Разработка геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений

Митина, Надежда Викторовна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Разработка геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений
ВАК РФ 25.00.35, Геоинформатика

Автореферат диссертации по теме "Разработка геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений"

На правах рукописи

Льсти

Митина Надежда Викторовна

РАЗРАБОТКА ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ (НА ПРИМЕРЕ КУЗБАССА)

Специальность: 25.00.35 — Геоинформатика

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кемерово - 2006

Работа выполнена в Институте угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук

Научный руководитель: доктор технических наук '

Потапов Вадим Петрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Шаклеин Сергей Васильевич

кандидат физико-математических наук Яковченко Спартак Геннадьевич

Ведущая организация: Институт вычислительного

моделирования Сибирского отделения , Российской академии наук

Защита диссертации состоится 5 декабря 2006 г. в 10 часов на заседании диссертационного совета Д 003.036.01 при Институте угля и углехимии СО РАН (650610, г. Кемерово, ул. Рукавишникова, 21). Факс: (384-2) 21-18-38

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института угля и углехимии СО РАН.

Автореферат разослан 3 ноября 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор технических наук

В.Т. Преслер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Кузбасс является крупнейшим угледобывающим регионом России. Однако экономическая эффективность освоения угольных месторождений определяется не только энергетической и технологической ценностью углей, но и их ресурсным потенциалом — комплексами ценных примесей или экологически опасных химических веществ. Эти комплексы в результате обогащения и промышленного использования углей накапливаются в отходах и выбрасываются в атмосферу, что с одной стороны, создает серьезные экологические проблемы, а с другой — приводит к потере ценнейшего минерального сырья. Поэтому вполне естественен интерес к задаче комплексного изучения минерально-сырьевой базы угольной отрасли.

С этой целью необходимо создание информационных систем для комплексного исследования углей и выявления месторождений с промышленным содержанием ценных металлов и опасным содержанием токсичных и радиоактивных химических элементов. Применение традиционных методов обработки данных не обеспечивает требуемой в современных условиях природопользования степени глубины и детализации получаемой информации. С развитием новых информационных технологий появилась возможность разрабатывать принципиально новые системы анализа геоданных. Так, информационные системы, ориентированные на интеллектуальную обработку данных и их пространственное отображение на основе цифровых карт, используются все шире и уже доказали свою эффективность и работоспособность во многих областях человеческой деятельности.

Предварительная специальная обработка исходной информации, комплексный анализ и интерпретация геоданных, отображение полученных результатов в виде графиков, поверхностей и электронных карт могут служить качественной и продуктивной основой научных исследований. Интеграция геохимического и геоинформационного подходов, методов интеллектуальной обработки баз данных, соответствующего математического и компьютерного программного обеспечения, адаптируемых к конкретным особенностям геохимических задач, обеспечивает создание качественно нового инструмента автоматизированного геохимического исследования угольных месторождений.

В связи с вышеизложенным разработка геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений является актуальной научной задачей.

Работа выполнялась в соответствии с планами НИР Института угля и углехимии СО РАН на 2001-2003 гг. Проект 5.1.18: "Разработка комплексной методологии геоэкологического мониторинга угольных бассейнов". Задание: "Объектно-ориентированные модели горно-технологических информационных систем".

Целью работы является разработка геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений.

Идея работы заключается в интеграции современных средств создания баз данных, методов их интеллектуального анализа и географических информационных систем.

Задачи исследований:

разработать геоинформационную модель для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений, основанную на интеллектуальном анализе данных и ГИС-системах;

создать формальные модели хранения геохимической информации, адекватно описывающие структуру геоданных и связи между ними; разработать интерактивное прикладное программное обеспечение, реализующее обработку геохимической информации;

разработать методику интеграции прикладного программного обеспечения, современных методов анализа данных и ГИС-систем с целью комплексного исследования геохимических показателей углей.

Методы исследований:

теоретические основы проектирования баз данных и объектно-ориентированного программирования для разработки интерактивного прикладного программного обеспечения;

методы математической статистики и извлечения "знаний" из баз данных для установления закономерностей в геоданных и исследования их структуры;

методы машинной графики, общей теории множеств и обработки изображений для представления результатов исследований; методы системного анализа для создания интегрированной информационной среды.

Научные положения, выносимые на защиту:

геоинформационная модель для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений обеспечивает создание качественно нового инструмента исследования, основанного на интеллектуальном анализе данных и ГИС-системах;

формальная модель хранения геоданных позволяет создать универсальную структуру и связи для обработки, анализа и отображения геоинформации; интеграция прикладного программного обеспечения, методов интеллектуального анализа данных и географической информационной системы обеспечивает комплексный анализ геоинформации.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается:

корректным использованием методов построения геоинформационных систем;

корректным применением математической обработки геоданных и методов извлечения "знаний" из баз данных;

представительным объемом проанализированных данных геохимических исследований кузнецких углей (геохимические показатели 555 углепроб по 164 пластам и участкам, по 69 шахтам и углеразрезам с 30528 определениями на 55 химических элементов);

опытной проверкой геоинформационной системы в Институте угля и углехимии СО РАН для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений Кузбасса.

создан новый способ выявления закономерностей комплексного накопления химических элементов и угольных объектов им соответствующих, основанный на использовании методов интеллектуального анализа данных и географических информационных систем;

разработан методический подход построения геоинформационной системы для хранения, обработки, анализа и отображения геоданных.

Личный вклад автора состоит в:

разработке геоинформационной модели для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений;

реализации формальной модели хранения геоданных и разработке компьютерных программ в среде Delphi 7.0 для интерактивной обработки геоинформации;

исследовании современных программных методов 'обработки, автоматизированного анализа данных и географических информационных систем и установлении класса прикладных пакетов для решения геохимических задач;

интеграции программных компонентов, методов интеллектуального анализа данных и географической информационной системы для обеспечения комплексного анализа геоинформации.

Практическая ценность. Результаты проведенных исследований позволяют:

на основе разработанной геоинформационной модели создавать геоинформационные системы разного назначения и тематического содержания;

повысить уровень автоматизации геохимических исследований углей и

обеспечить адекватное описание геохимических явлений;

выделить первоочередные объекты (угольные месторождения или

отдельные пласты) с позиций комплексного накопления химических

элементов и исследовать их географическое размещение;

выявить рациональные направления комплексного освоения угольных

месторождений и комплексной переработки углей.

