Сравнительный анализ методов графического и аналитического построения горно-геометрических графиков

Если же третья точка вне зоны влияния хотя бы одной из этих двух точек, делать предсказание относительно содержания в ней золота мы не в праве. С позиций геостатистики, ключевым моментом, определяющим качество конечной геометрической модели месторождения, является как раз определение модели пространственной корреляционной модели или, проще говоря, модели распределения свойства в пространстве месторождения. Глава IIСопоставление графических и аналитических методов.

Графические методы геометризации применялись с глубокой древности, с момента самого первого горно-геометрического графика. В основе этих методов лежит точное перенесение некоторго параметра в выбранном масштабе и в выбранной системе координат на график. Далее применяются методы геометрической интерполяции, для того, чтобы создать из разрозненных точек, оражающих результаты замера, конечную модель. Точность и достверность этой модели зависит от: густоты сети по которой проведены измерениявыбора ориентировки сети, в случае, если сеть не изометрична;

точности измененияточности выненсения точек на график.

Графические методы как правило более трудоемки в построении, чем аналитические и не являются в большинстве случаев самодостаточными. Их анализ требует применения аналтических методов. Аналитические методы получили широкое распространение во второй половине ХХ века, и особенно в ХХI веке, с развитием компьютерных технологий, геостатистики и геоинформационных систем. Существующие аналитические методы геометризации участков недр основаны на представлении о размещении показателей месторождения в недрах как о геохимическом поле, которое может быть описано некоторой функцией координат точки пространства P = f (x, y) или P = f (х, у, z). Выбор функции зависит от того, какой показатель, структурный или качественный, обозначен параметром P. Принято базовое предположение, что функция P удовлетворяет условиям конечности, однозначности, непрерывности и плавности. На основе этого предположения и возможно применение заимствованного из топографии метода изолиний для существует метод изолиний — один из основных способов изображения поверхностей топографического порядка. В зависимости от степени изученности месторождения, формы представления исходных данных (регулярное, нерегулярное или непрерывное опробование) и количественных характеристик изменчивости показателя метод изолиний реализуется одним из его вариантов: инвариантных линий и скатов, многогранника, профилей.

В результате горно-геометрического анализа геологических данных устанавливают общие закономерности размещения показателя в недрах. На этом этапе намечаются инвариантные линии и скаты изображаемой поверхности, определяются границы областей геометризации. Изучение изменчивости геометризуемого показателя дает дополнительные материалы для горно-геометрического анализа. Количественные оценки параметров изменчивости используются для определения сечения изолиний. Изолинии — геометрические места точек с одинаковыми значениями показателей. Выбор метода построения изолиний зависит от результатов горно-геометрического анализа и от степени и характера изменчивости моделируемого показателя. Существуют следующие методы построения изолиний. Метод инвариантных линий и скатов. Этот метод на практике реализуется следующим образом: на плане с заданными точками, в которых определены значения изучаемого признака, путем геометрического анализа намечаются инвариантные линии и скаты изображаемой поверхности.

На линиях скатов с помощью линейной интерполяции находятся ступенчатые отметки для заданного набора сечений. После этого точки с одинаковыми отметками соединяются плавными линиями. Метод многогранника. Заключается в аппроксимации изображаемой поверхности многогранником, каждая грань которого представляет собой треугольник с вершинами в близлежащих точках с заданными числовыми отметками.

В первом приближении изолинии для каждого сечения находятся в виде ломаных линий. При этом каждое звено ломаной в плане представляет собой проекцию линии пересечения плоскости сечения с одной из граней многогранника. Окончательно изолинии строятся с помощью «сглаживания» полученных таким образом ломаных. Метод профилей. Состоит в том, что на план наносятся проекции профилей изображаемой поверхности, а на них — исходные точки.

С помощью профилей строятся ступенчатые (кратные выбранному сечению) отметки высот. Затем линии равных высот соединяются плавными кривыми. Статистический метод. Заключается в построении изолиний поверхности по средним групповым отметкам. В отличие от рассмотренных методов данный способ использует не исходные данные опробования, а преобразованные с помощью статистического сглаживания на регулярную квадратную или прямоугольную сеть. Параметры регулярной сети выбираются в зависимости от масштаба плана, изменчивости показателя, расстояния между исходными точками и др. Выбор окна сглаживания осуществляется обычно из практических соображений. Косвенный метод. Применяется при построении изолиний поверхности, являющейся функцией некоторой величины в изолиниях другой поверхности.

В этом методе используется аппарат математических действий с поверхностями топографического порядка (сложение, умножение, дифференцирование).Преобразование исходных данных с получением регулярной прямоугольной или квадратной сети осуществляется с помощью аналитических моделей размещения показателей или метода сглаживания, включая методы оптимальной статистической интерполяции (кригинга). Вне зависимости от того, используется треугольная или прямоугольнаясеть данных, координаты изолинии на первом этапе устанавливаются с помощью линейной интерполяции на «ребрах» сети по двум близлежащим узлам. После этого проводится нелинейная аппроксимация изображаемой поверхности и первоначально ломанные линии сглаживаются. Многие процедуры на сегодняшний день формализованы — то есть они выполняются по определенным математическми алгоритмам и не требуют привлечения дополнительной геологической информации. В то же время некоторые операции трудно поддаются формализации, так как требуют привлечения дополнительной геологической информации, а в случае, если по объективным причинам достаточный для однозначного моделирования объем информации полцчить не удается — то опыта и интуиции геолога. Последнее особенно справедливо в случае выделения инвариантных линий и скатов, а также для триангуляции разведочных сетей.

Заключение

.

На сегодняшний день развитие компьютерных технологий, в частности геоинформационных систем, привело к исчезновению «в чистом виде» графических и аналитических методов построения горно-геологических графиков и моделей. Все чаще используются совместные графо-аналитические методы. Накопление суммарного опыта геометризации недр, анализ ошибок, неподтверждения моделей привел к развитию геостатистики и в частности таких инструментов, как кригинг и вариография. Однако при пользовании этими инструментами всегда важно помнить, что в их основе лежит постулат о том, что геохимическое поле однозначно, однородно, непрерывно и плавно. Однако в реальности для месторождения и даже для отдельного рудного тела в целом эти условия не соблюдаются. Практически в 100% случаев участок недр разбит дизьюнктивными нарушениями того или иного масштаба, и уже это условие нарушает принцип непрерывности: геохимические и мезанические процессы в зонах повышенной проницаемости (в приразломных зонах) протекают иначе, чем в относительно непроницаемых зонах. Решение означенной выше проблемы лежит в построении моделей графоаналитическими методами для отдельных блоков, для которых с необходимой степенью точности базовые условия непрерывности, плавности и сплошности измения признака соблюдаются.

Список литературы

Амстронг М. Основы линейной геостатистики. 1998. 149с. Букринский В. А. Геометрия Недр Учебник для вузов. — 2-е изд, перераб.

и доп. — М.: Недра, 1985. — 526 с. Капутин Ю. Е. Горные компьютерные технологии и геостатистика СПб: Недра, 2002.

424 с. Каневский М. Ф. и др. Элементарное введение в геостатистику. Винити 1999.

Ворковастов К.С., Голованов В. А., Казаковский Д. А., Кротов Г. А., Лавров В. Н., Пятлин М. П., Стенин Н. И., Ушаков И. Н. Маркшейдерское дело. Недра, Москва, 1989 г., 311 стр.