提取开发（精选六篇）
提取开发 篇1
许多化学加工工业(CPI)生产过程中会产生不纯的、并具有较低能量密度的气体副产品。美国加利福尼亚州的Ener-Core动力公司日前推出一项技术,可以从原本会被燃烧或排放而浪费掉的气体中提取出有价值的能量和热量。
仅在美国,每年即有65 000 MW可利用的“免费能源”,以低质量甲烷的形式存在,主要来自垃圾填埋场、石油和天然气设施、乙醇生产厂、 化工生产装置、煤矿及其他设施。 Ener-Core公司的技术可帮助许多公司获取这些能源并减少污染物排放。
该技术通过精细控制,使热氧化反应即使采用稀释气体或不纯气体,也依然保持稳定。通常,具有燃烧特性的化学链式反应无法用这样的低质量的气体维持。通过减慢反应速率并降低反应温度, Ener-Core系统可以快速氧化甲烷而不产生CO、 NOx和颗粒物等污染物。
在Ener-Core系统中,原料废气首先用空气稀释并压缩到0.6~0.7 MPa。然后,被压缩的气体在温度900~1 000 ℃下被送入一台填充床反应器。包括挥发性有机化合物(VOC)在内的所有物种在反应器中被氧化,反应产生的热量被用于驱动汽轮机以产生电力。
提取开发 篇2
2007-3-20 16:15
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为了较真实地反映企业固定资产的可收回金额即可变现价值，避免虚增资产价值，如实反映企业财务状况，按照现行企业会计制度的规定，企业应定期或在年终，对各项固定资产进行逐项检查，如发现有由于市场价格持续下跌、技术陈旧、长期闲置等原因导致其可收回金额低于账面净值时，应将可收回金额低于其账面净值的部分，计提减值准备，并设置“固定资产减值准备”科目进行核算。固定资产减值准备应按单项资产计提，提取时，记入“营业外支出——计提的固定资产减值准备”科目的借方和“固定资产减值准备”科目的贷方。
如某开发企业有一台挖土机，账面原值200 000元，已提累计折旧120 000元，经检查该台挖土机的性能已经陈旧，预计可收回金额仅为30 000元。则对可收回金额低于其净值80 000元（200 000元-120 000元）的50 000元（80 000元-30 000元）提取减值准备时，应作如下分录入账：
借：营业外支出——计提的固定资产减值准备50 000
贷：固定资产减值准备50 000
企业在对固定资产检查时，如发现某项固定资产有：（1）长期闲置不用、在可预见的未来不会再使用，且已无转让价值；（2）由于技术进步等原因，已不可使用；（3）虽尚可使用，但使用后会严重影响工程、产品的质量，以及其他实质上已经不能再给企业带来经济效益的情况。应按该项固定资产的净值全额提取减值准备，然后等待清理，或立即加以报废清理。已按净值全额提取减值准备的固定资产，不再计提折旧。
如已提减值准备固定资产发生减值的迹象全部或部分消失，使其价值又得以恢复时，应在已提减值准备的范围内转回，作如上相反分录入账。
提取开发 篇3
关键词：花椒籽分析提取开发价值
中图分类号：Q81 文献标识码：A文章编号：1007-3973(2010)09-059-02
花椒(Zanthexylum bungeanum Maxin)属芸香科，多年生灌木或小乔木，其品种超过200多种，原产我国，有近千年栽培历史。其果实、叶中含大量芳香成分及精油，是我国传统的“八大香料之一”，果实成熟时为红色至紫红色，外种皮沿背腹线开裂，露出种籽。
1、花椒籽油的成分分析
花椒籽是花椒果皮生产中的主要副产物，以质量计占40％，在每个花椒果皮中约包裹花椒籽1～2粒，呈椭圆形或球形。花椒籽整粒中油脂含量为27％～31％(其中皮油6％，仁油20％～25％)，低于菜籽及花生(30％～50％，40％～51％)，而高于大豆及棉籽(16％～23％，17％～26％)，属于中等含油量油料。原子吸收分析表明，花椒籽油含有丰富的Ca、Mg、Fe、Zn及含量较高的Sr、Mn等人体必需的矿质元素。
2、花椒籽油最佳提取方法的选择
花椒籽油的提取方法很多，主要有：超临界萃取法：索氏提取法；超声波提取法；微波萃取法等。这里就这几种主要的提取方法进行介绍并筛选出最佳的提取方法。
