Геостатистика
Геостати́стика — наука и технология для анализа, обработки и представления пространственно-распределенной (или пространственно-временной) информации с помощью статистических методов [1]. Геостатистика моделирует распределение объектов, явлений и процессов в географическом пространстве.
Предметом анализа геостатистики являются пространственные переменные (или регионализованные — regionalised variables), что аналогично переменной с координатной привязкой. В качестве примера пространственных переменных можно привести: количество осадков, плотность населения в некоторой географической области, мощность геологической формации, плотность загрязнения почвы, среднее потребление электроэнергии в определенный час и т.п. Пространственные переменные не следует путать со случайными величинами, используемыми в обычной статистике [1].
Основным свойством регионализованных переменных является пространственная непрерывность. Она существует в большинстве геофизических явлений и выражает степень изменения переменной в пространстве. Пространственная непрерывность имеет статистический характер — обычно наблюдается непрерывность в среднем: когда точка X стремится к X0 лишь среднее значение | f(X) - f(X0) |2 стремится к нулю [2]. Другими словами, объекты, явления и процессы, которые расположены ближе в пространстве, являются более подобными между собой по сравнению с теми, которые более удалены друг от друга.
Вариограмма в геостатистике служит для количественного описания пространственной непрерывности и моделирования пространственной корреляции. График вариограммы показывает зависимость между дисперсией признака в определенных местоположениях и расстоянием между последними. Эта зависимость используется для предсказания значений в других местоположениях методом кригинга, то есть при пространственной интерполяции. Например, по известным значениям высоты земной поверхности в некоторых точках, можно определить значения в неизвестных точках между ними.
<imagemap>: неверное или отсутствующее изображение |
Для улучшения этой статьи по географии желательно?:
|
Содержание
Историческая справка
[3] Первым применил геостатистику южно-африканский инженер Дэни Криг (Danie Krige) совместно с Хербертом Сичелом (Herbert Sichel) на золоторудном руднике Витватерсренд (Witwatersrand) в ЮАР [4]. В честь Дэни Крига назван один из основных методов геостатистического оценивания — кригинг. Французский ученый Жорж Матерон обратил внимание на работы Крига и разработал геостатистический подход, как теорию регионализиванных (пространственных) переменных, для анализа данных о природных ископаемых (горнорудное дело) [1]
[5] Независимо от них и практически в это же время Л.С. Гандиным была сформулирована теория оптимальной интерполяции для объективного анализа метеополей, которая включала основы геостатистической теории [6][7]
Области приложения
Современная геостатистика быстро развивается и спектр её применения весьма широк – от традиционного использования в области добычи природных ископаемых (руда, нефть, газ) до приложений в экономике, финансах, климатологии, почвоведении, экологии, эпидемиологии, и многих других естественных и социальных науках [1].
Сноски
- ↑ 1 2 3 4 [sites.google.com/site/geostatistika/ В. Демьянов, Е. Савельева (2010) "Геостатистика: теория и практика", Наука.]
- ↑ Матерон Ж. (1968) Основы прикладной геостатистики. "Мир".
- ↑ Армстронг М. (1998) Основы линейной геостатистики, (перевод с англ.)
- ↑ Krige, Danie G. (1951). "A statistical approach to so.me basic mine valuation problems on the Witwatersrand". J. of the Chem., Metal. and Mining Soc. of South Africa 52 (6): 119–139
- ↑ Matheron, G. 1962. Traité de géostatistique appliquée. Tome 1, Editions Technip, Paris, 334 pp.
- ↑ Гандин Л. С. Задача об оптимальной интерполяции. Тр. Глав, геофиз. обсерв. 1959. Т. 99. С. 67-75.
- ↑ Гандин Л. С. Объективный анализ метеорологических полей. Гидрометиоздат, 1963.— 118 с.
