所示，可以看出，磁异常分布清晰，成片的低磁异常和局部高磁异常带都直观明了，一些小异常也圈了出来，磁异常信息很完整。图幅西南部的空白区仍然存在，未被插值填充，图面信息真实有效。由于该地区是沉积岩区，磁异常平缓、凌乱，为了突出重点异常，可对该网格化文件进行滤波处理。
综上对比，并结合以往的实际工作经验，将数据网格化间距设置为点距比较合适，既不会丢失小异常，也不会使网格化后的异常信息过于冗杂。在后续进行垂向导数、水平导数及延拓计算时，要使用RGIS软件，该软件要求X、Y方向的间距是相等的，所以为了后续处理方便，将X、Y间距设置为相同的比较合适。
按照《地面高精度磁测技术规程》的要求，在开展野外磁测工作前，必须对磁力仪进行一
致性试验，目的是消除仪器系统误差。但有时仪器测试结果良好，符合规范要求，但野外实际测得的磁异常值却会出现某一条或几条测线上沿测线方向的磁异常整体偏高或偏低的情况，即顺线异常。虽然已经无法改变实测数据，但可以在利用Surfer软件绘制等值线时做一些特殊设置，弱化顺线异常。设置对象是克里格网格化方法高级选项里的搜索椭圆参数，需要设置搜索半径1、半径2和搜索角度。
数据网格化时，每个网格节点的场值都是由周围测点的实测场值插值生成，其数值大小不仅受相邻测线测点场值的影响，同时还受同测线上相邻测点的场值影响，且影响程度由搜索半径的大小和搜索方向决定。对给定网格节点上的网格化场值，如果将搜索半径1、半径2和角度设置得过大或过小，都会使由网格化数据绘制的等值线平面图形态发生畸变。Surfer软件进行数据网格化时，搜索椭圆参数的默认值半径1和半径2是相同的，大约是网格化间距的60倍，搜索椭圆的形状为半径很大的圆形，每个网格节点的场值受相邻测线测点场值和同测线上相邻测点的场值的影响程度是相同的，对弱化顺线异常没有任何作用。
为了弱化顺线异常，提高等值线平面图的图面美观程度，并保证异常形态的真实性，经多次试验，建议将搜索椭圆的搜索半径1设置为3倍的线距，搜索半径2设置为3倍的点距，搜
索角度设置为垂直于测线方位角的方向。这样既保证了线距和点距之间的实际比例关系，同时增强了相邻测线测点对给定网格节点的影响，减弱了同测线相邻测点的影响，一定程度上弱化了顺线异常，提高了图面美观性。图5为某地区磁测数据等值线平面图，测线为南北向布设，方位角0°(以地理北方向为起算点)，线距500 m，点距100 m。其搜索椭圆参数是按照图6的Surfer软件默认值设定的，该地磁异常很明显出现了和测线方位相同方向的顺线异常(红圈中部分)。为弱化该顺线异常，在生成网格化文件时，将搜索椭圆设置成半径1为1 500 m，半径2为300 m，角度为0°(Surfer软件的角度以水平东方向为起算点)，如图7所示。图8为按如图7设置后的网格数据绘制的等值线平面图，可以看出，虽然无法完全在异常平面图上消除顺线异常，但经上述处理，视觉上弱化了这种异常，使整个图面更加美观，而且也不会改变测区的整体磁异常分布形态和异常幅度。
数据的离散网格化在地球物理数据处理中起着至关重要的作用，网格参数的设置又会对异常等值线的形态有很大的影响。目前，地球物理成果图件大都由MapGIS软件绘制，但传统的Surfer软件在前期数据处理和快速制图等方面仍然有不可比拟的优势，是很好的辅助绘图软件，如果能熟练且合理使用，通过合理设置相关参数，既能弱化某些由外部因素造成的干扰影响，客观反映地球物理异常形态，同时又能提高地球物理成果图件的美观性。
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