2. 矿体样品数据采集与整理

矿体样品数据是品位分布分析与去簇处理的唯一原始输入,它的质量直接决定后续所有统计推断的可信度。本节要解决的核心问题是:把来自钻孔、刻槽、掌子面等不同采样方式、结构各异的原始记录,整理成一张字段统一、坐标一致、长度可核、品位可用的规范化样品表,并在进入去簇计算之前,先把缺失值和异常值识别出来。

一、三类采样方式的数据结构差异

钻孔采样沿孔轴连续或分段取样,其天然坐标是孔口坐标加上测斜数据推算出的孔深位置,样品长度由回次进尺或样段划分决定,常见字段包括孔号、样号、自孔深、至孔深、样长、品位。刻槽采样沿矿体揭露面按一定长度(常为 1 m 或 2 m)连续刻取,坐标是沿槽的起点坐标与方位,样品长度通常固定,但槽与槽之间是独立的一维序列。掌子面采样(含掌子面刻线、网格拣块等)分布在二维面上,坐标是平面坐标,样品长度概念弱化,更多体现为样点位置与拣块规格。

三类数据的共同点是都具备“位置—长度—品位”三要素,差异在于位置如何表达、长度是否固定、样品之间是否连续。整理时不应强行把掌子面样点改造成“有长度的样段”,而应保留其点样属性,在后续处理中单独对待。

三类采样方式 → 统一样品表 → 质量筛查 钻孔采样(一维·沿孔轴) 0–35 m 35–70 m 70–105 m 105–140 m 孔口坐标 + 测斜 → 三维位置 刻槽采样(一维·沿槽线) 等长样段(示例 1 m)连续刻取 起点坐标 + 槽方位 + 段序号 槽间独立,需按勘探线归并 掌子面采样(二维·面上) 平面坐标 + 拣块规格,点样属性 统一样品表字段 样号 | 采样方式 | 工程号 | X | Y | Z | 自深 | 至深 | 样长 | 品位 | 品位单位 | 岩性 质量筛查:缺失值识别 · 异常值初判 空值/零长/坐标越界/品位超阈值/样长与自深至深不符 → 标记待核,不直接删除

二、字段规范化:先定口径,再统一单位

规范化的第一步不是改数据,而是确定字段口径。建议以“一行一样品”为基本粒度,固定以下字段:样号(全局唯一,建议“工程号-序号”)、采样方式(钻孔/刻槽/掌子面)、工程号、X、Y、Z(统一为同一坐标系与同一高程基准,单位 m)、自深与至深(仅钻孔与沿槽样段使用,单位 m)、样长(m)、品位及品位单位、岩性。品位单位必须显式记录,因为同一矿区可能同时存在百分含量与 g/t 两种口径,混用会造成数量级错误。

坐标规范化的关键是参照系一致。若钻孔样品使用孔口坐标加测斜推算,需在表中同时保留“孔口坐标”和“样品中心三维坐标”两套信息,并注明推算所用的测斜方法与方位角约定(例如方位角自正北顺时针起算)。刻槽样品的坐标应记录槽起点与沿槽距离,再换算为样品中心坐标。掌子面点样直接记录平面坐标与高程。所有坐标在入库前统一保留两位小数,避免同一位置因精度差异被误判为不同样点。

样长字段需要做一致性校验:对钻孔与刻槽样段,应满足“至深 − 自深 = 样长”,允许 ±0.01 m 的舍入误差。若原始记录只给自深与至深,样长应由计算得出而非人工填写;若只给样长与自深,至深应反算。这一步看似琐碎,却是后续长度加权与去簇计算的基础,样长错误会直接传导为品位加权错误。

三、缺失值与异常值的初步识别

缺失值分两类:显性缺失(字段为空、填“-”或“无”)与隐性缺失(填 0 但实际未分析)。品位字段的 0 值必须结合岩性判断——若岩性为矿体而品位恰为 0,需回查原始化验单;若岩性为围岩,0 值可能是合理的。样长为 0 或为空、坐标为空的记录,属于结构性缺失,应单独列出待补。

异常值初判建议采用“规则筛查 + 分布筛查”双通道。规则筛查包括:品位为负值、品位超过矿区历史最大值、样长超过设计样长上限(例如设计 2 m 而记录 8 m)、自深大于至深、坐标落在矿区范围外。分布筛查可对品位取对数后计算四分位距,将超出 Q1 − 1.5×IQR 与 Q3 + 1.5×IQR 的记录标为可疑高值或低值。需要强调:筛查结果是“标记”而非“删除”,每条可疑记录都应保留原始值、标记原因和处理意见三列,供地质人员复核。

建议在规范化表中增加“数据状态”字段,取值如“正常 / 待补 / 待核 / 已修正”,并记录修改人与修改依据。这样既保留了原始数据的可追溯性,也让后续去簇处理可以明确区分“真实高品位”与“录入错误导致的高品位”。

四、一份可直接套用的整理检查表

检查项判断条件(示例)处理方式
样号唯一性全表样号无重复重复则加工程号前缀区分
样长一致性|至深 − 自深 − 样长| ≤ 0.01 m以自深、至深为准重算样长
坐标完整性X、Y、Z 均非空且在矿区范围内缺失标记“待补”,越界标记“待核”
品位有效性品位 ≥ 0 且单位已填写负值或空单位标记“待核”
零值合理性品位 = 0 时核对岩性矿体内零值回查化验单
高值可疑性品位 > Q3 + 1.5×IQR(对数尺度)标记“可疑高值”,不删除
采样方式合法性取值属于钻孔/刻槽/掌子面其他值归入“待分类”

完成上述整理后,得到的应是一张字段齐全、单位统一、坐标同系、样长可核、异常有标记的样品表。它是后续去簇处理的输入底表,也是品位分布分析可复现的前提。整理阶段多花的时间,会在去簇与估值阶段以更少的返工和更高的可信度回报回来。