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。
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。
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。