Математические методы моделирования в геологии

МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

УТВЕРЖДАЮ

Проректор по учебной работе

ФИО

________________

(подпись)

«___»_________________2014 г.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Математические методы моделирования в геологии

С пециальность 130101.65 «Прикладная геология»

Специализация Геология нефти и газа

Квалификация выпускника специалист

Форма обучения очная

Изучается в 6, 7 семестре

СОГЛАСОВАНО:	РАЗРАБОТАНО:
Зав. выпускающей кафедрой ГНГ ________________________Гридин В.А. "__" _____________ 2014 г.   И. о. директора ИНиГ _______________________ Гридин В.А. "__" _____________ 2014 г.   Рассмотрено УМК ИНиГ Протокол № ___ от "__" _______ 2014 г.   Председатель УМК ИНиГ ____________ Линенко О.А.	Зав. кафедрой ГНГ _________________________ Гридин В.А. "__" ____________ 2014 г.   Должность и ФИО разработчика Доцент кафедры ГНГ ______________________ Еремина Н.В. «__» ____________ 2014 г. Ассистент кафедры ГНГ ___________________Гнедковская Т.В. "__" ____________ 2014 г.   Рекомендовано к размещению на образовательном портале СКФУ ______________________________ «__» ____________ 2014 г.

Ставрополь 2014
МИНИCTEPCTBO ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное автономное

Образовательное учреждение высшего профессионального образования

«СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Ерёмина Н. В.

Гнедковская Т. В.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Математические методы моделирования в геологии

С пециальность 130101.65 «Прикладная геология»

Специализация Геология нефти и газа

Квалификация выпускника специалист

Форма обучения очная

Изучается в 6, 7 семестре

Ставрополь 2014

УДК Печатается по решению

ББК Учебно-методического совета

К Северо-Кавказского федерального

Университета

Рецензенты:

Хандзель А. В.

Дроздов В. В.

Еремина Н.В., Гнедковская Т.В. Математические методы моделирования в геологии: методические указания. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2014. – 100 с.

Методические указания составлены в соответствии с рабочим учебным планом и программой дисциплины «Математические методы моделирования в геологии» для студентов, обучающихся по направлению 130101.65 - «Прикладная геология».

В методических указаниях представлены лабораторные работы, в которых студенты знакомятся с методами математической обработки геологических данных. В работах изложены краткие основы теории, описание используемого математического аппарата, изложены задачи применения математических моделей, применяемых на практике геологических и геофизических исследований.

УДК

ББК

ISBN 5-98954-ххх-х

© ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский

федеральный университет», 2014

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие…………………………………………………………………...
Лабораторная работа 9. Построение дискриминантной функции при прогнозе нефтегазоносности методом распознавания образов …………………………….
Лабораторная работа 10. Определение граничного значения дискриминантной функции при прогнозе нефтегазоносности методом распознавания образов …………………..
Лабораторная работа 11. Определение коэффициентов уравнения поверхности тренда методом наименьших квадратов. ……………………………...……………………….
Лабораторная работа 12.. Оценка степени приближения поверхности тренда к наблюденным результатам с помощью дисперсионного анализа ……………………………...…………………………….........
Лабораторная работа 13. Расчет основных статистических показателей и оценка параметров распределение совокупностей геологических параметров в программной среде EXCEL" ……………………………...…………..
Лабораторная работа 14 Изучение многомерных корреляционных связей между геологическими параметрами в программной среде EXCEL"..…………………..…..
Лабораторная работа 15. Векторизация растровых изображений пространственных геолого-геофизических переменных и перевод графических изображений в цифровые массивы в программном комплексе R2V". ………………………………………………………………………..
Лабораторная работа 16 Построение карт геологических параметров и тренд-анализ в программном комплексе SURFER.. ……………………………………………………………………….
Лабораторная работа 17 Построение карт аномалий геологических параметров в программном комплексе SURFER.. ……………………………………………………………………….
Список рекомендуемой литературы…………………….…………………...

ПРЕДИСЛОВИЕ

Применение статистических методов тесно связано с построением математических моделей. Они позволяют распространить выводы, получаемые по ограниченному числу наблюдений (выборке), на значительно большую группу объектов - популяцию (генеральную совокупность). Применение подходящей статистической модели дает в руки исследователя аппарат, который усиливает надежность обобщений путем распространения статистических выводов, полученных по выборке, на всю совокупность.