2.1超临界萃取法
主要用C02做溶剂对花椒籽进行萃取
工艺流程：花椒籽→筛选→干燥→粉碎→过筛→萃取缸、密闭→控制合适的温度、压力等试验条件→超临界状态萃取→分离得到花椒籽油
影响超临界萃取的因素很多，主要有压力，温度和时间，一般取压力25MPa，时间l小时，温度为20～40℃提取率才可以达到19.65％。
2.2索氏提取法
提取方法：花椒籽经烘干，粉碎，过筛，加入索氏提取器中，控制一定的温度、时间、i料液比等提取条件，反复萃取，得到花椒籽油，该方法使花椒籽油的得率达到20.28％。
2.3超声波提取法
提取过程：称取花椒粉末，于一定大小的圆底烧瓶中，按一定固液比加入95％乙醇溶液，浸泡24小时后，一定温度下，用超声波提取一定时间，用无水硫酸钠抽滤，干燥，再用蒸馏法得到花椒籽油。提取率为9.62％。
2.4微波萃取法
提取方法：花椒籽粉末，置于两口烧瓶中，根据实验要求的工艺条件，加入二氯甲烷预浸一定时间后，设定微波功率、温度、时间和料液比，进行回流萃取，结束后，取出烧瓶，过滤，滤液经减压蒸干水分，放入干燥器内至恒重，称重，计算。有实验证明，以二氯甲烷为萃取剂，微波功率350W，时间1分钟，料液比1：5，可以得到提取率为6.85％。
2.5几种方法的提取率比较
方法名称微波萃取法％取法％氧化碳萃取法5％法以石油醚为提取剂8％油的提取率＝花椒油质量／花椒籽核干质量×100％
四种方法相比较，提取率最高的是索氏提取法，得率达到20.28％，而且该方法操作简单，方便，经济，所以最佳的提取方法是索氏提取法。
3、索氏提取法的具体过程
3，1工艺流程
花椒籽→烘干→粉碎→40目过筛→索氏提取器→花椒油
3.2原理及过程
索氏提取法的基本原理——反复萃取
试验材料：花椒籽
预处理：将花椒籽置于60℃的烘箱中干燥4h，将干燥过的花椒籽置于粉碎机中粉碎于40目过筛。
操作：制作圆柱状滤纸筒，用分析天平称取一定量的预处理过的花椒籽，并将其转移到滤纸筒中，放入提取管内。提取瓶内按所需料液比加入石油醚，加热提取瓶，石油醚气化，由连接管上升进入冷凝器，凝成液体滴入提取管内。待提取管内石油醚液面达到一定高度，石油醚经虹吸管流入提取瓶，流入提取瓶内的石油醚继续被加热气化、上升、冷凝，滴入提取管内，如此循环往复，直到抽提完全为止。
3.3索氏提取法的影响因素分析及条件优化
主要的影响因素有：提取剂、温度、时间和料液比。一般采用正己烷、石油醚和乙醚做为萃取剂，3种不同萃取剂提取花椒籽油的结果为：正己烷>石油醚>乙醚，但是从经济条件来选择，最佳提取剂的为石油醚。有实验测定可知，随着溶剂用量的增大，提取率逐渐增大，在1：13和1：15之间提取率变化已不大，但是从经济的角度来说，1.13为最佳料液比。随着温度的升高，提取率逐渐增大，但是温度升高到60℃时达到最大，温度继续升高，提取率反而下降，所以最佳的提取温度为60℃。随着时间的增长，提取率逐渐增加，但是时间到2小时之后，提取率趋于平缓，且有缓慢下降趋势，所以最佳的提取时间为2小时。
3.4最佳提取工艺
由以上结果所得，四种因素对提取率的影响顺序如下：温度>时间>料液比>萃取剂，萃取剂对提取率的影响最小。最后得出的最佳的提取温度为60℃，时间为2小时，料液比为1：13，提取剂为石油醚。
索氏提取法相对比较简单，经济，方便。在工业生产中成本较低，只需要一个相对较大的索氏提取罐，其他的工艺条件参数可以通过人为控制，而且提取率很高，相信可以有很好的经济效应。
4、花椒籽的开发价值
4.1药用价值
现代医学研究表明：花椒果皮水提物具有降血压作用，仅比常用药物罂粟碱低；花椒果皮水提物对痢疾杆菌等革兰氏阴性肠道致病菌和金黄色葡萄球菌等革兰氏阳性嗜氧菌有明显抑制作用；花椒果皮的醇提物具有抗癌活性；花椒果皮挥发油具有麻醉止痛作用，对白喉杆菌、炭疽杆菌、肺炎双球菌、金黄色葡萄球菌、伤寒杆菌、绿脓杆菌和某些皮肤真菌具有抑制作用；还具有杀灭猪蛔虫的作用。油脂可被用于治疗哮喘、牙痛和风湿病，刘永英等通过研究花椒籽仁油对实验性高脂血症大鼠脂质代谢的影响，发现花椒籽仁油具有调节血脂、改善血流变、防止脂质过氧化的作用。
