Методы в геолого-геофизических приложениях

 

Направления подготовки: 120200 – ‘’ТЕХНОЛОГИЯ ГЕОЛОГИЧЕСКОЙ РАЗВЕДКИ’’

Специальности:130201 – ''Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых''

 

 

РАЗРАБОТАЛ: А.Ю. Давыденко, профессор, д.ф.-м.н., профессор кафедры прикладной геофизики и геоинформатики

_________________________ “____”_________ 2007 г.

 

 

Иркутск – 2007

Введение

Предмет изучения дисциплины: методы статистического анализа геолого-геофизической информации и использования вероятностно-статистических моделей при обработке и интерпретации данных.

Помимо хорошо известного и изучаемого в большинстве специальных дисциплин  детерминированного подхода современные методы обработки широко используют вероятностно-статистические модели и методы. Это могут быть программы распознавания, способы выделения слабых аномалий на фоне помех; решение обратных задач с использованием статистических методов, например, аппарата регрессионного анализа для выделения регионального фона, решения обратных задач и т.п.

Литература.

Вахромеев Г.С., Давыденко А.Ю. Моделирование в разведочной геофизике. М. Недра, 1987 г.

Никитин А.А. Теоретические основы обработки геофизической информации. М. Недра, 1986.

Литература по теории вероятностей и матстатистике.

 

В основу любых методов анализа заложены те или иные модели. Мы, в соответствии с названием курса будем рассматривать модели статистические и стохастические.

 

Цель обработки геофизической информации – извлечение полезной информации из данных геофизических методов. Вопрос полезности – относителен. Сегодня полезно одно – завтра другое. Но в целом проблема заключается в выделении некоторых полезных сигналов на фоне помех. Часто наши знания весьма расплывчаты и мы располагаем самыми общими соображениями о возможных свойствах выделяемого сигнала – различие в уровне, качественная характеристика аномалии и т.п.

В различных геофизических методах рассматриваются способы интерпретации геофизических данных (способ характерных точек, решение линейной (нелинейной) обратной задачи и т.п.). Мы будем рассматривать некоторые общие способы обработки и анализа данных, применимые и используемые, вообще говоря, не только в геофизике, но являющиеся достижением современной науки (способы анализа данных, распознавания образов, выделения сигналов на фоне помех).

 

С какими данными приходится иметь дело? Любая наука, дисциплина и т.п. рано или поздно сталкивается с вопросами классификации объектов, которые она изучает.

 

Можно выделить две основных разновидности информации:

 

1. Данные, которые представлены в виде таблиц типа «объект-свойства» – в качестве свойств могут выступать также координаты и/или время.
2. Данные, распределенные в пространстве и/или времени – геофизические поля.

Для анализа данных первого типа используются способы статистического анализа данных.

 

Данные второго типа анализируются специфическими приемами для одномерных данных (по профилю) используются способы анализа временных рядов (time series). Для анализа полей несколько более сложные методы, хотя и имеющие много общего со способы анализа временных рядов.

 

Гл. 1. Основы статистического анализа данных

Статистический анализ данных, представленных таблицами «объект-свойства»

Таблица типа «объект-свойства». Свойства м.б. количественными и качественными – способы обработки и анализа различаются.

Таблица «объект-свойства» X: строки – объекты (номер строки – идентификатор объекта), столбцы – свойства объектов.

                                (1)

Для этой таблицы можно определить статистические характеристики одномерных случайных величин, т.е обработать данные столбцов этой таблицы. Наиболее распространенные характеристики: среднее, стандарт, гистограмма.