Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 4
1. ПРОБЛЕМЫ И ПУТИ КОМПЛЕКСНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ РАЗНОТИП НЫХ ДАННЫХ ПРИ ПР0ГН03Н0-МЕТАЛЛ0ГЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕ ДОВАНИЯХ
1.1. Геологические задачи комплексной интерпретации, осноЕНые понятия и критерии 10
1.2. Методические проблемы и принципы их решения 20
1.3. Формализованные методы комплексной интерпретации при прогнозировании 25
1.4. О методологическом подходе к решению прогнозно--металлогенических задач 36
В ы в о д ы 28
2. АЛГОРИТМЫ КОМПЛЕКСНОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ПРИ ПР0ГН03Н0-МЕТАЛЛ0ГЕНИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХ
2.1. Математическая постановка задач комплексной интерпретации 42
2.2. Формирование типовой модели рудных объектов... 4-5
2.3. Оценка мер сходства исследуемых объектоЕ с известными рудными объектами 4-6
2.4. Выделение потенциально рудоносных объектов 60
2.5. Оценка вероятностей наличия прогнозируемых рудных объектов 68
2.6. Оценка прогнозных запасов полезного ископаемого и вычисление индекса перспективности 72
Выводы 76
3. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА АСПО-8
3.1. Общая характеристика системы 81
3.2. Структура и функции системы 82
3.3. Технология прогнозно-метэллогенических исследований
Выводы 117
4. ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМЫ АСПО-8 ДЛЯ ПР0ГН03НО-МЕТАЛЛ0ГЕ- НИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
4.1. Общие сведения о регионе и задачи исследований 119
4.2. Характеристика базы данных 123
4.3. Результаты прогнозно-металлогенических исследований 129
4.4. Эффективность применения системы АСПО-8 153
В ы в о д ы 155
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 157
Литература 162
Введение к работе
Актуальность темы. Развитие минерально-сырьевой базы страны зависит от качества и эффективности прогнозно-металлогени-ческих исследований, которые являются неотъемлемой частью геологоразведочного процесса на всех его стадиях и предопределяют результативность поисковых работ. Коллегия Мингео СССР (апрель 1982 г.), указывая на резкое возрастание народнохозяйственной значимости региональных геологических исследований, отметила "необходимость создания новой научно-методической базы, отвечающей возросшим требованиям достоверности геологических и прогнозных построений, а также усиления работ по оценке прогнозных ресурсов изучаемых площадей с применением компьютерных систем" [86].
Важнейшим направлением разработки новой научно-методической базы прогнозно-металлогенических исследований является создание алгоритмов комплексной интерпретации качественных и количественных данных и реализация этих алгоритмов в автоматизированных системах, сочетающих функции хранения, обработки и комплексной интерпретации больших массивов разнотипных данных.
Развитие данного направления обеспечивает также переход на качественно новый методический уровень и собственно метал-логенических исследований, связанных с анализом пространственных и геологических закономерностей размещения оруденения, созданием моделей рудных объектов, выявлением и оценкой рудоконт-ролирующих фэктороЕ и поисковых признаков. Традиционно используемые в металлогении экспертные методы Е современных условиях оказываются малоэффективными при анализе и обобщении быстро накапливающихся новых данных о строении крупных регионов. В то же время эти данные, получаемые прежде всего дистанционными методами, создают необходимость критического анализа металло-генических концепций на основе комплексной интерпретации всех имеющихся данных. В связи с этим требуются универсальные методы, позволяющие автоматизировать сам процесс научных исследований и сочетать опыт и знания специалистов с возможностями современных средств обработки информации.
Цель работы заключается в повышении эффективности и достоверности прогнозио-металлогических исследований путем совершенствования их научно-методических основ, разработки алгоритмов комплексной интерпретации разнотипных данных, создания автоматизированной системы хранения и интерпретации данных на базе ЕС ЭВМ.
Основные задачи исследований;
1. Развитие понятийной и методологической базы комплексной интерпретации гволого-геофизических данных применительно к задачам прогнозно-металлогеничвских исследований.
2. Разработка способа оценки качественных и количественных данных, позволяющего сравнивать в заданном отношении и свертывать разнородную информацию.
3. Создание методики формирования моделей рудных объектов для металлогенического анализа и прогнозирования.
4. Разработка методог интерпретации мер сходстве исследуемых объектов с известными рудоносными объектами для решения основных задач прогнозирования: оптимальной минимизации площадей, рекомендуемых для поисков; оценки вероятности наличия прогнозируемых объектов и ресурсов полезных ископаемых.
5. Создание автоматизированной системы на базе ЕС ЭВМ и технологии ее применения для хранения, обработки и комплексной интерпретации разнотипных данных.
6. Оценка эффективности применения системы для решения прикладных и научно-методических задач по комплексу геолого-геофизических и космогеологических данных.
Научная новизна. Предложен новый методический подход к совместной интерпретации качественных и количественных данных для решения прогнозно-металлогенических задач, который основан на количественной интерпретации мер сходстве изучаемых объектов с известными объектами прогнозируемого класса. Мера сходства рассматривается как промежуточный параметр, а не итог комплексной интерпретации геолого-геофизических данных.
