[发明专利]一种基于空间加权技术的各向异性奇异性指数计算方法

说明书

本发明公开了一种基于空间加权技术的各向异性奇异性指数计算方法，涉及建模技术领域；该方法包括以下步骤：S10，定义空间加权因子；S20，对于地球化学图上某一待计算位置,设定多个边长大小的方形计算窗口，计算基于空间加权约束的各向异性奇异性空间大小；S30，计算每个方形计算窗口所对应的空间加权地球化学元素的平均含量；S40，利用最小二乘法,在双对数图上拟合散点之间的线性关系；S50，求出拟合线性关系的斜率，并由此推算出待计算位置的空间各向异性奇异性指数值；S60,滑动方形计算窗口到下一位置,重复步骤S20‑S50,直至将所有位置处空间各向异性奇异性指数值计算出来为止。本发明摒弃了SOM方法在计算奇异性指数时忽略了空间各向异性的缺陷。

技术领域

本发明涉及建模技术领域，具体是一种基于空间加权技术的各向异性奇异性指数计算方法。

背景技术

基于地质应用的角度，奇异性这一概念最初是由Cheng(2007)提出，并把它定义为在一个狭窄的时间或空间内伴随异常能量释放或物质积累而发生的地质现象或地质过程的一种性质。奇异性在非线性地质过程异常识别(如岩浆热液成矿过程)等地质变量的局部奇异结构特征的表征上有着重要的意义。

基于多重分形理论，现有技术提出了一种基于滑动窗口的奇异指数填图技术定量估计了非线性地质过程或事件奇异属性的大小，称之为普通局部奇异性指数计算方法(OSM，OrdinarySingularityMapping)。以地球化学数据为例，OSM方法计算奇异性指数的具体过程如下：

(1)对于某一待计算位置,设定一系列边长大小为方形计算窗口；

(2)计算每个窗口所对应的地球化学元素的平均含量；

(3)利用最小二乘法,在双对数图上拟合散点之间的线性关系；

(4)求出拟合线性关系的斜率,并由此推算出待计算位置的奇异性指数值；

(5)滑动方形计算窗口到下一位置,重复(2)-(5)的步骤,直至将所有位置处奇异值计算出来为止。

自普通局部奇异性指数计算方法提出以来，它被广泛应用于增强和识别地球化学异常信息。但这种方法存的一定的局限性，即其忽略了空间各向异性。

近年来，空间各向异性在异常识别，包括奇异性分析中的重要性日益得到重视。具有示矿意义的地球化学异常往往与控矿地质要素是在时空演化上具有耦合性，因为他们为元素的富集(即成矿)提供了必要的空间、热量、流体等条件。大量的地质事实已经证明控矿地质要素在空间分别上具有明显的各向异性特征。因此，空间各向异性有利于识别具有明确地质意义的地球化学异常信息，将奇异性分析与空间各向异性分析相结合，可以保证所圈定的异常在地质意义上比仅利用其中一种性质所圈定的异常更加合理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于空间加权技术的各向异性奇异性指数计算方法，以解决上述问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于空间加权技术的各向异性奇异性指数计算方法，包括以下步骤：

S10，定义空间加权因子；

S20，对于地球化学图上某一待计算位置,设定多个边长大小的方形计算窗口，计算基于空间加权约束的各向异性奇异性空间大小；

S30，计算每个方形计算窗口所对应的空间加权地球化学元素的平均含量；

S40，利用最小二乘法,在双对数图上拟合散点之间的线性关系；

S50，求出拟合线性关系的斜率，并由此推算出待计算位置的空间各向异性奇异性指数值；

S60,滑动方形计算窗口到下一位置,重复步骤S20-S50,直至将所有位置处空间各向异性奇异性指数值计算出来为止。