4.2缓解油脂短缺
花椒籽含有丰富的油脂，且价廉易得，是食用油和工业用油的良好的资源来源。花椒籽油含有人体所必需的不饱和脂肪酸高达60％，具有很高的食用价值；由于其籽油碘价值(在油脂上加成的卤素的质量)高达132.5，属半干性油，可作为生产涂料的基料油，且其特性近于梓油而优于豆油，可代替其他植物油生产醇酸树脂、氨基树脂、环氧树脂、有机硅树脂。
4.3经济价值
花椒籽油花椒树是水土保持效果显著的生态经济型树种，具有适应性强、耐贫瘠、耐寒、易栽培、好管理等优点，适合于我国多数地方栽植。将花椒树作为经济产物开发，相信会取得很好的成效，而且它具有很高的药用、食用及工业价值，如果在偏远地区大量种植花椒，不仅有助于环境保护，而且可以带动大批椒农致富。
5、花椒籽油的应用前景展望
花椒籽无论作为食用，药用还是工业应用都具有极高的价值。综合开发利用花椒籽即可以解决资源浪费、环境污染的问题，也能实现客观的经济效益，还能带动大批的椒农致富，所生产的花椒籽食用油在一定程度上可以缓解油脂短缺，社会效益也十分显著。同时也有一些待解决的问题：
(1)步骤更少的花椒籽油联合精致工艺的研究：(2)花椒残渣的合理利用：(3)花椒籽油的抗氧化性研究。
如上问题等解决之后，相信花椒籽的开发利用会更上—层楼!
参考文献：
[1]庄世宏，李孟楼，花椒籽油的成分分析[J]，西北农业学报2002，11(2)：43—45
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[4]张军华，陈汀汀，花椒籽油提取工艺研究[J]，中国粮油学报，2008，7，23(4)154－156
[5]王志勇，邹洪，花椒籽的开发应用[J]北京教育学院学报，2007,6,2(3)15－19
提取开发 篇4
随着计算机辅助设计(CAD)技术的发展,三维辅助设计软件在产品设计领域的应用越来越广泛。CATIA全称Computer Aided Tri-dimensional Interface Application,是法国Dassault公司开发的一款CAD/CAM/CAE于一体的三维设计软件,广泛应用于机械设计、汽车、航空航天、船舶、电子等各种行业中。
高度模块化的CATIA软件能够满足客户在产品开发活动中的需要,包括风格和草图设计、机械零件设计、装配设计、曲线曲面设计、工程图自动生成及产品分析和模拟。CATIA产品基于开放式可扩展的架构,其知识工程模块通过使企业能够重用产品设计知识,缩短开发周期,CATIA解决方案加快企业对市场的需求的反应。CATIA软件自V5版后从工作站平台移植到个人计算机,可以运行于Windows NT平台,极大地拓宽了其应用范围与使用的层面。
2 CATIA二次开发简介
成熟的CAD/CAM软件为了满足不同用户的在实际应用中的不同需求,便于用户构建适合自身产品开发的流程,以及自动化繁琐重复的设计步骤,一般都具有供用户进行二次开发的接口。CATIA提供多种方式的二次开发接口,以便用户能灵活地利用并重组CATIA已有的功能,获取CATIA文件及内部的数据,并与外部的信息管理系统或专业的PDM系统通信。
3 CATIA二次开发中的关键对象
CATIA提供的二次开发接口是一个COM服务器,利用VB中的对象作为客户端与CATIA进程进行进程间的通信,操作CATIA进程中的函数,访问其中的数据。而VB提供的一组具有相关关系的对象形成了一个抽象层,使得用户可以在不了解COM底层通信方式的情况下方便地对CATIA进程进行操作。
CATIA.Application对象:该对象实例是系统中CATIA进程的代表,所有其他的对象都依赖于该对象的相关方法返回。在CATIA进程已经启动的情况下,CATIA.Application对象的实例可以以“CATIA.Application”字符串调用全局工厂函数Get Object获得,可以将获得的对象付给一个变量Set CATIA=Get Object("CATIA.Application")。当CATIA进程没有启动时,可以调用全局工厂函数Create Object函数带“CATIA.Application”字符串获得,并把其赋给变量Set CATIA=Create Object("CATIA.Application")。最终,获得的CATIA.Application对象存在CATIA变量中。