Введен количественный критерий оценки качества прогноза и выбора решающего правила прогнозирования. Критерий минимизирует риск поисков полезных ископаемых, который функционально связан с локальностью и надежностью выделения рекомендуемых площадей.
Показаны необходимость создания двух КЛЭССОЕ моделей рудных объектов: "типовых" и "оптимальных" и возможности их применения соответственно для метэллогенического анализа и прогнозирования. Разработаны способы формирования таких моделей.
Предложен математический аппарат, использующий вероятностные, эвристические и регрессионные методы, и разработаны алгоритмы, реализующие разработанную методологию комплексной интерпретации Е автоматизированной системе обработки данных.
Получены количественные; оценки возможностей применения материалов космических съемок и их относительной значимости в общем комплексе геолого-геофизических данных при региональном прогнозе различных типов эндогенного оруденения.
Практическая ценность. Создана многоцелевая автоматизированная система АСПО-8, которая может быть применена для текущего и перспективного планирования поисковых работ, а также при теоретических и методических исследованиях. Система обес печивает хранение, обработку и комплексную интерпретацию разнотипных данных с выделением потенциально рудоносных участков и оценкой их прогнозных ресурсов, построение карт рудоконтро-лирующих факторов и поисковых признаков, моделей рудных объектов, а также справочно-информационное обслуживание и вывод результатов в наглядной форме.
Реализация работы на производстве. Система АСПО-8 и "Методическое руководство" по ее применению внедрены в объединении "Аэрогеология" и ПГО "Зэпсибгеология". Система использована для прогнозио-металлогенических исследований в Казахстане, Восточной Сибири, на Южном Урале, Северо-Востоке и Дальнем Востоке СССР. В итоге существенно локализованы площади, рекомендуемые для поисков, а при ПОЛЄЕОЙ заверке прогнозов выявлены новые рудоносные объекты.
Автором защищаются следующие положения:
1. Комплексная интерпретация геолого-геофизических данных должна включать оценку мер сходства изучаемых объектов с известными объектами прогнозируемого класса по совокупности признаков. Дальнейшая интерпретация мер сходства, являющихся промежуточным параметром комплексной интерпретации,- наиболее эффективный метод прогноза полезных ископаемых.
2. Для решения прогнозно-металлогенических задач необходимо создание двух различающихся принципами формирования классов моделей рудных объектов: "типовых", предназначенных для изучения геологической позиции рудных объектов и отражающих наиболее типичные условия локализации оруденения, и "оптимальных", предназначенных для сравнений при прогнозировании и характеризующих специфические отличительные свойства рудоносных объектов.
3. Алгоритмы формирования моделей и выявления признаков рудных объектов, вычисления и интерпретации мер сходства, применимые при отсутствии "безрудных" ЭТЭЛОНОЕ, отличающиеся двухступенчатым отбором признаков по их "индивидуальным" и "коллективным" оценкам, ограничением роли отдельно взятого неблагоприятного признака, выбором решающего правила с учетом локальности и надежности прогноза, обеспечивают высокое качество интерпретации и позволяют эффективно решать главные прогнозно-металлогенические задачи.
4. Автоматизированная система АСПО-8, объединяющая подсистемы обработки и базу данных, обеспечивает ЕЫСОКУЮ производительность и достоверность решения прогнозно-метэллогенических задач на основе комплексной интерпретации разнотипных данных, многоцелевого использования информации, сочетания формализованных и экспертных методов, возможности управления обработкой; система позволяет оперативно строить прогнозные карты по большим массивам данных.
5. Применение системы АСПО-8 позволяет существенно повысить геологическую и экономическую эффективность прогнозно-метэллогенических исследований и результативность поисковых работ, что подтверждается практикой использования системы в различных регионах.
Апробация работы. Результаты исследований по теме диссертации докладывались на Всесоюзной научно-технической конференции (Москва, 1975), школе передового опыта по применению материалов дистанционных съемок при поисках месторождений полезных ископаемых (Днепропетровск, 1981), семинаре по применению материалов космических съемок для решения геологических задач (Новокузнецк, 1983), региональной научно-практической геофизической конференции (Иркутск, 1983), нэ заседании Научно-технического совета объединения "Аэрогеология" (Москва,1983), на Общемосковском семинаре "Теория и практика комплектования геофизических методог" (Москва, 1984), а также экспонировались на ВДНХ СССР (1980, 1983), где награждены медалью Главного комитета ВДНХ.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Автор выражает искреннюю признательность доктору физико-математических наук, профессору А.А.Никитину за научное руководство работой; кандидату геолого-минералогических наук В.С.Когену за полезные советы и консультации по геологическим . вопросам; программистам Л.А.Афониной, В.П.Ромахиной, В.Е.Фир-сову за участие в создании программного обеспечения системы АСПО-8; В.М.Стефанцевой и Е.П.Трифоновой за помощь в оформлении текста и графики.
