ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 24.01.2025

Просмотров: 48

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Курс: м а т е м а т и ч е с к и е м е т о д ы м о д е л и р о в а н и я в г е о л о г и и

Цель: Студент должен освоить методы графо-аналитического моделирования применяемые при поисках и разведке месторождений полезных ископаемых, а также ознакомиться с приемами анализа их результатов.

Основные задачи: Приобретение студентом теоретических знаний и практических навыков применительно к использованию математических методов в геологии.

Место курса в профессиональной подготовке выпускника.

Усвоение курса основано на знаниях, полученных при изучении всех дисциплин общей геологии и математики.

Учебные графики для:

- полного цикла обучения . Обшее колич. часов. Л. Лаб. зан., пр.зан. и т.п.

- сокращенного. цикла обучения . . . . . .

Рабочая программа

спец. –103301, 103302.

Программа составлена согласно требованиям существующего

Государственного стандарта к этой дисциплине

Курс состоит из трех основных частей:

  1. Статистические методы в геологии.

  2. Моделирование пространственных переменных.

  3. Математическое обеспечение теории ошибок измерения в геологии.

Последняя часть выделена в самостоятельную в связи с повышенным вниманием к оценке достоверности геологоразведочной информации.

Тема 1. Основные понятия и положения курса.

Цель и задачи курса. История развития математических методов в геологии и их особенности. Геологические объекты, их свойства и параметры. Шкалы измерений в геологии (номинальная, порядковая, относительная). Системно-структурный подход как основа математического моделирования в геологии. Выборочные методы изучения недр. Погрешности измерения и погрешности аналогии геологоразведочной информации. Способы изображения геологических объектов их свойств и параметров. Понятие о наблюдаемой изменчивости последних. Принципы и методы математического моделирования в геологии. Типы моделей геологических объектов. [2, 3, Поротов]

Тема 2. Статистические методы в геологии.

Одномерные статистические модели.

Наблюдаемые свойства геологических объектов как массовые случайные события. Генеральная и выборочная совокупности. Графические изображения распределений одномерных случайных величин и их числовые характеристики. Основные статистические законы распределения, используемые в геологии. Преобразования исходных переменных (нормализующие функции). Понятие о точеных и интервальных оценках свойств геологических объектов. Проверка статистических гипотез. Область их практического применения. Однофакторный и двухфакторный анализы в геологии. Область их практического применения.


Двумерные статистические модели.

Детерминированные и стохастические зависимости между свойствами и параметрами геологических объектов. Прямолинейные и криволинейные статистические зависимости, их графическое отображение. Корреляционный и регрессивный анализы (коэффициенты линейной и ранговой корреляции, корреляционное отношение, уравнения регрессии). Область применения корреляционного и регрессивного анализов в геологии.

Многомерные статистические модели.

Условия применения многомерных статистических моделей в геологи. Многокомпонентные геологические системы. Матрицы наблюдений. Многомерный корреляционный анализ. Уравнения множественной регрессии для классификации и предсказания свойств геологических объектов. Задачи распознавания образов в геологии. Оценка информативности геологических признаков (методы частотного анализа, обобщенных расстояний, метод главных компонентов). Метод распознавания образов на основе анализа частот свойств с помощью потенциальных функций, дискриминантного анализа. Области применения многомерных статистических моделей в геологии/

[ 1,2,3,4]


Тема 3. Анализ пространственных геологических закономерностей.

Общие положения.

Геологические объекты как поля пространственных переменных. Дискретные и непрерывные, скалярные и векторные поля. Системы изучения таких полей. Закономерная и случайная составляющие изменчивости свойств геологических объектов. Геологические, методические и технические факторы, от которых зависит роль случайной составляющей наблюдаемой изменчивости. Фон и аномалия. Многомерные геологические поля.

Поля дискретных геологических объектов.

Модели с двумя состояниями – точечные объекты, объекты произвольной формы и точечные. Модели с большим числом состояний. Проверка гипотез о случайном расположении объектов на плоскости. Способы перехода от дискретных полей к непрерывным и наоборот.

Поля непрерывных скалярных переменных.

Горно-геологические модели. Модели, основание на представлениях о закономерной и случайной составляющих размещения геологических свойств: модель П.Л. Каллистова и способы скользящего сглаживания, тренд-анализ, модели типа случайных функций. Понятие о стационарных и нестационарных случайных функциях и их параметрах. Автокорреляционные функции и вариограммы. Полигармонические случайные функции. Области практического применения рассмотренных моделей в геологии.[3,4,боровко].

Тема 4. Математические методы обработки экспериментальных данных при оценке точности геологоразведочной информации.

Краткие сведения из теории ошибок измерений. Понятие о точности, правильности и воспроизводимости измерений. Схемы экспериментов, модели измерения и математические методы обеспечения. Погрешности измерений при геологических исследованиях и пути практического использования их оценок. [3, 1,2,3,4].

Тема 5. Факторы, определяющие выбор и эффективность использования математических методов в геологии.

Особенности свойств геологических объектов. Способы и системы их изучения. Надежность геологических представлений. Характер геологических задач.[2]

Тема 6. Компьютерный анализ геоинформации.