Реализация работы. Результаты диссертационной работы используются в лаборатории геоинформационных технологий и математического моделирования систем и процессов угледобычи Института угля и углехимии СО РАН при проведении научных исследований геохимического профиля.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и были одобрены на XXIX конференции студентов и молодых ученых КемГУ (Кемерово, 2002); II и III региональных научно-практических конференциях "Информационные недра Кузбасса" (Кемерово, 2003-2004); Всероссийской научной конференции "Наука и образование" (Белово, 2003); ХЫ Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс" (Новосибирск, 2003); V и VI Международных научно-практических конференциях "Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности" (Кемерово, 2003-2004); V Международной научной конференции "Наука и образование" (Белово, 2004).

Публикации. Основные материалы диссертации изложены в 10 публикациях, в том числе в 1 монографии.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на 153 страницах машинописного текста, содержит 14 таблиц, 60 рисунков и список литературы из 68 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Актуальной задачей комплексного исследования угольных месторождений является создание информационных систем для использования их в выборе оптимальных направлений комплексной переработки углей с получением ряда продуктов и уменьшением отходов, загрязняющих окружающую среду. С точки зрения проектирования автоматизированных информационных систем в настоящее время требуется создание достаточно общих математических и информационных моделей, позволяющих осуществлять интеграцию информационных потоков, сбор, хранение и обработку больших объемов пространственно — координированных данных.

Вопросы комплексного исследования угольных месторождений Кузбасса рассматривались в работах Б.Ф. Нифантова, В.П. Потапова, а так же С.И. Арбузова, В.В. Ершова, A.A. Поцелуева, Л.П. Рихванова, В.У. Байкова, А.Н. Волковой, К.Г. Громова, P.C. Журавлева, Д.К. Осипова, Е.Г. Вертмана, Г.М. Рогова, Г.А. Плевако, В.В. Середина, М.Я. Шпирта, А.Б. Травина, И.А. Коробецкого и др. Общие принципы обработки информации и построения геоинформационных систем в угольной промышленности были сформулированы в работах И.С. Забадаева, A.M. Берлянта, Д.В. Лисицкого, A.B. Кошкарева, B.C. Тикунова, A.M. Трофимова, Г.И. Грицко, Б.В. Власенко, Э.И. Витковского, A.M. Федотова, В.Н. Вылегжанина, А.Ф. Клебанова, А.Б. Логова, В.П. Потапова, C.B. Шаклеина и др.

Информационной основой разработки геоинформационной системы служат геохимические данные углей, предоставленные к.г.-м.н. Нифантовым Б.Ф. (ИУУ СО РАН).

Геоинформационная модель для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений обеспечивает создание качественно нового инструмента исследования, основанного на интеллектуальном анализе данных и ГИС-системах.

В настоящее время практика геохимических исследований угольных месторождений базируется главным образом на традиционных методах математической статистики. Статистические характеристики геохимических показателей вычисляются как по различным выборкам, так и по всей совокупности данных. Анализ уже полученных результатов в области обработки геохимической информации показывает, что классическими методами являются:

вычисление средних и предельных значений геохимических показателей; изучение частости встречаемости геохимических показателей на основе гистограммы распределений;

изучение вертикальной и латеральной изменчивости размещения геохимических показателей на основе двумерных графиков; изучение закономерностей размещения геохимических показателей на основе средних значений;

корреляционный анализ для выявления ассоциации геохимических показателей;

регрессионный анализ для выявления линейных зависимостей геохимических показателей.

Таким образом, закономерности размещения и накопления химических элементов рассматриваются и изучаются с позиции средних значений. Однако максимумы содержаний химических элементов могут быть встречены в частях угольных объектов (частях пластов, части угольной продукции и отходов). Поэтому существенные скопления химических элементов следует изучать с разбивкой по мелким участкам, а не на примерах осредненных массовых измерений по крупным регионам.

Так, например, на рис. 1 показаны зависимости средних содержаний радиоактивных химических элементов в углях по свитам.

ЗВ. 6

.Р2Ч

Р21п Р1кт.

• Р2и* . • Р1н ♦ Р1 рг « Р2клп

С2пк • •С3а1

2 3

ТЬ (г/г)

Рис. 1. Зависимости средних содержаний радиоактивных элементов в углях по свитам

18 15 12 9

» '

• .

10 15

ТЬ (г/г)

Рис. 2. Содержание радиоактивных элементов в углях кемеровской свиты

В углях кемеровской свиты Р1кт определено самое высокое среднее содержание тория (ТЬ). Действительное же распределение угольных объектов кемеровской свиты в двумерном пространстве (ТЬ, и) показано на рис. 2, здесь есть объекты как с высоким так и с низким содержанием тория.

Наборы геохимических данных характеризуются определенными особенностями:

неоднородностью; многомерностью;

пространственной неравномерностью.

Для расширения возможностей в аналитическом и оперативном плане уже используемых методов обработки и анализа геохимической информации предлагается разработать интегрированную геоинформационную систему, основанную на использовании современных средств интеллектуального анализа данных и географических информационных систем.

Рис. 3. Геоинформационная модель для комплексного исследования геохимических свойств

угольных месторождений

Построенная геоинформационная модель для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений содержит следующие компоненты:

базу данных, которая учитывает все объекты геохимических исследований углей, связи между ними и ориентируется на сбор и хранение геоданных; программное обеспечение для интерактивной обработки информации, полученной в результате геохимического опробования углей; - . программные пакеты анализа данных для адекватной оценки геохимических показателей;

географическую информационную систему (ГИС) для комплексного анализа, визуализации и интерпретации результатов обработки. Геоинформационная модель разработана на основе подхода, предложенного в докторской диссертации д.т.н. Потапова В.П.,

Несмотря на то, что база геохимических свойств углей уже написана на FoxPro 2.6, она имеет ограниченные возможности включения в новую среду интегрированного анализа геоданных (рис. 3). Это связано с тем, что геоданные

в базе FoxPro имеют DOS-формат, в то время как ГИС-системы и пакеты прикладных программ анализа данных функционируют только в Windows-среде. Кроме того, для базы данных FoxPro не выполнено условие второй нормальной формы, в которой все поля таблицы должны зависеть от первичного ключа. В связи с этим и возникает потребность в создании новой базы геоданных, обеспечивающей функционирование всех элементов геоинформационной модели. Функциональная структура и информационные потоки разрабатываемой геоинформационной системы представлены на рис. 4.

Входные данные Функциональный модуль Выходные данные

Рис. 4. Функциональная структура геоинформационной системы

Таким образом, построена геоинформационная модель для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений. Обосновано применение геоинформационного подхода для решения задачи комплексного исследования геохимических свойств углей.

Формальная модель хранения геоданных позволяет. создать универсальную структуру и связи для обработки, анализа и отображения геоинформации.

