地質調査所研究資料集、 no. 139
岩石･鉱物の反射スペクトルデータとその表示ソフトウエア (PCSPEC)
Reflectance data of rocks and minerals, and its display software
浦井 稔 (地質調査所）
Minoru URAI (Geological Survey of Japan)
内容紹介
可視～短波長赤外域における岩石・鉱物の反射スペクトルはリモートセンシングによる資源探査の基礎資料として不可欠である。地質調査所では、野外電磁特性の研究として岩石・鉱物の反射スペクトル測定ならびに、X線回折法による鉱物の同定や化学分析を行ない、これをデータベースに蓄積してきた。その成果の一つとして反射スペクトル・カタログを出版した(浦井ほか、1989)。その後、この反射スペクトル・カタログのデータをデジタル・データで使用したいとの要望が強まったため、反射スペクトル・データをその表示用ソフトウエアPCSPECとともに、フロッピーディスクとして公開することとした。これらのデータおよびソフトウエアはNEC製のパーソナルコンピュータで使用することを前提として作成されたが、条件さえ整えば、他のパーソナルコンピュータでも使用可能である。
頁数：16
受理日：1989年12月20日
目 次
1 はじめに
2 表示ソフトウエア PCSPEC
2.1 ハードウエア・ソフトウエア環境
2.2 PCSPEC使用の手引き
2.3 画面のハードコピー
2.4 他のパーソナル・コンピュータへの移植
3 岩石・鉱物の反射スペクトルデータの利用法
3.1 試料の記述、化学分析値およびX線回折結果の利用
3.2 反射スペクトル・データの利用
Appendix 1 各ファイルのフォーマット
Appendix 2 試料の記述、化学分析値およびX線回折結果の利用例
Appendix 3 反射スペクトル・データの利用例
1 はじめに
可視～短波長赤外域における岩石・鉱物の反射スペクトルはリモートセンシングによる資源探査の基 礎資料として不可欠である。地質調査所では、野外電磁特性の研究として岩石・鉱物の反射スペクトル測 定ならびに、X線回折法による鉱物の同定や化学分析を行ない、これをデータベースに蓄積してきた。そ の成果の一つとして反射スペクトル・カタログを出版した(浦井ほか、1989)。その後、この反射スペクトル・カタログのデータをデジタル・データで使用したいとの要望が強 まったため、反射スペクトル・データをその表示用ソフトウエアPCSPECとともに、フロッピーディスクと して公開することとした。
この反射スペクトル・データには反射スペクトル・カタログとして出版したデータのうち、X 線チャートを除く全てのデータが含まれている。すなわち、約80個の粘土鉱物と約30個の炭酸塩岩試料 における試料の記述、0.5um-2.5umにおける反射スペクトル、化学分析値およびX線回折結果である。反射 スペクトル・データの利用法およびそのプログラム例を示した。データについての詳細は反射スペクト ル・カタログ(浦井ほか、1989)を参照されたい。
表示用ソフトウエアPCSPECは、反射スペクトル・カタログのデータのうち、X線チャートを除く全ての データを表示することができる。
これらのデータおよびソフトウエアはNEC製のパーソナルコンピュータで使用することを前提として作成されたが、条件さえ整えば、他のパーソナルコンピュータでも使用可能である。
2 表示ソフトウエア PCSPEC
表示用ソフトウエアPCSPECは、反射スペクトル・カタログのデータのうち、X線チャートを除く全てのデータを表示することができる。
2.1 ハードウエア・ソフトウエア環境
PCSPECは以下のハードウエア・ソフトウエア環境で作成された。従って、PCSPECは以下のハードウエア ・ソフトウエア環境があれば十分動作するが、これが満たされない場合でも動作する可能性はある。
ハードウエア環境
CPU PC-9801VM2
ディスプレー PC-KD852
プリンタ PC-PR201HC
メモリ 640KB
ソフトウエア環境
OS MS-DOS v.3.1
2.2 PCSPEC使用の手引き
反射スペクトル・データおよびPCSPECは2枚の5インチ2HDのフロピーディスクで提供される。まず、PC -9801VM2をMS-DOS v.3.1で立ちあげる。次に、コントロールディスクをドライブB: に挿入して、