Роль статистики в геологии заключается в разработке методов, позволяющих извлекать максимальную информацию из выборочных данных, точно так же, как физики и химики изучают законы строения материи, используемые при интерпретации геологических явлений.

Дисциплина относится к математическому и естественнонаучному циклу С2 (базовой части) С2.Б.8. Ее освоение происходит в 6, 7 семестрах.

Цель освоения дисциплины «Общая геология» является формирование набора общекультурных и профессиональных компетенций будущего специалиста в области обучения, воспитания и развития, соответствующих целям ООП ВПО по специальности 130101.65 - «Прикладная геология».

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины

№ п/п	Содержание компетенции	Шифр
Общекультурные компетенции	ОК-(№)
1.	готовность обобщать, анализировать, воспринимать информацию, ставить цели и выбирать пути ее достижения	ОК-1
Профессиональные компетенции	ПК-(№)
1.	готовность самостоятельно приобретать с помощью информационных технологий и использовать в практической деятельности новые знания и умения, в том числе в новых областях знаний, непосредственно не связанных со сферой деятельности	ПК-2
2.	готовность проводить самостоятельно или в составе группы научный поиск, реализуя специальные средства и методы получения нового знания	ПК-6
3.	применяет основные методы, способы и средства получения, хранения и обработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией	ПК-8
4.	готовность устанавливать взаимосвязи между фактами, явлениями, событиями и формулировать научные задачи по их обобщению	ПК-21
5.	умением подготавливать данные для составления обзоров, отчетов и научных публикаций	ПК-25

В результате освоения дисциплины обучающийся должен:

ЗНАТЬ	– вероятность и статистика теория вероятностей, случайные процессы, статистическое оценивание и проверка гипотез, статистические методы обработки экспериментальных данных; – теоретические основы математических моделей в геологии и методы их создания;
УМЕТЬ	–применять математические методы, и вычислительную технику для решения типовых профессиональных задач; –применять методы математического моделирования в изучении тектонических, палеотектонических и палеогеографических процессов;
ВЛАДЕТЬ	– методами построения математических моделей при решении производственных задач; – практическими навыками корреляционного и трендового анализов геолого-геофизических данных.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА 9

. ПОСТРОЕНИЕ ДИСКРИМИНАНТНОЙ ФУНКЦИИ ПРИ ПРОГНОЗЕ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ МЕТОДОМ РАСПОЗНАВАНИЯ ОБРАЗОВ

Цель: Данная лабораторная направлена на формирование компетенции ПК-21, предусматривающей готовность устанавливать взаимосвязи между фактами, явлениями, событиями и формулировать научные задачи по их обобщению. Освоение методов построения дискриминантной функции для классификации геологических объектов, оценки информативности геологических показателей; использование методических приемов для классификации и прогноза геологических характеристик.

Организационная форма занятия: Лабораторная работа проходит в форме разбора конкретных ситуаций.

Указания по технике безопасности. Компьютер – высокотехнологичное технически хорошо продуманное устройство, но вместе с тем очень опасное. Иногда опасность реальна, а иногда, он незаметно воздействует на Ваше здоровье и психику.

Во избежание несчастного случая, поражения электрическим током, поломки оборудования, рекомендуется выполнять следующие правила:

1. Не входить в помещение, где находится вычислительная техника без разрешения старшего (преподавателя).

2. Не включать без разрешения оборудование.

3. При несчастном случае или поломке оборудования позвать старшего (преподавателя). Знать где находится пульт выключения оборудования (выключатель, красная кнопка, рубильник).

4. Не трогать провода и разъемы (возможно поражение электрическим током).

5. Не допускать порчи оборудования.

6. Не работать в верхней одежде.

7. Не прыгать, не бегать (не пылить).

8. Не шуметь.

Вопросы для обсуждения:

1. Математический аппарат ранжирования исходных геолого-геофизических данных.

2. Методы расчета основных статистических показателей совокупностей.

3. Вероятностно-статистические модели одномерной геологической совокупности геолого-геофизических данных.