Основным элементом разрабатываемой геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств углей является база данных. Ее проектирование осуществлялось на основе построения формальной модели хранения геохимических данных с применением CASE - инструментов.

При анализе предметной области были выявлены следующие сущности: геолого-экономический район; угледобывающее предприятие (шахта, углеразрез); углепроба; комбинация лаборатории и метода определения содержания элементов в углепробе; химический элемент, полученный в результате определения его содержания в углепробе; соединение химических элементов.

В каждом геолого-экономическом районе может находиться несколько угледобывающих предприятий (шахт, углеразрезов), на каждом предприятии может быть получено большое количество углепроб. Углепроба исследуется на содержание химических элементов комплексом лабораторно-аналитических методов. Каждая лаборатория определенным методом выявляет несколько химических элементов.

Проектируемая база данных должна соответствовать следующим характеристикам:

1. структура базы данных должна охватывать все объекты геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств углей и учитывать все выявленные связи между ними;

2. структура базы данных должна быть масштабируемой и легко переносимой в другие операционные системы;

3. база данных должна обеспечивать быстрый поиск необходимых объектов и их характеристик;

4. база данных должна позволять подключение различных пакетов прикладных программ анализа данных;

5. база данных должна иметь возможность интеграции с различными ГИС-пакетами.

С учетом всех требований формальная модель хранения геохимических данных представлена на рис. 5. Она состоит из сущностей (на рисунке представлены в виде прямоугольников), атрибутов (значения внутри прямоугольников) и связей (стрелок).

На основе формальной модели сгенерирована база данных, представленная в виде набора взаимосвязанных файлов формата Paradox. Геохимическая информация для наполнения базы данных предоставлена к.г.-м.н. Б.Ф. Нифантовым (ИУУ СО РАН).

Соединение

Формула Удельный вес

Элемент т-цы Менделеева

Код

Атомный номер Формула Валентность Уровень оценки Кларки по углям Кларки по золам Кларки по гл.породам Атомный вес

Рис. 5. Формальная модель хранения геохимических данных

Для работы с базой данных создано интерактивное прикладное программное обеспечение, имеющее стандартный интерфейс Windows со всеми присущими ему свойствами. Разработка программного обеспечения производилась с помощью объектно-ориентированной среды программирования Delphi 7.0.

Программное обеспечение реализовано в виде четырех функциональных блоков:

1. редактирование справочников;

2. ввод и редактирование данных по углепробе;

3. контроль качества исходной информации;

4. поиск геоданных по определенным критериям, их обработка и построение отчетных форм по заранее заданным шаблонам вывода ииформации. Первый блок непосредственно работает со статической информацией —

справочными данными. В процессе работы возможно редактирование существующей записи, добавление новой.

Второй блок позволяет вводить данные по углепробе. Все углепробы разбиты по угледобывающим предприятиям (шахты, разрезы). Каждая углепроба имеет свои характеристики: шифр, дата взятия, уголь (порода), место взятия, пласт, марка угля по ГОСТу 25543-88, литологический состав и минеральные включения, возраст. Все эти свойства вводятся из соответствующих справочников. Для каждой пробы можно заводить несколько записей лабораторно-аналитических исследований. Запись исследования содержит ссылки на лабораторию и метод, по которым определялись содержания элементов по данной углепробе, и геохимические данные о содержании элементов в граммах на тонну. Возможна установка фильтра отбора информации по углям и породам, что существенно облегчает восприятие информации.

Третий блок на основе статистической обработки геоданных обеспечивает контроль качества введенной информации. В процессе геохимического изучения углепроба исследуется на содержание химических элементов комплексом лабораторно-аналитических методов. Это обусловлено необходимостью получения достоверной аналитической информации по изучаемым химическим элементам. Например, в табл. 1 сведены замеры лантана (Ьа) по методам пласта Горелый разреза Бачатский.

Таблица 1

Геохимические замеры лантана пласта Горелый разреза Бачатский ___

Метод/Проба 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

АА

ИНАА 48,00 23,00 19,00 15,00 4,00 9,00 12,00 4,00

КС 4,00 20,00

ПКС 100,00 100,00 1000,00 23,00; 70,00 3,00 4,90 7,60 50,00 100,00

ХИМ 5,70

Среднее 74,00 61,50 509,50 36,00 3,00 4,45 5,70 7,60 27,00 54,50 16,00 4,00

В качестве содержания химического элемента в углепробе принимается средняя величина замеров, полученных разными лабораториями и методами. Однако анализ геохимических данных показывает, что при определении химических элементов несколькими лабораториями и методами в некоторых углепробах имеются существенные расхождения в содержании (табл. 1, углепроба 3).

Аномальный замер (нетипичное, резко выделяющееся наблюдение) при малом количестве наблюдений может значительно изменить конечные результаты исследования. Не существует общепринятого метода автоматического выделения аномалий. Здесь реализуется статистический подход для выявления таких замеров. В общем случае, определение аномальных замеров субъективно, и решение должно приниматься индивидуально в каждом эксперименте.

I Пр»дпрмягм»:раэроз Моховский

Прова I

<|Ad_med] Дата j Macro jjÜ

70?; «гол.

.....7!» Ufr ль

705. Мпи».

710 Уголь

711 «>о» 71гигс» ЛЗУгш», Л4 Угол,

2500 »голь

2501 :Ыгояь.

2502 Р*ау!о*«нияр r<ON«t Î5!Ï3 Р«Чбожеинм пдом

П.^к««

Î505:«ro».

25tlfi Pficyfifuiячяя rtfiHwi 2508.Что».

2509 : P«yî<MMWMefl f iwn

2510 Порода

511 гариммулв

. nnnCTW ■ Индексы возрастов I ост г\>ыа - «a

Прклпрмятня : Моста пзяти* nppfl Лито логический ГОСТ 8162-79

1553 :l«.iai994 i

7 93 : 14.10.1994 !

15.53 H.I3IÏM •

1Î53 ¡14 1 01994 î

793 ¡14.10.1994 i

1553 ¡14.1011304 !

».sa ¡mai»«*

7.93 ¡14.111034 :

О 11.07.1S95 I

7.33 11.07 1935 !

15.53 ¡11071995 i

0 П1.07.1995 i

0 1107.1365 i

о mwisssl

7.93 :11.07.1995 :

0 ¡11.07.1995 ;

0 ¡11.07.1995 î

7.93 ¡11.071995'

0 ! 11.07.1995 i

0 ¡11.07.1385 i

0 ¡11071995 ?