A> B:PCSPEC
と入力する。すると、Fig.1の画面が表示される。しばらくすると、
Remove Control Disk and insert Data Disk to drive B:
と出るので、データディスクをドライブB:に挿入して、ENTERキーを押す。すると、Fig.2の画面が表示さ れる。目的の試料に対応する番号を入力する。次のページを表示したい場合はENTERキーを、プログラム を終了したい場合は-1をそれぞれ入力する。目的の試料に対応する番号を入力した場合は、Fig.3に示す 試料の記述、化学分析値およびX線回折結果が表示される。ここで、 ENTERキーを押せば、Fig.4に示す残りの試料の記述、化学分析値およびX線回折結果が表示される。次に、 ENTERキーを押せば、Fig.5に示す0.5um-2.5umにおける反射スペクトルが表示される。 さらに、ENTERキーを押せば、試料番号を選択するメニュー(Fig.2)に戻る。
2.3 画面のハードコピー
文字画面のハードコピーは、COPYキーを使用してとることができる。グラフィック画面のハードコピ ーは、Fig.5に示す画面でPと入力することによってとれる。
2.4 他のパーソナル・コンピュータへの移植
NEC PC9801以外のパーソナル・コンピュータで、反射スペクトル・データおよびPCSPECを使用するため には、データの変換およびプログラムの変換を行なう必要がある。PCSPECは、マイクロソフト社のクイ ックベーシックVersion 4.2の文法で記述されている。当該パーソナル・コンピュータがマイクロソフト社のクイックベーシックをもつ場合、プログラム変換作業は比較的簡単であろう。
1) データの変換
当該パーソナル・コンピュータのOSがMS-DOSでない場合は、次に示すファイルのデータ変換を行なわ なければならない。
コントロールディスク
PCSPEC.BAS PCSPECのソースコード
PCSPEC.CNT 試料の記述、化学分析値およびX線回折結果のデータ
データディスク
*.WVL スペクトルデータの波長部
*.REF スペクトルデータの反射強度部
これらは、市販のユーティリティ・プログラムで変換できる。
2)プログラムの変換
PCSPEC.BASはマイクロソフト社のクイックベーシックで記述されているため、当該パーソナル・コン ピュータでマイクロソフト社のクイックベーシックを使用して、PCSPEC.BASをコンパイルしなければな らない。当該パーソナル・コンピュータがマイクロソフト社のクイックベーシックを持たない場合、他の ベーシック言語を使用することも可能であるが、グラピィック部分のプログラム変換は困難であろう。
3 岩石・鉱物の反射スペクトルデータの利用法
反射スペクトル・データおよびPCSPECは2まいの5インチ2HDのフロピーディスクで提供される。これには以下のファイルが含まれる。
コントロールディスク
PCSPEC.EXE PCSPECの実行形式プログラム
PCSPEC.BAS PCSPECのソースコード
PCSPEC.CNT 試料の記述、化学分析値およびX線回折結果のデータ
データディスク
*.WVL スペクトルデータの波長部
*.REF スペクトルデータの反射強度部
PCSPEC.CNTは各試料のデータが1レコードとして全各試料のデータが格納されている(正確には、各試料 のデータが1レコードとしてX線回折で得られた鉱物の個数存在する)。一方、*.WVLや *.REFは各試料のデータが1ファイルとして格納されている。各ファイルのフォーマットを Appendix 1に示す。
3.1 試料の記述、化学分析値およびX線回折結果の利用
試料の記述、化学分析値およびX線回折結果を読むためには、Appendix 1およびPCSPEC.BASの RDATRサブルーチンを使用する。具体的には、Appendix 2を参照のこと。
3.2 反射スペクトル･データの利用
反射スペクトル・データを読むためには、Appendix 1およびPCSPEC.BASのGETSPTサブルーチンを使用する。具体的には、Appendix 3を参照のこと。
参考文献
浦井 稔・佐藤 功・二宮芳樹・古宇田亮一・宮崎芳徳・山口 靖(1989) 可視から短波長赤外域における 岩石・鉱物の反射スペクトル・カタログ,地質調査所, pp. 367.
