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 методовГрафические 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 графикГрафические 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. ЗаключениеНа 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 литературыАмстронг 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 1999Ворковастов 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.