地质统计学软件开发与应用 ——新疆东天山化探数据插值方法研究

论文摘要

本文针对在靶区采集信息点的不足而导致在资源评价中储量估算失真问题,深入研究多种矿业生产中广泛使用的克立格方法,提出了多种克立格法的适用范围及优缺点。使用VC.net、Sql Server开发储量估算可视化操作系统。本文解决了储量估算过程中一些参数的设置问题并提出了变差函数拟合方法的优化;阐述地学空间数据可视化储量估算系统的需求分析;基于传统地质矿产储量估算的工作流程,提出系统的储量估算流程;说明地学储量估算分析系统的总体设计(系统的开发环境、总体结构和功能分析),对系统界面及系统各功能模块的集成与实现进行了分析与总结;解决了实际生产中地质建模和储量估算的可视化、模块化、自动化;详细分析各种克立格方法的适用条件并对各种克立格法插值产生的结果进行对比。在地质统计学理论的发展状况和常用方法的基本原理的基础上,阐明了它优于其它统计方法的原因,并在储量计算模块中,设计了地质统计学的计算方案与实现方法。改进了变差函数的拟合过程,结合加权多项式法和线性规划法的优点,提出使用处理滞后距的方法得到权系数的线性规划法进行球状模型的参数估计。

论文目录

• 内容提要
• 第一章 绪论
• 1.1 矿产资源储量计算方法的现状
• 1.1.1 方法与分类
• 1.1.1.1 传统储量计算方法
• 1.1.1.2 地质统计学储量计算方法
• 1.1.1.3 最佳结构曲线断面积分储量计算方法
• 1.1.2 矿产资源储量计算方法在我国应用的基本情况评价
• 1.1.2.1 传统储量计算方法评价
• 1.1.2.2 地质统计学储量计算方法评价
• 1.1.2.3 最佳结构曲线断面积分储量计算方法评价
• 1.2 地质统计学概要
• 1.2.1 地质统计学产生的背景
• 1.2.1.1 传统储量计算方法中的问题
• 1.2.1.2 经典统计学的缺陷
• 1.2.1.3 地质统计学的诞生
• 1.2.2 地质统计学的现状及优点
• 1.2.2.1 地质统计学的现状
• 1.2.2.2 地质统计学的优点
• 1.2.2.3 发展趋势
• 1.3 本章小节
• 第二章 地质统计学的关键算法
• 2.1 变差函数与结构分析
• 2.1.1 区域化变量理论
• 2.1.1.1 基本概念
• 2.1.1.2 区域化变量
• 2.1.1.3 内蕴假设及平稳假设
• 2.1.2 变差函数分析与空间变异性结构分析
• 2.1.2.1 变差函数与变差图
• 2.1.2.2 结构分析的实施
• 2.1.3 核心代码
• 2.2 普通克立格法
• 2.2.1 对普通克立格法的几点认识
• 2.2.1.1 关于克立格估值
• 2.2.1.2 关于克立格方差
• 2.2.1.3 关于克立格权系数
• 2.2.1.4 关于块金值
• 2.2.2 普通克立格法的应用技巧
• 2.2.2.1 自动拟合优化的球形模型
• 2.2.2.2 无需套合的处理异向性方法
• 2.2.2.3 动态方位法搜索参估点
• 2.2.2.4 降低克立格方程组的维数
• 2.2.3 普通克立格法的计算
• 2.2.3.1 无偏条件
• 2.2.3.2 普通克立格方程组
• 2.2.3.3 普通克立格方差
• 2.2.3.4 矩阵形式
• 2.2.4 核心代码
• 2.3 泛克立格法
• 2.3.1 漂移和涨落
• 2.3.1.1 漂移的表达式
• 2.3.1.2 涨落的概念
• 2.3.2 漂移函数解析表达式的估计
• 2.3.2.1 解析漂移与残差
• 2.3.2.2 残余函数的变差函数分析
• 2.3.3 泛克立格方程
• 2.3.3.1 漂移m（x）的矩阵形式表示
• 2.3.3.2 已知协方差函数时对 Z（x）的估计
• 2.3.3.3 已知协方差函数时对m（x）的估计