Fig.1 PCSPEC initial menu
Fig.2 Sample selection menu
Fig.3 Sample discription, chemical analysis and X-ray diffraction results
Fig.4 Remeined sample discription, chemical analysis and X-ray diffraction results
Fig.5 Example of spectrum display
Appendix 1 File format
PCSPEC.CNT Feild no. Item Name* Sample record 1 Sample ID sid$ 2 Sample name name$ 3 Color color$ 4 Sampling date sdate$ 5 Nation nation$ 6 Prefecture pref$ 7 Locality site$ 8 Latitude latd% 9 Latitude latm 10 Longitude lond% 11 Longitude lonm 12 Sample shape shape$ 13 Alteration alt$ Lab. measurement record 14 Measurement ID lid$ 15 Sample ID lsid$ 16 Date ldate$ 17 Equipment lequ$ 18 Reference lref$ 19 Parameter lprm$ 20 Treatment ltre$ 21 Lamp lamp$ Chemical composition record 22 Measurement ID cid$ 23 Sample ID csid$ 24 Date cdate$ 25 Equipment cequ$ 26 Parameter cprm$ 27 SiO2 sio2 27 TiO2 tio2 28 Al2O3 Al2O3 29 Fe2O3 Fe2O3 31 FeO feo 32 MnO mno 33 MgO mgo 34 CaO cao 35 Na2O na2o 36 K2O K2O 37 P2O5 P2O5 38 S s 39 C c 40 ZrO2 ZrO2 41 H2O+ h2op 42 H2O- h2om 43 CO2 co2 44 SO3 so3 45 LOI loi 46 BaO bao Mineral composition record 47 Sample ID nsid$ 48 Chemical Rec. ncid$ 49 Quartz q 50 Corumdum co 51 Andalusite ad 52 Microcline mi 53 Albite ab 54 Anorthite an 55 Kaolinite ka 56 Sericite se 57 Chlorite ch 58 Gibbsite gi 59 Montmorillonite mo 60 Pyrophyllite pp 61 Diaspore dp 62 Alunite al 63 Zircon z 64 Halite hl 65 Thernardite th 66 Calcite cc 67 Magnesite mg 68 Siderite sd 69 Limonite li 70 Magnetite mt 71 Hematite he 72 Chromite cm 73 Pyrite pr 74 Ilmenite il 75 Rutile ru 76 Apatite ap 77 Fluorite fr 78 Enstatite en 79 Others ot 80 Condition cond$ 81 Comment com$ Xray measurement record 82 Sample ID xsid$ 83 Measurement ID xid$ 84 Date xdate$ 85 Equipment equ$ 86 Parameter xprm$ 87 Treatment xtre$ Detected minerals 88 Measurement ID xxid$ 89 Detected minreal xmin$ *: Names are corresponed to the variable names of the BASIC program.
Appendix 2 Example program to read control data
COMMON SHARED cnt$, dath$, datt$, viewx, viewy, windx, windy, windx1, windx2
no% = 120
mno% = 10
cnt$ = "b:pcspec.cnt"
dath$ = "b:"
datt$ = ".ref"
viewx = 639
viewy = 399
windx1 = 3
windy1 = 1
windx = 30
windy = 20
REM $DYNAMIC
DIM SHARED sid(no%) AS STRING * 20, name$(no%), color$(no%), sdate(no%) AS STRING * 10, nation$(no%)
DIM SHARED pref$(no%), site$(no%), latd%(no%), latm(no%), lond%(no%)
DIM SHARED lonm(no%), shape$(no%), alt$(no%)
DIM SHARED lid$(no%), lsid(no%) AS STRING * 12, ldate(no%) AS STRING * 10, lequ(no%) AS STRING * 12, lref$(no%)
DIM SHARED lprm$(no%), ltre$(no%), lamp$(no%)
DIM SHARED cid$(no%), csid(no%) AS STRING * 12, cdate(no%) AS STRING * 10, cequ(no%) AS STRING * 12, cprm$(no%)
DIM SHARED sio2(no%) AS SINGLE, tio2(no%), Al2O3(no%), Fe2O3(no%), feo(no%)
DIM SHARED mno(no%), mgo(no%), cao(no%), na2o(no%), K2O(no%), P2O5(no%)
DIM SHARED s(no%), c(no%), ZrO2(no%), h2op(no%), h2om(no%), co2(no%)
DIM SHARED so3(no%), loi(no%), bao(no%)
DIM SHARED nsid(no%) AS STRING * 12, ncid$(no%), q(no%), co(no%), ad(no%), mi(no%)
DIM SHARED ab(no%), an(no%), ka(no%), se(no%), ch(no%), gi(no%)
DIM SHARED mo(no%), pp(no%), dp(no%), al(no%), z(no%), hl(no%), th(no%)