Document对象:Document类的对象代表进程中打开的CATIA文档,Document类是其他文档类的基类,从CATIA.Application对象的Active Document方法获得当前激活的文档,本次主要使用的到其子类Product Document的对象,并将其赋值给一个变量以便以后使用。Set product Document=CATIA.Active Document。后续的对象都要从该Product Document对象中获取。
Product对象:该类型的对象代表产品文档中的一个产品节点。CATIA产品文档将一系列产品通过装配组织成一个产品树,每个产品节点可以有零到多个子节点,除了根节点以外每个产品节点都只有一个父节点。每个产品文档有唯一的根节点,且该根节点不能更换。对于装配进产品的零件,CATIA会生成一个简单的产品节点对其包装,使之成为一致的产品树。每个产品节点可以有若干属性,本程序主要对这些属性进行提取与统计。对于已经获得的产品节点,可以通过调用其Products方法获得其子节点的集合对象,该对象是一个集合对象,可以用For Each型的循环方便地遍历其中每一个Product对象,如图1。
Parameter对象:Parameter类型的对象代表节点中包含的属性,一个属性是一个键值对,这些键值对代表产品文件中的自定义属性,可以通过Product对象的Parameters方法获得Parameter的集合,获得集合后可以用集合对象的item方法传入属性键字符串,获得属性值的引用,并通过属性值的Value As String方法转化为方便与控件显示和存储的字符串。
4 程序设计总体思路和关键技术
本程序所要操作的是产品文件中的产品树,各种零件文件在建立后就添加了自定义属性,并通过装配引入到产品文件中。为了便于管理,通常会在根产品节点下面建立若干子产品节点,并将零件分类装配到各个子产品节点中。同理,可以再子产品节点下在建立子产品节点,对节点内的装配零件进行分类。在提取过程中程序要处理任意层数的产品节点,并要在访问过程中统计相同零件的个数,据此本程序利用了以下方法来实现提取BOM的目的。
4.1 基于递归访问策略的提取方法
当访问到一个节点,先判断其是否一个终端节点,,若是终端节点,则对其进行提取属性的操作,若是中间节点,则递归地调用该过程,由此达到处理任意层数产品树的目的。
4.2 终端节点的判断方式
零件的属性都定义在终端节点中,终端节点是通过装配导入到产品树的,由于终端节点是一个对零件的简单包装的产品节点,该节点必定没有子节点,故本程序以此作为判断终端节点的条件。
4.3 提取一个终端节点中的属性
提取并统计单个零件的BOM信息的工作由一个函数extract_single_bom完成,首先通过参数的Parameters方法获得要提取的属性对的集合。其中选取出类型参数,与预先在界面上选取的类型比较,若不是则不提取该节点中的属性。在统计过程中,建立以零件编号为键值,网格中显示的行号作为值的hash表全局变量,提取属性时提取出零件编号,在建立的hash表中检索。若已经在表中存在,则认为是已经出现过类型的零件,可以从对应的值取出行号,将对应单元格的值加一;若获在表中没有,则将当前行值加一,并将键值对添加到hash表中,以便后续重复元素统计修改对应行的值。
程序运行结果如图2。
5 结束语
本文在行为流概念的基础上,提出一种基于行为流知识库的功能-结构智能映射框架,该框架可在较高层次实现设计知识重用。此外,该框架可用于开发计算机辅助设计工具,用来辅助设计者进行新产品概念设计。
参考文献
[1]胡挺,吴立军.CATIA二次开发技术基础[M].北京:电子工业出版社,2006.
[2]龙峰,樊留群.CATIA V5二次开发技术探讨[J].淮阴工学院学报,2005(5):21-23.
[3]袁其源,雷玉勇.基于专家系统的CATIA二次技术[J].机械与电子,2007,9(6).