2S*

Рис. 6. Критерии выборки для отчетов

Четвертый блок (рис. 6) позволяет пользователю производить поиск информации, делать выборки по определенным критериям, создавать отчеты на основе заранее продуманных шаблонов отображения информации. Отчетные формы представляют статистическую обработку геоинформации — количество отобранных проб, встречаемость определений элементов, пределы содержаний, среднее содержание и т.д. В программе реализована выгрузка данных отчетов в формат Microsoft Excel. Возможна динамическая настройка выборок по любым из критериев: предприятия, пласты, индексы возрастов, марки углей, виды литологического состава и минеральных включений, места взятия проб. Дополнительно выборки можно уточнить по имеющимся лабораториям, методам, элементам, пробам и углям. Система позволяет получать итоговые характеристики содержания элементов по отобранным упгепробам.

Формальная модель хранения геохимических данных учитывает все угольные объекты, их характеристики и связи между ними. На основе формальной модели сгенерирована база данных и разработано программное обеспечение для доступа к ней. Разработанная база данных вместе с программным обеспечением полностью решает задачи сбора и хранения информации о геохимических свойствах углей, а так же поддержки заранее определенных отчетных форм.

Интеграция прикладного программного обеспечения, методов интеллектуального анализа данных и географической информационной системы обеспечивает комплексный анализ геоинформации.

Данные геохимических исследований имеют сложную структуру и являются неоднородными. Поэтому методы математической статистики в рассматриваемой задаче могут применяться для однородных подвыборок данных в качестве предварительного разведочного анализа. Более полно и обширно исследовать структуру неоднородных многомерных данных позволяют методы извлечения знаний из баз данных и географические информационные системы.

Анализ геохимических данных методами Data Mining.

Адаптация методов извлечения знаний, включающая обработку исходных данных, корректную формулировку задачи, выбор алгоритма решения и его параметров, визуализацию полученных результатов, проведена на основе изучения зависимостей в геохимических данных (на примере химических характеристик углей марки КС и углей кемеровской свиты).

В качестве конкретного метода для поиска логических закономерностей используется алгоритм ограниченного' перебора, реализованный в системе WizWhy. Он позволяет находить в данных логические правила, характерные для одной группы объектов и не характерные для других групп.

В процессе тестирования алгоритма ограниченного перебора системы WizWhy на примере исследования геохимических свойств углей марки КС получен набор правил вида if...then, которые характеризуют геохимические особенности рассматриваемой марки.

10) If Y is 20.00 ... 50.00 (average = 29.89 )

and BA is 105.03 ...522.88 (average = 320.31 ) and TB is 0.20 ... 1.80 (average = 0.62) and HF is 1.60... 11.00 (average = 4J2 ) and HG is 0.01 ...0.11 (average = <M)5) and U is 2.60... 16.10 (average = 6.17 ) Then

NAZVM is KC

Rule's probability: 0.938

The rule exists in 76 records. |

Significance Level: Error probability is almost 0

112) If MN is 10.00 ... 124.67 (average = 75.01 )

and FE is 4 000.00 - 59 000.00 (average = 11702.23)

and HG is 0.01... 0.12 (average = (K05 )

and PB is 10.00... 68.00 (average = 17.73 )

and U is 2.60... 14.50 (average = 6.20 )

Then

NAZVM is KC

Rule's probability: 0.984

The rule exists in 61 records.

Significance Level: Error probability is almost 0

Так правило 10 показывает, что 93,8% углепроб, которые составляют 76 записей, характеризующихся указанной совокупностью комбинаций геохимических факторов, относятся к марке КС. Анализ объектов правила 10 показывает, что в него попали 74 пробы шахты Завьяловская (пласт III) и 2 пробы разреза Междуреченский (пласты IV-V и VI). Визуализация многомерных данных осуществляется в системе Miner3D Excel (рис. 7). В качестве координатных осей берутся химические элементы Y, Ва, ТЬ, цвет фигур характеризует содержание Hf, а их размер — содержание U. Таким образом, в трехмерном пространстве одновременно отображается пять характеристик. В системе Miner3D Excel имеется возможность отображать большее количество характеристик, но тогда снижается уровень восприятия распределения объектов.__

Рис. 7. Распределение геохимических свойств углепроб правила 10 в системе Miner3D Excel

Аналогичное исследование проведено по углям кемеровской свиты. Выявлены правила совместного накопления ниобия и радиоактивных элементов в углях кемеровской свиты.

74) If NB is 20.00 ... 200.00 (average = 39.95 ) and TH is 7.24... 24.34 (average = 10.76) Then

NAZW is Plkm

Rule's probability: 1.000

The rule exists in 31 records.

Significance Level: Error probability < 0.000001

75) If NB is 19.00 ... 100.00 (average = 31.54 ) and U is 6.10... 16.10 (average = 832) Then

NAZW is Plkm

Rule's probability: 1.000

The rule exists in 40 records.

Significance Level: Error probability is almost 0

Географическое размещение объектов правил 74 и 75 отображается на карте Кузбасса (рис. 8).

Рис. 8. Географическое размещение объектов правил а)74 и 6)75

Имеются объекты, которые одновременно принадлежат обоим правилам -это шахта Завьяловская (пласт III), разрез Сибиргинский (пласт VI), разрез Бачатский (пласт Горелый), шахта им. Шевякова (пласт XI).

Применение методов Data Mining в задачах предварительного анализа геоданных также позволяет выявить интересные закономерности. Рассматриваются углепробы, в которых при одновременном определении двумя методами (ИНАА и ПКС) хотя бы одним методом установлено содержание La. В 60,3% углепроб La определен методом ИНАА и не определен ПКС и в 0,6% углепроб обратная ситуация. С использованием алгоритма ограниченного перебора, реализованного в системе WizWhy, найдены логические закономерности, характеризующие особенности определения химического элемента La рассматриваемыми методами. В случаях, когда в углепробе содержание La, определенное методом ПКС, больше, чем методом ИНАА, установлено отсутствие значений содержания других редкоземельных и радиоактивных химических элементов или их комбинации при определении методом ПКС.

If LA is max and EU is ОЛИ) and TH is CLOQ and U is 0.00 Then

NAZVMET is ПКС

Rule's probability: 0.970

The rule exists in 96 records.

Significance Level: Error probability is almost 0

Уникальность рассмотренной обработки геоданных заключается в получении результатов исследований многомерной структуры геохимических данных в виде легко интерпретируемых комбинаций интервалов содержаний химический элементов, которые позволяют устанавливать ранее неизвестные закономерности. Результаты геохимических исследований рекомендуется отображать в трехмерное пространство и на цифровую карту Кузбасса.