Дополнительная информация
- [geo.web.ru/maltsev/gst/gst.html Программное обеспечение Geostatistical Software Tool Владимира Мальцева.] (недоступная ссылка с 13-05-2013 (3972 дня) — история)
- [www.crcpress.com/product/isbn/9780824759810 Пакет прикладных программ Геостат офис в книге M. Kanevski & M.Maignan Analysis and Modelling of Spatial Environmental Data.]
Библиография на русском языке
- [geokniga.ru/books/109 Матерон Ж. (1968) Основы прикладной геостатистики. "Мир", (перевод с фр.)]
- [geokniga.ru/books/194 Давид М. (1980) Геостатистические методы при оценке запасов руд, "Недра", Ленинград, (перевод с англ.)]
- [geokniga.ru/books/350 Дэвис Дж.С. (1990) Статистический анализ данных в геологии, "Недра", в 2х тт. (перевод с англ.)]
- [geokniga.ru/books/546 Армстронг М. (1998) Основы линейной геостатистики, (перевод с англ.)]
- Каневский М.Ф., Демьянов В.В., Савельева Е.А., Чернов С.Ю., Тимонин В.А. (1999) Элементарное введение в геостатистику, серия Проблемы окружающей среды и природных ресурсов, № 11, ВИНИТИ, Москва.
- [geokniga.ru/books/50 Капутин Ю.Е. (2002) Горные компьютерные технологии и геостатистика, "Недра", Санкт-Петербург.]
- [www.eage.ru/ru/publications/books.php?id=9 Дюбрул О. (2002) Использование геостатистики для включения в геологическую модель сейсмических данных, EAGE, (перевод с фр.)]
- Геостатистика и география почв (2007) под ред. Красильникова П.В., М.: Наука.
- Закревский К.Е.(2009) Геологическое 3D моделирование. М.: ООО "ИПЦ Маска".
- [sites.google.com/site/geostatistika/ Демьянов В., Савельева Е. (2010) Геостатистика: теория и практика, М.: "Наука".]
- [www.eage.ru/ru/publications/books.php?id=120. Закревский К.Е. (2011) Практикум по геологическому 3D моделированию, EAGE.]
Напишите отзыв о статье "Геостатистика"
Отрывок, характеризующий Геостатистика
– Отчего ж, можно.Лихачев встал, порылся в вьюках, и Петя скоро услыхал воинственный звук стали о брусок. Он влез на фуру и сел на край ее. Казак под фурой точил саблю.
– А что же, спят молодцы? – сказал Петя.
– Кто спит, а кто так вот.
– Ну, а мальчик что?
– Весенний то? Он там, в сенцах, завалился. Со страху спится. Уж рад то был.
Долго после этого Петя молчал, прислушиваясь к звукам. В темноте послышались шаги и показалась черная фигура.
– Что точишь? – спросил человек, подходя к фуре.
– А вот барину наточить саблю.
– Хорошее дело, – сказал человек, который показался Пете гусаром. – У вас, что ли, чашка осталась?
– А вон у колеса.
Гусар взял чашку.
– Небось скоро свет, – проговорил он, зевая, и прошел куда то.
Петя должен бы был знать, что он в лесу, в партии Денисова, в версте от дороги, что он сидит на фуре, отбитой у французов, около которой привязаны лошади, что под ним сидит казак Лихачев и натачивает ему саблю, что большое черное пятно направо – караулка, и красное яркое пятно внизу налево – догоравший костер, что человек, приходивший за чашкой, – гусар, который хотел пить; но он ничего не знал и не хотел знать этого. Он был в волшебном царстве, в котором ничего не было похожего на действительность. Большое черное пятно, может быть, точно была караулка, а может быть, была пещера, которая вела в самую глубь земли. Красное пятно, может быть, был огонь, а может быть – глаз огромного чудовища. Может быть, он точно сидит теперь на фуре, а очень может быть, что он сидит не на фуре, а на страшно высокой башне, с которой ежели упасть, то лететь бы до земли целый день, целый месяц – все лететь и никогда не долетишь. Может быть, что под фурой сидит просто казак Лихачев, а очень может быть, что это – самый добрый, храбрый, самый чудесный, самый превосходный человек на свете, которого никто не знает. Может быть, это точно проходил гусар за водой и пошел в лощину, а может быть, он только что исчез из виду и совсем исчез, и его не было.