[4]韩文静,郝泳涛.基于知识的产品功能分解迭代模型[J].电脑知识与技术,2009,5(30).
提取开发 篇5
随着龙化公司的发展, 能源供应将在较长时间内成为企业发展的主要制约因素之一。由于甲醇吹除气人工提取煤基天然气装置的投产运行, 并且从企业发展、能源结构调整、环境保护改进、经济效益提高及气源五个角度考虑, 在龙化公司发展CNG汽车就更加显得经济合理, 既能节省燃料费用, 又能促进环境保护, 有很大的经济效益及社会效益, 将对企业降低生产成本、减少有害物质排放有着巨大的促进作用。使用天然气燃料, 其清洁、经济、方便的综合效益更可广泛地惠及企业和当地人民。
龙化公司于2009年底开始的运输车辆“油改气”工作, 通过将公司较多数量的燃油生产运输车辆改成燃气车辆, 达到降低燃料成本, 节能增效, 优化产业结构的目的。龙化公司运输车辆“油改气”后, 不仅可以大量节约燃料费用, 减少生产成本, 提高经济效益, 其大为减少的有害气体排放量也将更有利于环保要求。
为配合龙向化公司油改气工程, 向增加的天然气动力车辆提供压缩煤基天然气。由中煤能源集团投资建设该项目, 包括CNG加压设施及压缩天然气输送设施 (即CNG加气站) , 加气站加气能力为120000Nm3/d。
2 技术内容
2.1 工艺原理及特点
煤基天然气 (3.8~4.2MPa) 经过计量后, 进入干燥器脱去自身的水分 (使其露点低于-60℃) , 达到规定的露点要求, 再经压缩机升压至20~25MPa后一部分通过加气柱或加气机供给CNG拖车车载储气瓶或加汽车辆储气瓶;另一部分通过地下高压输气管道 (单线, 输送压力最大为25MPa) 输送至通江路加气站向加气车辆加气, 或通过单线加气柱售气给CNG拖车。
当车载气瓶中天然气压力达到20Mpa时, 加气机自动切断气源, 停止向车载气瓶供气。
2.2 CNG装置结构
加气站分为化工区加气站及通江路加气站。化工区包括二台CNG压缩机 (单台进气量800Nm3/h) , 三台CNG压缩机 (单台进气量3300Nm3/h) , 一台增压机 (进气量6580Nm3/h) , 六台加气机 (单线双枪式, 加气速度2~40Nm3/min) , 一台加气柱 (加气速度3~80Nm3/min) , 一台调压计量撬, 一台干燥撬, 一座阀门井, 一条输气管线 (约4.5km) ;通江路包括六台加气机 (单线双枪式, 加气速度2~40Nm3/min) , 一台加气柱 (加气速度3~80Nm3/min) 。
2.3 煤基天然气出厂检验报告
2.4 CNG装置工艺流程说明
煤基天然气装置来天然气 (3.8~4.2MPa) 依次经过过滤、计量后再经过干燥器脱去水分 (使原料气露点低于约-60℃) , 脱水后的天然气经过压缩机升压, 再通过加气柱或加气机计量后, 通过加气软管加入CNG拖车车载储气瓶或加气车辆储气瓶;压缩天然气还可以通过约4.5公里 (单线, 输送压力最大为25MPa) 输送至通江路加气站, 通过通江路加气站单线售气机向加气车辆加气, 或通过单线加气柱售气给CNG拖车。
3 技术创新
人工提取煤基天然气作为车用燃料的开发与应用, 设备紧凑, 占地面积小, 管道采用埋地方式铺设;采用零排放等压再生前置脱水装置, 配置合理, 适应能力强, 维护运行成本低, 安全可靠;选用专用天然气专用露点仪, 直接显示露点值;对龙化公司所使用的汽车进行大规模“油改气”, 大大降低了运输成本, 节省大量燃料支出;化工区至通江路站CNG输送管道为国内首条高压输气管道 (工作压力20~25MPa) , 为其他同类管道铺设提供了宝贵的经验。
4 与当前国内外同类研究、同类技术的综合比较
4.1 国内天然气利用
4.1.1 天然气制甲醇
以天然气为原料, 采用部分氧化工艺进行甲醇生产。该工艺技术虽然成熟, 但是部分氧化耗能大, 风险系数高, 且我国天然气价格高, 分布窄, 该利用方法已不合适我国实际情况。
4.1.2 天然气燃气锅炉
