地质统计学模块

地质统计学模块
1 2 3 4 5 6 7 原始数据古典统计分析 划分组合样 组合样数据古典统计分析 变异函数 交叉验证 搜索椭球体 克里格估值
1 原始数据古典统计学分析
古典统计学分析的目的：
1）经典统计学用于初步检查总的样本数和矿化样本数 2） 确定品位分布； 3）为品位插值过程确定特高截值品位； 4）直方图，累积频率图和概率图都能显示关于样本品 位分布的信息。
地质统计学模块流程
魏小娟
地质统计学介绍
地质统计学是结合地质学、统计学的交叉边缘学科。 它是以区域变量理论为基础，以变异函数为主要工具， 采用不同的克立格方法，研究那些在空间上既有随机 性又有结构性的自然现象的学科。
克立格法介绍
克立格法是一种求线性最优无偏内插估 计量的方法。
考虑了信息样品的形状 大小 信息样品的形状、大小 信息样品的形状 大小及其与待估块段相 待估块段相 互间的空间分布位置等几何特征以及品位的空间结构 互间的空间分布位置 品位的空间结构 之后,为了达到线性无偏和最小估计方差的估计,而对 每一样品分别赋于一定的权系数 权系数,最后进行加权平均来 权系数 估计块段品位的方法。
4 变异函数 （4）
确定方位角、倾角。 倾角通过变化方位角 0，45，90，135， 确定主轴方位角在 90度附近。 确定最佳方位角85 度。 同上方法确定倾角为 -45. 得到如下结果。点击 刷新变差函数图按钮
4 变异函数 （5）
确定各向异性角度 主方向确定后，系 统可以自动计算第 二和第三方向。
4 变异函数 （2）
用户可以首先计算 全方向变差函数， 即将角度容差：水 平和垂直角度设置 为90度。 带宽设值为一个很 大的值如1000。 然后点击刷新变差 函数图按钮。得到 一个全方向的变差 函数图。
4 变异函数 （3）
块金值：
用户沿钻孔方向计 算实验变差函数。 确定块金值的大小。 通过对改矿区的了 解，钻孔方向大致 为方位角0度，倾角 90度方向。 设置步长大小为组 合样样长2，步长容 差设置为组合样样 长的一半1. 通过观察图形得到 块金值大概为0.03.
1）通过概率图可以确定 样品范围，进行特异值的剔 除。 2）通过查询功能选定概 率值为97，可以查的相应的 品位值6.14。可以选定该值 为特高品位值。 此外，该系统还提供位 置图、QQ图和散点图等数据 分析功能。
4 变异函数 （1）
变异函数：
1）第一步是生成全方向变异函数，找出最佳滞后距。 全方向变异函数将指示样品总体的大致范围和异常， 以及是否容易得到好的方向变异函数，也可以帮助 判断滞后距的大小。 2）使用钻孔数据，找出块金值。 块金值最好由钻孔数据来决定，因为数据在空间上 最接近，滞后距来自于全方向变异函数滞后距的平 均值。 3）找到具有最大变程的变异函数，即主方向。 4）找出三个方向。
7 椭球体设置
设置椭球体 的主轴、次 轴、和垂直 轴的半径。
8 保存结果
保存文件： 1）品位模型 2）克里格方差 3）分级品位模型
1 原始数据古典统计学分析
品位分布：
用于计算变异函数的数据要服从正态分布。 在实际工作中,某些区域化变量(如某金属品位)若 不服从正态分布,则必须对数据进行预处理。
1.1 原始样品品位直方图 （1）
1.1 原始样品品位直方图 （2）
直方图：
1）选择直方图的区间大小，可以使分布的形状很明 显。 区间大小一定要小到显示所有的外形，并且要大 到包括足够的数据。 2）直方图显示统计特征，诸如平均值、中值等数 据都显示在直方图的下侧。
地址统计学特点 1
地质统计学是从地质、采矿实际出发， 根据矿床地质变量本身的特点选择合适 的数学概念、理论、方法。
地质统计学特点 2
可最大限度地利用勘探工程所提供的各 种信息。