Что бы ни увидал теперь Петя, ничто бы не удивило его. Он был в волшебном царстве, в котором все было возможно.
Он поглядел на небо. И небо было такое же волшебное, как и земля. На небе расчищало, и над вершинами дерев быстро бежали облака, как будто открывая звезды. Иногда казалось, что на небе расчищало и показывалось черное, чистое небо. Иногда казалось, что эти черные пятна были тучки. Иногда казалось, что небо высоко, высоко поднимается над головой; иногда небо спускалось совсем, так что рукой можно было достать его.
Петя стал закрывать глаза и покачиваться.
Капли капали. Шел тихий говор. Лошади заржали и подрались. Храпел кто то.
– Ожиг, жиг, ожиг, жиг… – свистела натачиваемая сабля. И вдруг Петя услыхал стройный хор музыки, игравшей какой то неизвестный, торжественно сладкий гимн. Петя был музыкален, так же как Наташа, и больше Николая, но он никогда не учился музыке, не думал о музыке, и потому мотивы, неожиданно приходившие ему в голову, были для него особенно новы и привлекательны. Музыка играла все слышнее и слышнее. Напев разрастался, переходил из одного инструмента в другой. Происходило то, что называется фугой, хотя Петя не имел ни малейшего понятия о том, что такое фуга. Каждый инструмент, то похожий на скрипку, то на трубы – но лучше и чище, чем скрипки и трубы, – каждый инструмент играл свое и, не доиграв еще мотива, сливался с другим, начинавшим почти то же, и с третьим, и с четвертым, и все они сливались в одно и опять разбегались, и опять сливались то в торжественно церковное, то в ярко блестящее и победное.
«Ах, да, ведь это я во сне, – качнувшись наперед, сказал себе Петя. – Это у меня в ушах. А может быть, это моя музыка. Ну, опять. Валяй моя музыка! Ну!..»
Он закрыл глаза. И с разных сторон, как будто издалека, затрепетали звуки, стали слаживаться, разбегаться, сливаться, и опять все соединилось в тот же сладкий и торжественный гимн. «Ах, это прелесть что такое! Сколько хочу и как хочу», – сказал себе Петя. Он попробовал руководить этим огромным хором инструментов.
«Ну, тише, тише, замирайте теперь. – И звуки слушались его. – Ну, теперь полнее, веселее. Еще, еще радостнее. – И из неизвестной глубины поднимались усиливающиеся, торжественные звуки. – Ну, голоса, приставайте!» – приказал Петя. И сначала издалека послышались голоса мужские, потом женские. Голоса росли, росли в равномерном торжественном усилии. Пете страшно и радостно было внимать их необычайной красоте.
С торжественным победным маршем сливалась песня, и капли капали, и вжиг, жиг, жиг… свистела сабля, и опять подрались и заржали лошади, не нарушая хора, а входя в него.
Петя не знал, как долго это продолжалось: он наслаждался, все время удивлялся своему наслаждению и жалел, что некому сообщить его. Его разбудил ласковый голос Лихачева.
– Готово, ваше благородие, надвое хранцуза распластаете.
Петя очнулся.
– Уж светает, право, светает! – вскрикнул он.
Невидные прежде лошади стали видны до хвостов, и сквозь оголенные ветки виднелся водянистый свет. Петя встряхнулся, вскочил, достал из кармана целковый и дал Лихачеву, махнув, попробовал шашку и положил ее в ножны. Казаки отвязывали лошадей и подтягивали подпруги.