我国拥有大量以天然气为燃料的锅炉, 虽然建设灵活, 操作方便, 但是耗气量大, 成本高, 安装位置特殊, 热损失大, 已逐渐失去市场地位。
4.2 国内燃气汽车
4.2.1 LNG汽车
使用LNG作为车用燃料, 汽车尾气排放物大幅减少, 社会环境保护良好。但是, 相对CNG来说, LNG生产成本较高, 保存困难, 易发生泄露, 液化后是超低温状态, 通过蒸发气化进入发动机燃烧, 易导致管道冻堵。
4.2.2 LPG汽车
使用LPG的汽车燃料经济性好, 安全性能可靠, 低温启动性好。但是, 车用燃气供气不方便, 汽车使用成本高, 高压储液系统存在较大安全隐患。
5 应用情况
人工提取煤基天然气作为车用燃料项目投入运行使用后, 每天可以加气120000Nm3, 不仅可以满足龙化公司自身需求, 还可以通过CNG拖车外售至哈尔滨、佳木斯、七台河及周边地区, 进一步优化龙化公司的产业结构, 带动周边地区经济发展。
该项目的顺利实施与成功应用, 确保为龙化公司油改气工程提供优质压缩天然气, 达到降低运输成本, 减少燃料消耗的目的。不仅节约大量燃料费用, 减少生产成本, 提高企业经济效益, 为我公司安全稳定生产及企业保持长期可持续发展提供了必要条件, 还对净化环境、消除环境污染作出了贡献, 大为减少有害气体排放量更有利于环保要求, 带来了巨大环境效益、社会效益。
6 社会效益
提取开发 篇6
近年来,随着科技的发展,对资源的开发与利用也在逐年加大,人们对地质方面的要求也越来越高,逐渐认识到,建立在经典统计学基础上的各种传统方法无法满足进一步的要求,于是在应用中出现不少圈定异常的新方法新技术,这些方法对异常的描述更具客观性和真实性,20世纪50年代以来,地球化学家基本认为元素在地球化学场趋于正态分布或对数正态分布[1]。所以,传统地区化学异常下限的确定方法是:检验地球化学数据是否符合正态分布或对数正态分布,若不符合,则剔除部分异常数据[2]。但事实上,由于地质情况的变化性、多样性、随机性、不确定性及某程度上的自相似性,地球化学元素分布并不局限于呈正态分布或对数正态分布,由此导致地球化学异常下限的复杂性[3]。正是由于地质情况这种不确定性和随机性。我们可以以地球化学异常下限为界,将地球化学元素划分为含量大小不同的部分,从分形的角度上分析,每个部分各自看作不同的区域,各自区域含量具有不同的分维数。此处,我们根据这种思路,通过确定不同部分的不同分维数,可以得到这各部分的含量交点,将该交点含量作为要研究地区的地球化学元素含量下限[4]。Map GIS作为集数字制图、数据库管理及空间分析为一体的空间信息系统软件,在进行图件的主要处理时,采用基于Map GIS的二次开发方式就很方便。目前Map GIS二次开发库主要以API函数、MFC(Microsoft Foundation Class)类库、COM组件、Active X控件四种方式提供[5,6,7]。本文根据圈定的地球化学含量异常下限,在MAPGIS提供的完整二次开发函数库的基础之上,结合MFC类库,建立适合的应用软件系统。
1 分形含量面积法
分形含量面积是在综合Cheng等(1994)提出的元素含量-面积模式和谢和平、王金安(1998)提出的投影覆盖法的基础上形成的一种分形算法,最早由郭科(2007)提出,这里对求取曲面面积的算法应用解析几何加以改进,使得面积的计算更加准确。
基本思路:首先根据地球化学采样数据的空间位置以及含量变化构建地球化学含量曲面,然后改变度量尺度来求取对应的曲面的面积,最后通过最小二乘法拟合确定地球化学异常下限。
将地球化学数据记为(xi,yi,zi),其中代表空间位置,Zi代表地球化学元素含量。将(xi,yi,zi)称为含量曲面(图1)。选取含量尺度r,当四个点的含量均大于或等于r时,计算含量曲面中的各小曲面面积(图1):
由此整个含量曲面的面积计算公式:
其中,N表示小曲面的个数。
由此可以得到含量面积与尺度r的分形模型:
其中K是一个常数,D就是分维数。两边取对数,得到:
用最小二乘法求出斜率D的估计量,即为分维数。