В задачах классификации и прогнозирования на геохимических данных значимых результатов не получено.

Технология исследования размещения химических элементов.

С использованием геоинформационных технологий, реализованных в системе "АгсУ!е\у", разработана методика построения цифровых геохимических карт и схем, позволяющая проводить исследование вертикальной и латеральной изменчивости размещения химических элементов в углях Кузнецкого бассейна.

Набор изучаемых химических элементов можно сформировать с помощью статистических методов предварительного разведочного анализа. По выбранным химическим элементам строятся карты их размещения по Кузнецкому бассейну. Они представляют собой размещение максимального содержания в граммах на тонну химических элементов, выявленных на угледобывающих предприятиях (рис. 9). По каждому замеру можно получить информацию; об угольном пласте, в котором обнаружено такое содержание. Исследование вертикальной и латеральной изменчивости размещения

Из рис. 9 видно, что сетка геохимического опробования неравномерна, на очень больших территориях вообще нет данных. Поэтому рекомендуется выбрать наиболее перспективные участки с точки зрения геохимических свойств углей и изучить размещение химических элементов уже в некоторой ограниченной области. На рис. 9 показано, что максимальные значения

содержания А1 обнаружены в Бачатском, Прокопьевско-Киселевском, Беловском, Кондомском, и Томь-Усинском геолого-экономических районах.

Рис. 10. Размещение А1 в Бачатском и Прокопьевско-Киселевском районах

На рис. 10 отображены перспективные по содержанию А1 Бачатский и Прокопьевско-Киселевский геолого-экономические районы. По каждому угледобывающему предприятию можно получить полную информацию о содержании химических элементов по пластам, максимальном и минимальном содержании химических элементов и пластах, в которых выявлены эти предельные содержания.

На следующем этапе для более детального исследования перспективного участка выполняются построения:

1. карт пластовых размещений химических элементов (рис. 11);

2. схем опробования пластов по стратиграфическим колонкам (рис. 12).

Рис. 12. Схема опробования на Рис. 11. Размещение А1 в пласте Горелый А1 по стратиграфической

колонке шахты Коксовая

В результате обработки геоданных получается набор комплексных карт и схем, по которым можно оценить вертикальную и латеральную изменчивость размещения химических элементов.

Использование методов интеллектуального анализа данных и географических информационных систем в изучении геохимических свойств углей позволяют выявлять закономерности комплексного накопления химических элементов и угольные объекты им соответствующие.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертация является научно-квалификационной работой, в которой содержится решение задачи разработки геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений, имеющей существенное значение в области создания геоинформационных систем недропользовательского направления, как одного из разделов геоинформатики.

Основные научные выводы и практические результаты заключаются в следующем:

1. Геоинформационная модель для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений, которая содержит в качестве основных компонентов базу геоданных, состоящую из 17 взаимосвязанных таблиц; интерактивное прикладное программное обеспечение, в составе которого четыре функциональных блока; пакеты прикладных программ анализа данных (Statistica, StatGraphics, WizWhy, See5, Miner3D Excel), адаптированные к решению геохимических задач; географические информационные системы (ArcView, Surfer), обеспечивает создание качественно нового инструмента исследования.

2. Формальная модель геохимических данных, на основе которой разработана база геоданных с целью хранения большого количества информации о проведенных наблюдениях (геохимические показатели 555 углепроб по 164 пластам и участкам, по 69 шахтам и углеразрезам с 30528 определениями на 55 химических элементов), позволяет организовать процессы обработки, анализа и отображения геоинформации.

3. В рамках интерактивного прикладного программного обеспечения реализован набор функций и методов манипулирования геохимической информацией — редактирование справочников, ввод и редактирование данных по углепробе, контроль качества исходной геоинформации и вывод заранее определенных отчетных форм.

4. Интеграция прикладного программного обеспечения, методов интеллектуального, анализа данных и географической информационной системы позволяет получить ранее неизвестные закономерности комплексного накопления' химических элементов в виде многомерных зависимостей и отобразить их в трехмерное пространство и на цифровую карту. С использованием системы WizWhy выявлены правила совместного накопления ниобия и радиоактивных элементов (NB is 20.00... 100.00, ТН is 7.24... 24.34. Uis 6.10... 16.10) в углях кемеровской свиты и угольные объекты

им соответствующие (шахта Завьяловская (пласт III), разрез Сибиргинский (пласт VI), разрез Бачатский (пласт Горелый), шахта им. Шевякова (пласт XI)). На основе ГИС-технологий разработана методика построения цифровых геохимических карт и схем, позволяющая проводить исследование вертикальной и латеральной изменчивости размещения химических элементов в углях.

5. Геоинформационная система позволяет проводить исследование геохимических свойств угольных месторождений с целью рациональной утилизации отходов добычи и комплексной переработки углей. На основе выполненной работы выявлено, что перспективными по содержанию алюминия являются угольные месторождения Бачатского, Прокопьевско-Киселевского, Беловского, Кондомского, и Томь-Усинского геолого-экономических районов.

Основное содержание работы опубликовано в следующих работах:

Ведущие рецензируемые научные издания

1. Митина Н.В. Геоинформационная система для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений // Вестник КузГТУ, 2006. №5. С. 69-71.

Монографии

2. Митина Н.В. Геохимия и оценка ресурсов редкоземельных и радиоактивных элементов в кузнецких углях. Перспективы переработки. / Б.Ф. Нифантов, В.П. Потапов, Н.В. Митина // Кемерово: Институт угля и углехимии СО РАН, 2003. - 108 с.

Прочие научные издания

3. Митина Н.В. Информационная модель углевмещающего комплекса Кузнецкого бассейна // Сборник трудов молодых ученых КемГУ, посвященный 60-летию Кемеровской области. — Кемерово: Полиграф, 2002. - Т.2. - С. 97-99.

4. Митина Н.В. Информационное обеспечение геохимии углей Кузнецкого бассейна // Информационные недра Кузбасса. Труды научно-практической конференции. - Кемерово: КемГУ, 2003. С. 56-57.

5. Митина Н.В. Применение методов исследования структуры данных для выявления особенностей пластовых месторождений // Материалы Всероссийской научной конференции "Наука и образование". - Белово: "Беловский полиграфист", 2003. — С. 483-488.

6. Митина Н.В. ГИС геохимии углей Кузнецкого бассейна // Материалы XLI Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс": Информационные технологии. — Новосибирск: НГУ, 2003.-С. 24.

7. Митина Н.В. Технология обработки геоданных для комплексного исследования геохимии кузнецких углей // Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: Труды международной научно-практической конференции. — Кемерово: ННЦ ГП

- ИГД им A.A. Скочинского, ИУУ СО РАН, КузГТУ, ЗАО КВК "Экспо-Сибирь", 2003.-С. 132-134.