比如在用克立格法估计矿床中某块段的平均品位 时，不仅考虑了块段范围内的样品数据，而且还考虑 了落在块段外的邻近样品的数据；不仅考虑待估块段 与信息样品之间位置关系，同时还考虑各信息样品彼 此之间的空间位置关系；除了考虑上述几何因素外， 还考虑品位空间分布的结构特征。
3 组合样数据古典统计学分析(2)
无变化状态，不符合正态分布。
3 组合样数据古典统计学分析(3)
正态变换后的结果
可以看到进 行正态变换 后数据是服 从正态分布 的 ，所以对 于该数据可 以采用正态 变换。
3 组合样数据古典统计学分析(4)
对数变换后的结果
3 组合样数据古典统计学分析(5)
概率图
地址统计学特点 3
既可进行储量的整体估计，又可进行储 量的局部估计。
传统的储量计算方法提供的只是若干个勘探块段 的储量。而用地质统计法可分别算出矿床中所有不同 面积开采块段的品位和储量。
地质统计学特点 4
充分利用待估块段周围的品位或厚度的数据； 用加权平均法计算待估块段的平均参数，最大 限度地减少平均参数的误差，提高估算储量的 精度。
克立格法介绍
由于研究目的及条件不同，可使用各种克立格法。 普通克立格法 泛克立格法 指示克立格法
传统储量估算的缺点：
传统的矿产储量计算方法的不足之处如下:
把部分钻孔的品位当作一个块段的品位，从而使高品 位估计偏高，低品位估计偏低； 没有充分考虑到矿石品位的空间变异性，在计算块段 平均品位时，每一个样品的贡献仅仅是若干个几何因 素； 当经济条件及矿产品市场价格以及采矿方法需要改变 时，传统储量计算方法的适应能力极差。
1.2 原始样品品位概率图 （1）
1.2 原始样品品位概率图 （2）
概率图：
1）在概率图中，线角度的改变有助于指示背景值和出 现矿化品位值处的突变品位。这个值是区分矿带和围 岩的边界品位。 2）获取区分背景品位和矿化品位的边界值，它可以是 概率图中的拐点值，也可以是相关政府部门规定的值。
2 划分组合样 (1)
设置样品组合长 度等于平均样品 区间长度。
2 划分组合样 (2)
保存组合样文件
3 组合样数据古典统计学分析(1)
直方图分析可以确定组合样数据的一些统计特 征：数据个数、平均值、标准差等。 通过观察该图形可以确定数据是否服从正态分 布，如果不服从可以对数据进行一定的变换。 本系统提供的变换类型有正态变换和对数变换 两种方式。
4 变异函数 （6）
球状模 型拟合
4 变异函数小结 （1）
如果矿层是各向同性的，并且变异函数变程不 随方向变化，那么全方向的变异函数可能比较 合适。 全方向的变异函数在各个方向上有90 度的容 许偏差，并按所有变异函数模型的平均值赋与 样品权重。 赋权机理由建模的变异函数决定。然后，变异 函数模型应用到克里格算法。
研究空间分布数据的结构性和随机性，并对这些数据进行最优无 偏内插估计时，均可应用地质统计学理论及其相应方法。 在矿山地质工作中，可以借助地质统计学理论、方法进行研究的 问题有：
查明矿床成矿的控矿因素； 了解矿化的空间分布规律； 制定合理的勘探或取样网度； 查明矿体中有用、有害组分或矿体厚度的空间分布模型； 确定矿床总体储量的估计量、局部块段储量的估计量以及估计引起的 误差等。
5 交叉验证
散点图 直方图 通过估计误 差统计量内 的参数来判 断变异函数 模型的好坏
5 交叉验证
直方图
6 克里格估值
克里格是一种插值方法，它通过用在矿床中已 定义的三个方向上的变化范围所确定的各向异 性值，来优先的给样品赋与权重。
6 克里格估值
导入变异函数文件
6 克里格估值
选择普通克 里格，导入 变差函数。 设置块模型 坐标、块间 距。 点击下一步， 进入到搜索 椭球设置对 话框。
地质统计学特点 5
加权方法的选择
地质统计学方法储量计算的加权因子是以矿床的各个方向变异函 数的块金常数，基台值和变程为基础计算出来的。 这种加权方法充分考虑了矿体的空间变化及其品位空间变化特征， 并且采用了无偏的、误差最小的数理统计方法计算样品的加权因 子和块的应用：