根据申维(2008)的研究结论,地球化学元素含量的变化往往可分为背景部分、低值异常区和高值异常区三部分。那么这三部分就会表现为分形维数的明显不同。这为采用最小二乘法拟合分形曲线、求取地球化学异常下限提供了思路。
设共采取M个含量尺度,则可得M个相应的含量面积点,由此拟合双对数曲线,拟合值与地球化学原始值的剩余平方和
让i1,i2取遍含量尺度,求得最小的εi值,得到分维数,从而确定分界点,第一个分界点的含量尺度值ri'就是所确定的地球化学元素下限值。
2 应用实例
MAPGIS提供完整的二次开发函数库,MAPGIS类库为基于MFC类库的C++开发者提供的多个可重用基类,只需从类库派生即可实现从窗口显示控制到图形查询编辑的各项功能。并且,MAPGIS和分形理论的结合,可以使地球化学数字信息分析和图形操作的结果更贴近自然的地质现象。通过MAPGIS对地球化学图形和数据进行分形分析,有利于将比较繁琐的操作过程变得方便简洁,易于实现[8,9,10,11,12,13,14]。本文以湖北省铜绿山铜铁矿1:20万土壤地球化学测量数据Cu为例,用分形含量面积法确定化探元素Cu的异常下限,其实现流程图如图2所示。
2.1 传统的统计方法计算异常下限
湖北省铜绿山1:20万土壤地球化学测量数据样品共491个,对Cu元素进行特高值处理后用异常下限公式计算Au元素的异常下限值为66*w(B)(10-6)。
2.2 分形含量面积计算异常下限
将Cu元素含量数据进行网格化,再进行分形含量面积计算,得到Cu元素的异常下限值为44.6*w(B)(10-6)。
表1列出了两种方法的异常下限对比结果,可以看出传统方法计算的异常下限远远高于分形方法计算的值,主要原因是实验区地球化学数据不服从对数正态和正态分布,这种方法的依据是:近似地将地球化学元素当成是服从正态分布的,在此基础上分析所得该计算方法值作为元素异常下限值,因而偏差非常大,用分形方法计算异常下限具有扎实的理论基础,比较符合客观地质情况。
2.3 软件实现
该软件是基于MAPGIS6.7进行的二次开发,主要包含三个模块:克立格网格化、分形含量面积计算和生成等值线图,为地球化学元素异常下限的求取提供软件支持。
(1)读入原始数据的x,y,z,其中,x,y代表取样坐标,z代表元素含量值,然后进行克里格网格化。分别取得相应的最大和最小值,再设置x和y方向的网格数来进行插值,其中参数设置界面如图3所示。
(2)分形含量面积通过对网格化后的数据进行计算,得到最小尺度、最大尺度和步长,进而来计算分形下限,同时,可以根据实际情况来调整这三个参数来得到不同计算结果,参数设置界面如图4所示。
(3)等值线图的生成根据分形含量面积法得到的异常下限值来确定等值线等级,最后得到元素的空间分布图。效果图如图5所示。
3 结论
传统的异常确定方法是,将地球化学元素的均值加上2到3倍的标准差作为异常下限值,其样本的均值会受元素含量特高值的影响,而本文的分形含量面积法不受元素特高值影响,将特高值形成的面积圈定在特高值周围一个很小的范围内,不对整体数据产生影响。因此,用分形含量面积法确定异常下限,减少其中的人为因素的干扰,从整体上更能真实反映所研究区域的形态特征。本文采用分形理论去分析地球化学元素含量,将所要研究的元素含量与分形维数联系起来,根据不同尺度算得的面积关系,将化学元素含量分为两部分,建立相应的关系式,分别求两部分的交点含量,作为地球化学元素含量异常下限值。同时,通过MAPGIS二次开发,在VC++6.0平台下根据分形含量面积计算的异常下限生成等值线,可以使地球化学数字信息分析更加简单方便。
摘要：地球化学元素的异常下限值确定在矿产勘查中非常重要,本文在MAPGIS二次开发的基础之上采用非线性算法分形含量面积来圈定地球化学元素异常,可以使地球化学空间信息数据和图形进行快捷地转换。其中,通过分形含量面积来确定的异常下限与传统方法对比,得到的异常下限值更加精确。同时,通过MAPGIS二次开发使地球化学元素异常圈定更加自动化和智能化。本文以湖北省铜绿山铜铁矿为例,取得了较好的效果。