8. Митина Н.В. Применение методов Data Mining для выявления закономерностей комплексного накопления химических элементов в углях Кузбасса // Информационные недра Кузбасса. Труды III региональной научно-практической конференции. — Кемерово: ИНТ, 2004. — С. 67-68.

9. Митина Н.В. Геоинформационая модель интегрированного анализа геохимических данных кузнецких углей // Материалы V Международной научной конференции "Наука и образование". - Белово: "Беловский полиграфист", 2004. - С. 551-552.

10. Митина Н.В. Геоинформационная система комплексного исследования геохимии кузнецких углей // Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: Труды международной научно-практической конференции. — Кемерово: ННЦ ГП — ИГД им A.A. Скочинского, ИУУ СО РАН, КузГТУ, ЗАО КВК "Экспо-Сибирь", 2004. -С. 48-49.

Подписано к печати 30.10.2006 г. Формат 60х84'Лб. Объем 1,0 усл.печ.л. Тираж 100 экз. Редакционно-издательский отдел Института угля и углехимии СО РАН. 650610, Кемерово, ГСП-610, ул. Рукавишникова, 21.

Содержание диссертации, кандидата технических наук, Митина, Надежда Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ГЕОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ.

1.1. Геоинформационный подход в решении задач природопользования.

1.2. Обоснование геоинформационного подхода в решении геохимических задач.

1.3. Структура геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений.

ГЛАВА 2. ПОСТРОЕНИЕ ФОРМАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ХРАНЕНИЯ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ДАННЫХ УГОЛЬНЫХ МЕСТОРОЖДЕНИЙ И СОЗДАНИЕ ИНТЕРАКТИВНОГО ПРИКЛАДНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

2.1. Построение базы данных "Геохимия угольных месторождений".

2.2. Разработка интерактивного прикладного программного обеспечения.

ГЛАВА 3. ОБРАБОТКА ПЕРВИЧНЫХ ГЕОДАННЫХ ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ АНОМАЛЬНЫХ ЗАМЕРОВ В УГЛЕПРОБАХ.

3.1. Аномальность геохимических данных.

3.2. Обработка первичных геохимических данных.

ГЛАВА 4. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ ОБРАБОТКА И АНАЛИЗ ГЕОХИМИЧЕСКИХ ДАННЫХ УГЛЕЙ.

4.1. Обзор современных методов обработки и анализа данных.

4.2. Статистическая обработка геохимических данных.

4.3. Интеллектуальный анализ геохимических данных.

ГЛАВА 5. ПРИМЕНЕНИЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ АНАЛИЗА ГЕОХИМИЧЕСКИХ ДАННЫХ УГЛЕЙ.

5.1. Обзор современных ГИС-систем.

5.2. Комплексный анализ геохимических данных углей на основе ГИС -системы ArcView.

5.3. Подсчет запасов химических элементов на основе ГИС - системы Surfer.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Разработка геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений"

Актуальность работы. Кузбасс является крупнейшим угледобывающим регионом России. Однако экономическая эффективность освоения угольных месторождений определяется не только энергетической и технологической ценностью углей, но и их ресурсным потенциалом - комплексами ценных примесей или экологически опасных химических веществ. Эти комплексы в результате обогащения и промышленного использования углей накапливаются в отходах и выбрасываются в атмосферу, что с одной стороны, создает серьезные экологические проблемы, а с другой - приводит к потере ценнейшего минерального сырья. Поэтому вполне естественен интерес к задаче комплексного изучения минерально-сырьевой базы угольной отрасли.

Задачи исследований: разработать геоинформационную модель для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений, основанную на интеллектуальном анализе данных и ГИС-системах; создать формальные модели хранения геохимической информации, адекватно описывающие структуру геоданных и связи между ними; разработать интерактивное прикладное программное обеспечение, реализующее обработку геохимической информации; разработать методику интеграции прикладного программного обеспечения, современных методов анализа данных и ГИС-систем с целью комплексного исследования геохимических показателей углей.

Методы исследований: теоретические основы проектирования баз данных и объектно-ориентированного программирования для разработки интерактивного прикладного программного обеспечения; методы математической статистики и извлечения "знаний" из баз данных для установления закономерностей в геоданных и исследования их структуры; методы машинной графики, общей теории множеств и обработки изображений для представления результатов исследований; методы системного анализа для создания интегрированной информационной среды.

Научные положения, выносимые на защиту: геоинформационная модель для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений обеспечивает создание качественно нового инструмента исследования, основанного на интеллектуальном анализе данных и ГИС-системах; формальная модель хранения геоданных позволяет создать универсальную структуру и связи для обработки, анализа и отображения геоинформации; интеграция прикладного программного обеспечения, методов интеллектуального анализа данных и географической информационной системы обеспечивает комплексный анализ геоинформации.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается: корректным использованием методов построения геоинформационных систем; корректным применением математической обработки геоданных и методов извлечения "знаний" из баз данных; представительным объемом проанализированных данных геохимических исследований кузнецких углей (геохимические показатели 555 углепроб по 164 пластам и участкам, по 69 шахтам и углеразрезам с 30528 определениями на 55 химических элементов); опытной проверкой геоинформационной системы в Институте угля и углехимии СО РАН для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений Кузбасса.

Научная новизна работы заключается в следующем: впервые разработана геоинформационная модель для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений; построена формальная модель хранения геоданных, позволяющая организовать процессы обработки, анализа и отображения геохимической информации; создан новый способ выявления закономерностей комплексного накопления химических элементов и угольных объектов им соответствующих, основанный на использовании методов интеллектуального анализа данных и географических информационных систем; разработан методический подход построения геоинформационной системы для хранения, обработки, анализа и отображения геоданных.

Личный вклад автора состоит в: разработке геоинформационной модели для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений; реализации формальной модели хранения геоданных и разработке компьютерных программ в среде Delphi 7.0 для интерактивной обработки геоинформации; исследовании современных программных методов обработки, автоматизированного анализа данных и географических информационных систем и установлении класса прикладных пакетов для решения геохимических задач; интеграции программных компонентов, методов интеллектуального анализа данных и географической информационной системы для обеспечения комплексного анализа геоинформации.

