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Paterson,G.A等-GGG:粒度数据处理新方法与新软件

文章来源:2016年2月1日(周一)9点  |  发布时间:2016-02-01  |  【打印】 【关闭

  

 

 

沉积物粒度是地球科学研究中应用最为广泛的指标之一,端元组分的应用则有助于理解记录在粒度信息中的不同沉积物源、沉积动力过程的匹配关系。在沉积学方面,试图进行粒度数据分解已有很长的历史,端元值法尽管存在分解潜能,或出于有效分析软件的限制,这一极具潜力的粒度分析方法并未得到广泛应用。
  针对这一现状,地质地球所地球深部结构与过程研究室Greig A. Paterson副研究员与其在澳大利亚国立大学的合作者David Heslop博士,设计开发了一种基于总体特征的粒度端元分析的非参数估计方法。对比单个样品的数学分解过程,此前国际上的算法表现为求解域的非唯一性。为克服这一缺陷,新型算法首先将整个数据集作为整体进行计算,通过获得数个整体的端元函数,提高对单一样本中的具体端元组分的分析辨识度。相较于目前国际上的一些已有沉积数据分离算法,该方法在数据拟合方面具有更高的准确率。
  此外,为帮助研究人员应用该算法,他们基于MATLAB的GUI研发了一个新软件(AnalySize),同时集成了国际上已有的一些粒度分析技术,包括三端元相图,CM图和一些描述性统计量。该软件具有交互式操作界面,并支持多种格式的数据输入和图件输出。
 

 

1 200组样本的对数正态分布的分析结果及其拟合优度特征。a-cd-fg-i分别为234端元组分的拟合结果,HALS-NMF是新算法 

 

2 基于不同非参数算法的4组分拟合结果对比。a-d,拟合与真实组分的对比,e-h,各组分相对含量的对比 

  以上研究工作已于近期发表在国际著名地学杂志Geochem, Geophys, GeosystGreig A et al. New methods for unmixing sediment grain size data, Geochem, Geophys, Geosyst, 2015, 16: 4494–4506)。 

 

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