应用地质统计学 (国外大学教授主讲)
- 格式:ppt
- 大小:1.17 MB
- 文档页数:27
地统计(Geostatistics)又称地质统计,是在法国著名统计学家G. Matheron大量理论研究的基础上逐渐形成的一门新的统计学分支。
它是以区域化变量为基础,借助变异函数,研究既具有随机性又具有结构性,或空间相关性和依赖性的自然现象的一门科学。
凡是与空间数据的结构性和随机性,或空间相关性和依赖性,或空间格局与变异有关的研究,并对这些数据进行最优无偏内插估计,或模拟这些数据的离散性、波动性时,皆可应用地统计学的理论与方法。
地统计学与经典统计学的共同之处在于:它们都是在大量采样的基础上,通过对样本属性值的频率分布或均值、方差关系及其相应规则的分析,确定其空间分布格局与相关关系。
但地统计学区别于经典统计学的最大特点即是:地统计学既考虑到样本值的大小,又重视样本空间位置及样本间的距离,弥补了经典统计学忽略空间方位的缺陷。
地统计分析理论基础包括前提假设、区域化变量、变异分析和空间估值。
第一章品位与储量计算第一节概述投资一个矿床开采项目,首先必须估算其品位和储量。
一个矿床的矿量、品位及其空间分布是对矿床进行技术经济评价、可行性研究、矿山规划设计以及开采计划优化的基础,是矿山投资决策的重要依据。
因此,品位估算、矿体圈定和储量计算是一项影响深远的工作,其质量直接影响到投资决策的正确性和矿山规划及开采计划的优劣。
从一个市场经济条件下的矿业投资者的角度看,这一工作做不好可能导致两种对投资者不利的决策:(1)矿体圈定与品位、矿量估算结果比实际情况乐观,估计的矿床开采价值在较大程度上高于实际可能实现的最高价值,致使投资者投资于利润远低于期望值,甚至带来严重亏损的项目。
(2)与第一种情况相反,矿床的矿量与品位的估算值在较大程度上低于实际值,使投资者错误地认为在现有技术经济条件下,矿床的开采不能带来可以接受的最低利润,从而放弃了一个好的投资机会。
然而,准确地估算出一个矿床的矿量、品位绝非易事。
大部分矿体被深深地埋于地下,即使有露头,也只能提供靠近地表的局部信息。
第一章绪论一、历史背景与产生地质统计学是二十世纪六七十年代发展起来的一门新兴的数学地质学科的分支。
它开始主要是为解决矿床从普查勘探、矿山设计到矿山开采整个过程中各种储量计算和误差估计问题而发展起来的。
它是由法国著名学者G. 马特隆教授于1962年创立的。
其核心即所谓的“克立格”。
它是一种无偏的最小误差的储量计算方法。
该方法按照样品与待估块段的相对空间位置和相关程度来计算块段品位及储量,并使估计误差为最小。
这是南非采矿工程师D. G. Krige 根据南非金矿的具体情况与1952年提出的,故命名为克立格法。
后来法国学者G. 马特隆(Matheron)对克立格提出的方法进行研究,认为克立格提出的方法是在考虑了空间分布特征的基础上,合理地改进了统计学,是一种传统方法与统计学方法结合起来的新方法。
同时为了解决具二重型(结构型与随机性)的地质变量的条件下使用统计方法的问题。
马特隆教授提出了区域化变量的概念(Regionalized Variable),从而创立了地质统计学。
根据地质统计学理论,地质特征可以用区域化变量的空间分布特征来表征。
而研究区域化变量的空间分布特征分布的主要数学工具是变差函数(Variogram)。
到七十年代中后期,马特隆的学生JOURENL等在研究其它地质变量的基础上,认为某些地质变量并不是一成不变的,而是有一定波动的,这样使用克立格法就不能很好再现地质变量的分布特征。
因此他们采样模拟的方法,将克立格估计的离散方差的波动性模拟出来,从而产生了随机模拟法。
因此,从二十世纪八十年代以来,地质统计学分为两派:一派以法国的马特隆教授等人为主,仍致力于克立格估计的研究;一派以美国JOURENL等人为主,主要致力于随机模拟方法的研究。
地质统计学的产生是在经典统计学的基础上发展起来的。
在此前,为了反映地质变量的空间变化性,一些地质学家曾经使用一些经典的概率统计方法来研究地质变量。
但由于地质变量并不是纯粹的随机变量,因此,直接用简单的统计方法解决复杂的地质问题,有一定的局限性。
地质统计学在地质及矿业中的应用及发展地质统计学是一门研究地质现象的数量特征和统计规律的学科,它通过对地质数据的收集、处理和分析,为地质学和矿业提供了重要的理论和方法支持,为地质资源勘探和开发提供了科学依据,并在环境保护和灾害预测等领域中发挥了重要作用。
本文将从地质统计学在地质学中的应用、在矿业中的应用以及地质统计学的发展趋势等方面进行论述。
首先,在地质学中,地质统计学可以帮助我们从海量地质数据中提取有用的信息,揭示地质现象的数量特征和规律。
通过地质统计学方法,可以对地球物理数据、地质测井数据、地球化学数据等进行处理和分析,进一步了解地质现象的分布、变化和演化过程,如地层的空间分布、矿床的成因机制、断层的活动性等。
此外,地质统计学还可以对地质现象进行模拟和预测,通过建立地质统计模型,对地质现象进行精确的模拟和预测,为地质灾害的预防和遥感地质学的应用提供技术支持。
其次,在矿业中,地质统计学的应用尤为广泛。
矿业勘探和开发过程中需要大量的地质数据支持,而地质统计学可以为矿产资源的评价、矿床勘探和资源管理提供有效的方法和手段。
通过对矿床地质数据的统计和分析,可以揭示矿床的大小、分布、品质和成因等特征,为矿床的合理开发和利用提供科学依据。
此外,地质统计学在矿山计划和设计、矿井通风和安全管理等方面也发挥了重要作用。
通过对矿井的地质特征和矿石品位的统计分析,可以优化矿山的布局和开采方法,提高资源利用率和经济效益。
同时,地质统计学还可以对矿井废弃物和尾矿进行处理和预测,评估矿山环境的影响和风险。
地质统计学的发展也不断推动了地质学和矿业领域的进步。
首先,随着地质数据的数字化和地理信息系统(GIS)技术的发展,地质统计学的数据处理和分析工具得到了广泛应用。
通过利用计算机和统计软件,可以对大规模的地质数据进行高效的处理和分析,加快了地质学和矿业的研究进程。
其次,地质统计学和机器学习等人工智能技术的结合也为地质学和矿业的发展带来了新的机遇。