DIM SHARED cc(no%), mg(no%), sd(no%), li(no%), mt(no%), he(no%)
DIM SHARED cm(no%), pr(no%), il(no%), ru(no%), ap(no%), fr(no%)
DIM SHARED en(no%), ot(no%), cond$(no%), com$(no%)
DIM SHARED xid$(no%), xsid(no%) AS STRING * 12, xdate(no%) AS STRING * 10, xequ(no%) AS STRING * 12, xprm$(no%)
DIM SHARED xtre$(no%)
DIM SHARED xxid$(no%), xmin(no%, mno%) AS STRING * 20, xmno%(no%)
DIM SHARED wvl(1151), igrt%(9)
DIM x(1151), y(1151), h(800), quo(800), idep%(400)
REM $STATIC
OPEN cnt$ FOR INPUT AS #1
i% = 1
j% = 1
CALL rdatr(i%)
xmno%(i%) = 1
CLS
CALL title
DO WHILE NOT EOF(1) AND i% < no%
LOCATE 23, 1
PRINT " Reading control file ---"; i%
i% = i% + 1
CALL rdatr(i%)
IF sid$(i%) = sid$(i% - 1) THEN
xmno%(i% - 1) = xmno%(i% - 1) + 1
xmin$(i% - 1, xmno%(i% - 1)) = xmin$(i%, 1)
i% = i% - 1
ELSE
xmno%(i%) = 1
END IF
LOOP
CLOSE #1
rno% = i%
SUB rdatr (i%)
INPUT #1, sid$(i%), name$(i%), color$(i%), sdate$(i%), nation$(i%)
INPUT #1, pref$(i%), site$(i%), latd%(i%), latm(i%), lond%(i%)
INPUT #1, lonm(i%), shape$(i%), alt$(i%)
INPUT #1, lid$(i%), lsid$(i%), ldate$(i%), lequ$(i%), lref$(i%)
INPUT #1, lprm$(i%), ltre$(i%), lamp$(i%)
INPUT #1, csid$(i%), cid$(i%), cdate$(i%), cequ$(i%), cprm$(i%)
INPUT #1, sio2(i%), tio2(i%), Al2O3(i%), Fe2O3(i%), feo(i%)
INPUT #1, mno(i%), mgo(i%), cao(i%), na2o(i%), K2O(i%), P2O5(i%)
INPUT #1, s(i%), c(i%), ZrO2(i%), h2op(i%), h2om(i%), co2(i%)
INPUT #1, so3(i%), loi(i%), bao(i%)
INPUT #1, nsid$(i%), ncid$(i%), q(i%), co(i%), ad(i%), mi(i%)
INPUT #1, ab(i%), an(i%), ka(i%), se(i%), ch(i%), gi(i%)
INPUT #1, mo(i%), pp(i%), dp(i%), al(i%), z(i%), hl(i%), th(i%)
INPUT #1, cc(i%), mg(i%), sd(i%), li(i%), mt(i%), he(i%)
INPUT #1, cm(i%), pr(i%), il(i%), ru(i%), ap(i%), fr(i%)
INPUT #1, en(i%), ot(i%), cond$(i%), com$(i%)
INPUT #1, xsid$(i%), xid$(i%), xdate$(i%), xequ$(i%), xprm$(i%)
INPUT #1, xtre$(i%)
INPUT #1, xxid$(i%), xmin$(i%, 1)
END SUB
Appendix 3 Example program to read reflectance data
SUB getspt (sname$, x(), y(), n%, wmin, wmax, sno$, comm$)
STATIC wname$
OPEN dath$ + sname$ + datt$ FOR INPUT AS #1
LINE INPUT #1, a$
INPUT #1, b$
FOR i% = 1 TO 1151: INPUT #1, y(i%): NEXT i%
LINE INPUT #1, a$
sno$ = MID$(a$, 1, 18)
comm$ = MID$(a$, 19, 60)
CLOSE #1
IF wname$ <> b$ THEN
wname$ = b$
OPEN dath$ + wname$ FOR INPUT AS #1
LINE INPUT #1, a$
FOR i% = 1 TO 1151: INPUT #1, wvl(i%): wvl(i%) = wvl(i%) / 10000: NEXT i%
FOR i% = 1 TO 8: INPUT #1, igrt%(i%): NEXT i%
CLOSE #1
igrt%(9) = 800
END IF
n1s = 1
n1e = igrt%(2)
n2s = igrt%(4)
n2e = igrt%(6)
n3s = igrt%(8)
n3e = igrt%(9)
j% = 1
FOR i% = n1s TO n1e
IF wvl(i%) > wmin AND wvl(i%) < wmax THEN
x(j%) = wvl(i%)
y(j%) = y(i%)
j% = j% + 1
END IF
NEXT i%
FOR i% = n2s TO n2e
IF wvl(i%) > wmin AND wvl(i%) < wmax THEN
x(j%) = wvl(i%)
y(j%) = y(i%)
j% = j% + 1
END IF
NEXT i%
FOR i% = n3s TO n3e
IF wvl(i%) > wmin AND wvl(i%) < wmax THEN
x(j%) = wvl(i%)
y(j%) = y(i%)
j% = j% + 1
END IF
NEXT i%
n% = j% - 1
FOR i% = 1 TO n%
IF y(i%) > 150 THEN y(i%) = 150
IF y(i%) < 0 THEN y(i%) = 0
NEXT i%
END SUB
最新情報
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文およびファイルの引用例
浦井 稔（1989) 岩石・鉱物の反射スペクトルデータとその表示ソフトウェア(PCSPEC),地質調査所研究資料集, no. 139,地質調査所.