Практическая ценность. Результаты проведенных исследований позволяют: на основе разработанной геоинформационной модели создавать геоинформационные системы разного назначения и тематического содержания; повысить уровень автоматизации геохимических исследований углей и обеспечить адекватное описание геохимических явлений; выделить первоочередные объекты (угольные месторождения или отдельные пласты) с позиций комплексного накопления химических элементов и исследовать их географическое размещение; выявить рациональные направления комплексного освоения угольных месторождений и комплексной переработки углей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и были одобрены на XXIX конференции студентов и молодых ученых КемГУ (Кемерово, 2002); II и III региональных научно-практических конференциях "Информационные недра Кузбасса" (Кемерово, 2003-2004); Всероссийской научной конференции "Наука и образование" (Белово, 2003); Х1Л Международной научной студенческой конференции "Студент и научно-технический прогресс" (Новосибирск, 2003); V и VI Международных научно-практических конференциях "Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности" (Кемерово, 2003-2004); V Международной научной конференции "Наука и образование" (Белово, 2004).

Публикации. Основные материалы диссертации изложены в 10 публикациях, в том числе в 1 монографии.

Заключение Диссертация по теме "Геоинформатика", Митина, Надежда Викторовна

Выводы по главе

Интеграция базы данных и методов их обработки с географической информационной системой создает качественно новый инструмент исследования геохимических свойств углей и обеспечивает комплексный анализ геоинформации.

На основе ГИС-технологий, реализованных в системе ArcView, разработана методика построения цифровых геохимических карт и схем, позволяющая провести исследование вертикальной и латеральной изменчивости размещения химических элементов в углях. Например, выявлено, что перспективными по содержанию алюминия являются угольные месторождения Бачатского, Прокопьевско-Киселевского, Беловского, Кондомского, и Томь-Усинского геолого-экономических районов.

С использованием ГИС-системы Surfer исследована возможность подсчета запасов химических элементов в угольных пластах. Установлено, что по имеющейся редкой сетке геохимических замеров невозможно прогнозировать отсутствующие значения в данных и построить корректную модель запасов химических элементов в угольных пластах.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертации, являющейся научно-квалификационной работой, содержится решение задачи разработки геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений, имеющей существенное значение в области создания геоинформационных систем недропользовательского направления, как одного из разделов геоинформатики.

Основные научные выводы и практические результаты заключаются в следующем:

3. В рамках интерактивного прикладного программного обеспечения реализован набор функций и методов манипулирования геохимической информацией - редактирование справочников, ввод и редактирование данных по углепробе, контроль качества исходной геоинформации и вывод заранее определенных отчетных форм.

4. Интеграция прикладного программного обеспечения, методов интеллектуального анализа данных и географической информационной системы позволяет получить ранее неизвестные закономерности комплексного накопления химических элементов в виде многомерных зависимостей и отобразить их в трехмерное пространство и на цифровую карту. С использованием системы выявлены правила совместного накопления ниобия и радиоактивных элементов (Ш и 20.00. 100.00, ТН ю 7.24. 24.34, и ¿у 6.10. 16.10) в углях кемеровской свиты и угольные объекты им соответствующие (шахта Завьяловская (пласт III), разрез Сибиргинский (пласт VI), разрез Бачатский (пласт Горелый), шахта им. Шевякова (пласт XI)). На основе ГИС-технологий разработана методика построения цифровых геохимических карт и схем, позволяющая проводить исследование вертикальной и латеральной изменчивости размещения химических элементов в углях.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Митина, Надежда Викторовна, Кемерово

1. Потапов В.П., Рыбак Л.В., Клебанов А.Ф. Методология создания интегрированных информационных систем для угольной промышленности (на примере Кузбасса) Информационные недра Кузбасса: Труды научнопрактической конференции. Кемерово: КемГУ, 2003. 25-33.

2. Нифантов Б.Ф., Потапов В.П., Митина Н.В. Геохимия и оценка ресурсов редкоземельных и радиоактивных элементов в кузнецких углях. Перспективы переработки. Кемерово: Институт угля и углехимии СО РАП, 2003.-108 с.

3. Пифантов Б.Ф. Кузнецкий бассейн Ценные и токсичные элементы в товарных углях России: Справочник. М.: Педра, 1996. 96 140.

4. Юзвицкий А.З., Станкус В.М., Шаклеин С В и др. Угольные ресурсы России и их рациональное использование Минеральные ресурсы России. Экономика и управление, 1996. JV» 3. 11-20.

5. Арбузов СИ., Ершов В.В., Поцелуев А.А. и др. Редкие элементы в углях Кузнецкого бассейна. Кемерово, 2000. 245 с.

6. Рыжов П.А. Математическая статистика в горном деле. Учебное пособие для вузов спец. "Маркшейдерское дело". М: "Высшая школа", 1973. 287 с.

7. Потапов В.П. Современные методы построения информационных систем в горном деле Сборник трудов IV республиканской научно-технической

8. Митина Н.В. Информационная модель Сборник трудов углевмещающего молодых комплекса КемГУ, Кузнецкого бассейна ученых посвященный 60-летию Кемеровской области. Кемерово: Полиграф, 2002. -Т.2.-С.97-99.

9. Митина Н.В. Информационное обеспечение геохимии углей Кузнецкого бассейна Информационные недра Кузбасса. Труды научно-практической конференции. Кемерово: КемГУ, 2003. 56-57.

10. Калянов Г.Н. CASE технологии. Консалтинг при автоматизации бизнес процессов. 2-е изд. перераб. и доп. М.: Горячая линия Телеком, 2000. 320 с.

11. Грэй П. Логика, алгебра и базы данных: Пер. с англ. М.: Машиностроение, 1989.-360 с.

12. Вендров A.M. Проектирование программного обеспечения экономических информационных систем: Учебник. М.: Финансы и статистика, 2000. 352 с.

13. Вендров A.M. CASE технологии. Современные методы и средства проектирования информационных систем. М.: Финансы и статистика, 1998.-176 с.

14. Наумов А.Н., Вендров A.M., Иванов В.К. и др. Системы управления базами данных и знаний. М.: Финансы и статистика, 1991. 348 с. 21. Р. Ахаян, А. Горев, Макашарипов. Эффективная работа с СУБД. СанктПетербург: изд-во Питер, 1997. 697 с. 22. А.А. Сахаров. Концепции построения и реализации информационных систем, ориентированных на анализ данных СУБД, 1996. №4. 55-70.

15. Фаронов В.В., Шумаков П.В. Delphi

16. Руководство разработчика баз данных. М: "Нолидж", 1999. 560 с.

17. Федоров А.Г. Создание Windows приложений в среде Delphi. М.: ТОО фирма "Компьютер Пресс", 1995. 287 с.

18. Архангельский А.Я. Язык SQL в Delphi 5. М.:ЗАО БИНОМ", 2000.-208 с.

19. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. 232 с.

20. Клер В.П., Ненахова В.Ф., Сапрыкин Ф.Я. и др. Металлогения и геохимия угленосных и сланцесодержащих толщь СССР. Закономерности "Издательство концентрации элементов и методы их изучения. М.: Наука, 1988. 256 с.

21. Инструкция по изучению и оценке попутных твердых полезных ископаемых при разведке угля и горючих сланцев. Отв. Редактор К.В. Миронов. М: Наука, 1987. 137 с.

22. Митина Н.В. Геоинформационная система комплексного исследования геохимии кузнецких углей Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: Труды международной научно-практической конференции. Кемерово: ННЦ ГН ИГД им А.А. Скочинского, ИУУ СО РАН, КузГТУ, ЗАО КВК "Экспо-Сибирь", 2004. 48-49.

23. Митина Н.В. Геоинформационая модель интегрированного анализа геохимических данных кузнецких углей Материалы V Международной научной конференции "Наука и образование". Белово: "Беловский полиграфист", 2004. 551-552. 31. Д. Мейер. Теория реляционных баз данных. М.: Издательство Мир, 1987. 608 с.

24. Потапов В.П. Новые тенденции в развитии баз для угольной промышленности Сборник трудов международной научно-практической конференции посвященной 275-летию Российской отрасли академии наук "Экологические проблемы угледобывающей в регионе при переходе к устойчивому развитию". Кемерово: Кузбассвузиздат, 1999. 127-132.

25. Митина Н.В. Создание информационной системы геохимии углей Кузнецкого бассейна Сборник трудов второй областной научной конференции "Молодые ученые Кузбассу". Кемерово: "Фирма Полиграф", 2003. 250-252. 35. В.П. Боровиков, И.П. Боровиков. STATISTICA статистический анализ и обработка данных в среде Windows. Издание 2-е, стереотипное. М.: Информационно издательский дом "Филинъ", 1998. 608 с.

26. Девис Дж. Статистика и анализ геологических данных: Пер. с англ. М.: Мир, 1977.-571 с.

27. Аронов В.И. Методы математической обработки геологических данных на ЭВМ. М.: Недра, 1977. 168 с. 38. В.В. Александров, Н.Д. Горский. Методы обработки многомерных данных. Л.: Машиностроение, 1987. 239 с.

28. Боровиков В.П. STATISTICA. Искусство анализа данных на компьютере. Для профессионалов. 2-е изд. СПб.: "Питер", 2003. 688 с.

29. Боровиков В.П., Ивченко Г.И. Прогнозирование в системе STATISTICA в среде Windows. М "Финансы и статистика", 1999.-382 с.

30. Introduction to Data Mining and Knowledge Discovery. 2"* edition, by Two Crows Coфaration. -1998. P. 31. 42. B. Корнеев, A. Гарев, Васютин, В. Райх. Базы данных. Интеллектуальная обработка информации. М "Полидж", 2000.

31. Потанов В.П. Математическое и информационное моделирование геосистем угольных предприятий. Новосибирск: Изд-во СО РАН, 1999. 180 с.

32. Киселев М., Соломатин Е. Средства добычи знаний в бизнесе и финансах. Открытые системы, 1997. JSfs 4. 41-44.

33. Алферов М.В. Разработка алгоритмов комплексного анализа деятельности угольных предприятий с применением метода нейронных сетей.

34. Shapiro Arnold. Classification Data Mining methods. DBMS Journal v. 10. N10 1998.-P 47-56. 48. E.L. Goodvin. Data Mining Tecnology. Data Mining and bCnowledge Discovery Journal. V.

36. Ming-Syan Chen and Jiawei Han and Philipp S.Yu. Data mining: an overview from a database perspective. IEEE Trans. On Knoweledge And Data Egineering. Vol

37. Issue 6. Dec-1996. -P. 866-883. 50. http://www.statsoft.com

38. Митина H.B. Применение методов исследования структуры данных для выявления особенностей пластовых месторождений Материалы всероссийской научной конференции "Наука и образование". Белово: "Беловский полиграфист", 2003. 483-488.

39. Потапов В.П. Математическое и информационное моделирование геосистем угольных предприятий. Кемерово: Институт угля и углехимии СО РАН, 1999.-211с.

40. Потапов В.П. Методы извлечения знаний и современные технологии хранения данных для угольной промышленности Сборник трудов VI Международной научно-практической конференции "Перспективы развития горнодобывающей промышленности". Новокузнецк, 1999. 1721.

41. Митина Н.В. Применение методов Data Mining для выявления закономерностей комплексного накопления химических элементов в углях Кузбасса Информационные недра Кузбасса. Труды III региональной научно-практической конференции. Кемерово: КемГУ, 2004. 67-68.

42. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: Финансы и статистика, 1998. 287 с.

43. Surfer 1, Golden Software, Inc., Help, 1999.

44. Хохряков B.C. Геоинформациоиный метод математического моделирования //Физ.-матем. проблемы разработка полезных ископаемых СО АН СССР. Новосибирск, 1986. 5. 89-94.

45. Хохряков B.C. Проблемы геоинформатики как приоритетного направления в горных науках Доклады международной конференции "Проблемы геотехнологии и недроведения" (Мельниковские чтения, Екатеринбург, 6-8 июля 1998 г.). Т.

46. Екатеринбург, 1998. 24-31.

47. Митина Н.В. ГИС геохимии углей Кузнецкого бассейна Материалы XLI Международной научной студенческой конференции "Студент и научнотехнический прогресс": Информационные технологии. Новосибирск: НГУ,2003.-С.24.

48. Kerry К.Е., Hawick К.А. Spatial inteфolation on distributed, high-performance computers. Technical Report DHPC 015, University of Adelaide, 1997.

49. Харбух Дж., Бонэм-Картер Г. Моделирование на ЭВМ в геологии. М.: Мир, 1974.320 с.

50. Митина Н.В. Технология обработки геоданных для комплексного исследования геохимии кузнецких углей Энергетическая безопасность России. Новые подходы к развитию угольной промышленности: Труды международной научно-практической конференции. Кемерово: ННЦ ГП ИГД им А.А. Скочинского, ИУУ СО РАН, КузГТУ, ЗАО КВК "ЭкспоСибирь", 2003. 132-134.

51. Митина Н.В, Геоинформационная система для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений Вестник КузГТУ, 2006. 5 69-71.

Информация о работе

Митина, Надежда Викторовна
кандидата технических наук
Кемерово, 2006
ВАК 25.00.35

Диссертация

Разработка геоинформационной системы для комплексного исследования геохимических свойств угольных месторождений - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы