论文摘要
目前在国内地质统计学在固矿领域中应用的主要方法仍然是普通克里格储量估算方法。主要原因是普通克里格估值方法应用相对简单,结果的稳定性较好;而各种非线性以及非参数克里格方法虽然理论上明显优于普通克里格方法,但是由于其参数设置复杂,导致结果稳定性差,容易产生很大误差。目前很少学者就各种非线性及非参数克里格方法的适应范围以及参数设置情况进行研究,致使非线性克里格方法虽然理论发展都较成熟,但其应用相对较少。为了解决地质统计学储量估算方法在我国推广应用困难,应用方法单一这一问题,本文在详细介绍各种克里格估值方法原理基础上,以国内某矿区实际勘探数据为研究对象,对非参数克里格估值方法在实际应用中的参数设置方法以及整个非参数克里格估值流程进行研究,同时将目前理论发展较为成熟的各种线性、非线性、非参数克里格方法的估值精度及不确定性进行比较研究。本文在对指示克里格方法这一非参数克里格估值方法原理进行深入分析基础上,采用目前常用的指示阈值设置方法(按等分位数和按等间距方式)进行指示克里格估值,然后对估值结果统计量和数据分布情况进行分析,得出针对研究矿区采用这两种方式设置指示阈值会导致估值结果存在很大误差的结论。本文在对估值结果和误差进行深入分析基础上,结合本次研究采用的矿区数据分布特点提出了两种新的阈值设置方法(按等分位数和等间距相结合方式和按正态分布方式),经过试算研究,按这两种方式设置阈值,估值结果都可取得较好的效果。同时本文还对指示克里格方法的参数设置进行了整体研究,提出了指示克里格估值流程及相应的参数设置方法,为指示克里格方法在固体矿产储量估算中的应用提供参考。本文采用概率统计学中的统计指标作为克里格法估值精度和不确定性的指标,分别对普通克里格、对数正态克里格、多元高斯克里格以及指示克里格估值精度及不确定性进行分析比较研究。同时采用对估值结果进行分类的方式,比较估值结果与原始样品数据分类的准确性,并以此来判断各种克里格估值方法对低值、中值和高值部分的估值结果的优劣性以及数据分布特点。针对各种克里格估值方法估值结果精度以及数据分类的准确性提出一系列相关结论：(1)线性克里格估值方法与各种非线性克里格估值方法有相似的估值精度,甚至比非线性克里格估值方法精度略高。(2)对数正态克里格估值方法存在一定的系统偏差,虽然在本次研究中采用的是无偏对数逆变换过程,但由于数据本身的偏差和对数克里格方法存在的估值偏差,导致估值结果明显偏高。(3)多元高斯克里格估值方法的总体估值精度指标与各种克里格方法相比没有明显的差距,其数据的离散程度(标准方差)与原始数据的离散程度是最接近的,但其局部估计与原始数据存在明显差距。(4)指示克里格估值方法对中值部分的数据的估值结果明显好于其他估值方法,原因为本次研究中采用的是中值指示克里格估值方法。(5)各种非线性克里格估值的不确定性(稳定性)要好于线性克里格估值方法,尤其对于低值部分。(6)多元高斯克里格估值结果的稳定性在四种克里格估值方法中是最好的。这些结论可以为地质统计学方法在固矿领域中的推广应用提供一系列参考意见。在文章的最后,就本次研究中提出的非参数克里格方法设置方法以及各种克里格方法估值比较得出的结论,采用两种比较合适的克里格估值方法对矿区实际矿体进行储量估算,并将两种克里格估值方法结果与原勘探报告进行分析比较,误差控制在5%以内。