Структура и принципы работы автоматизированных систем сбора, хранения и обработки геологоразведочной информации. Автоматизированная система ''АСУ – геология'' и её составляющие. Опыт применения ЭВМ в различных областях геологии.


Государственный стандарт ЕН.Ф.06. Принципы и методы математического моделирования в геологии. Точечные и интервальные оценки свойств объектов. Поверка статистических гипотез. Корреляционный и регрессионный анализы. Одномерные, двух мерные и многомерные статистические модели. Пространственные переменные, полиномы и тренд-анализ. Выбор эффективных математических методов и применение ЭВМ. Дисперсионный анализ – шестаков].

Математические методы в геологии. для студентов спец.0101. ВЗПИ,1987 (см. литературу 10.).

Л и т е р а т у р а

Основная:

1. Поротов г.С. Математические методы моделирования в геологии. Санкт-Петербург. Горный институт,2006.

2. Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика М.,

Высшая школа, изд.1977, 1997, 1999 г.

Дополнительная:

3.Гусейнзаде М.А. Методы математической статистики в нефтяной и газовой

промышленности, М., 1979 г.

4. Боровко Н.И. Статистический анализ пространственных геологических

закономерностей, Л., 1971 г.

5. Давид М. Геостатические методы при оценке запасов руд. Л., 1980 г.

6. Усиков Ю.Т. Достоверность геологоразведочной информации. М. Недра,

1988 г.

7. Усиков Ю.Т. Контроль точности измерений в геологии горном деле. М. Изд.

МГОУ, 2008.

8. Каждан А.Б., Гуськов О.И., Математические методы в геологии, М., Недра, 1990 г.

9. Шестаков Ю.Г. Математические методы в геологии. Красноярск, 1988 г.

10. Усиков Ю.Т. Математические методы в геологии

(методические указания и контрольные задания). М.; ВЗПИ, 1987г.

Методические рекомендации преподавателям – широко использовать электронно-вычислительную технику на лекциях и практических занятиях.

Рекомендации по использованию форм и наиболее эффективных методов в условиях учебного процесса – на электронных носителях использовать презентации основных тем курса и программы ,составленные для ЭВМ..

Контрольные задания приводятся в методическом документе (10)

Лабораторная работа

Математическое моделирование в геологии и экологии.

Таблица 1


X

Y

Пр 1 мощн.

m

Пр 2

W

Пр 3

Sn

6,8

9,2

0,50

0,02

0,06

7,7

9,2

0,70

0,36

2,77

8,8

9,3

0,80

0,23

1,23

3,6

6,5

0,60

0,25

1,39

4,5

6,9

0,40

0,36

1,37

5,3

7,1

0,80

0,64

2,23

6,2

7,2

0,75

0,51

1,90

7,4

7,2

0,80

0,78

2,16

8,3

7,5

0,50

0,56

4,20

10.

0,4

5,5

0,70

0,04

3,75

11.

1,2

5,6

0,70

0,09

1,12

12.

2,2

5,5

0,25

0,06

0,06

13.

3,3

5,6

0,30

0,06

0,28

14.

4,1

4,9

0,20

0,03

0,04

15.

5,0

5,9

0,10

0,04

0,60

16.

6,0

6,2

0,3

0,03

0,03

17.

7.0

6,2

0,80

0,09

0,45

18.

8,0

6,4

0,8

0,03

12,08

19.

0,7

5,0

0,70

0,07

24,73

20.

1,4

5,0

0,60

0,03

9,35

21.

2,2

5,0

0,7

0,02

8,36

22.

3,2

5,1

0,6

0,67

2,03

23.

4,1

5,2

0,6

0,56

1,52

24.

5,1

5,3

0,3

0,02

2,04

25.

6.1

5,4

0,45

0,09

0,3

26.

7,0

5,5

0,4

0,1

0,03

27.

8,1

5,5

0,55

0,61

6,76

28.

0,8

3,8

0,60

2,9

0,01

29.

1,5

3,8

0,6

0,05

0,15

30.

2,5

4,0

0,5

0,03

3,20

31.

3,4

3,9

0,4

1,58

0,4

32.

4,3

4,0

0,5

0,01

0,01

33.

5,5

4,1

0,25

0,03

0,02

34.

6,5

4,2

0,15

0,05

0,02

35.

7,5

4,2

0,4

0,03

0,02

36.

1,0

2,7

0,35

0,03

0,82

37.

2,3

2,9

0,2

0,05

0,31

38.

3,6

3,0

0,25

0,29

0,06

39.

4,8

3,1

0,35

0,11

4,87

40.

6,0

3,2

0,15

0,65

0,43

41.

7,3

3,1

0,35

0,02

6,16

42.

1,2

2,0

0,30

0,01

0,06

43.

2,8

2,1

0,15

0,01

0,31

44.

4,2

2,1

0,2

0,02

2,7

45.

5,7

2,2

0,25

0

0,52

46.

7,0

2,2

0,25

0,16

3,34

47.

1,1

1,0

0,45

0,36

3,25

48.

2,6

1,2

0,25

0,02

3,37

49.

4,0

1,3

0,35

0,09

0,14

50.

5,5

1,2

0,3

0,46

1,77

51.

7,0

1,2

0,45

0,06

4,0