• 2.3.3.4 已知协方差函数时对漂移系数的估计
• 2.3.4 核心代码
• 2.4 指示性克立格法
• 2.4.1 指示函数及其二阶矩
• 2.4.2 指示变差函数的剖析
• 2.4.3 指示克立格估值
• 2.4.3.1 随机函数φ（A;Z）的估计值
• 2.4.3.2 最优性条件
• 2.4.3.3 指示克立格方程组
• 2.4.4 待估域A平均品位的指示克立格法估计
• 2.4.4.1 由两种矿化类型组成的矿床位置x的平均品位的估计
• 2.4.4.2 平均品位的估计
• 2.4.5 非取样点的不确定性的估计
• 2.4.5.1 等均值简单指示克立格
• 2.4.5.2 不等均值简单指示克立格
• 2.4.5.3 普通指示克立格
• 2.4.5.4 中位数指示克立格
• 2.4.6 核心代码
• 2.5 协克立格法
• 2.5.1 协同区域化
• 2.5.2 协克立格法简介
• 2.5.2.1 无偏性条件
• 2.5.2.2 最优性
• 2.5.3 协克立格计算法简介
• 2.5.3.1 传统普通协克立格法
• 2.5.3.2 标准化普通协克立格法
• 2.5.3.3 简单协克立格法
• 2.6 对数克立格法
• 2.6.1 基本问题的讨论
• 2.6.1.1 对数正态守恒假设
• 2.6.1.2 正态分布与对数正态分布的关系
• 2.6.1.3 三参数对数正态分布
• 2.6.2 对数正态克立格法
• 2.6.3 核心代码
• 2.7 析取克立格法
• 2.7.1 正态化
• 2.7.2 厄尔米特多项式
• 2.7.2.1 厄尔米特多项式的定义
• 2.7.2.2 厄尔米特多项式 Hn（x）的递推关系式
• 2.7.2.3 厄尔米特多项式的统计特征
• 2.7.3 析取克立格基本算法
• 2.8 本章小节
• 第三章 系统设计与功能实现
• 3.1 系统开发策略与需求环境
• 3.1.1 开发工具
• 3.1.2 面向对象程序设计
• 3.1.3 开发重点
• 3.1.4 系统功能需求分析
• 3.2 系统流程分析
• 3.2.1 地质矿产储量计算工作流程
• 3.2.2 系统可视化储量计算工作流程
• 3.2.2.1 数据管理
• 3.2.2.2 样品正则化
• 3.2.2.3 统计分析
• 3.2.2.4 变差函数计算
• 3.2.2.5 储量计算参数的空间估值
• 3.2.2.6 单工程矿体圈定
• 3.2.2.7 矿体可视化
• 3.2.2.8 块段划分
• 3.2.2.9 储量计算
• 3.2.2.10 矿体管理
• 3.3 系统总体设计
• 3.3.1 系统总体结构
• 3.3.1.1 空间数据预处理
• 3.3.1.2 空间数据结构分析
• 3.3.1.3 空间数据变异性分析
• 3.3.1.4 储量估算与管理
• 3.3.1.5 图形辅助操作
• 3.3.2 系统总体功能设计
• 3.3.2.1 程序总体功能设计
• 3.3.2.2 各功能模块分析与算法流程
• 3.3.2.3 克立格计算
• 3.3.2.4 储量计算
• 3.3.3 系统界面
• 3.4 本章小节
• 第四章 系统应用案例
• 4.1 变差函数应用
• 4.1.1 二维变差函数
• 4.1.2 三维变差函数
• 4.2 克立格法的应用
• 4.2.1 普通克立格法
• 4.2.2 泛克立格法
• 4.2.3 指示克立格法
• 4.2.4 协克立格法
• 4.2.5 对数克立格法
• 4.2.6 析取克立格法
• 4.3 本章小节
• 第五章 结论与展望
• 5.1 主要成果与创新
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻博期间发表的学术论文及其它成果
• 致谢
• 摘要
• Abstract