Conditional turning bands simulation in (2D, 3D) forecasting of various regionalized phenomena

• Autorzy: Barbara Namysłowska-Wilczyńska , Artur Wilczyński

Warianty tytułu

Symulacja warunkowa turning bands w prognozowaniu (2D, 3D) różnych zjawisk zregionalizowanych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of a conditional turning bands simulation and a research methodology based on nonlinear geostatistics, applied to the 2D and 3D forecasting of geological and mining parameters, environmental parameters and electrical demand. The turning bands method is used to simulate the stationary values of random functions Z(x), i.e. covariance function C. The input for the investigations were: geological and mining data from the sampling of mining headings in copper ore mines (relating to Cu grade in a recoverable deposit series) and results of chemical analyses of heavy metal (Cr) concentration in soils, representing environmental data and data on power demand in the nodes of 220 and 400 kV transmission networks. The intensity and extent of copper mineralization in the sedimentary rocks in Lubin-Sieroszowice area and those of soil pollution within the area directly affected by the industry in Upper Silesia as well as the distribution of average electrical loads for the whole territory of Poland were determined. (original abstract)

W artykule przedstawiono wyniki symulacji warunkowej turning bands i metodykę badawczą, wykorzystującą metody geostatystyki nieliniowej (anamorfoza Gaussa, wariogram gaussowski, symulacja warunkowa - turning bands), zastosowanej do prognozowania 2D i 3D wartości parametrów geologiczno-górniczych, środowiskowych i zapotrzebowania na moc elektryczną. Metoda turning bands jest przeznaczona do symulowania wartości stacjonarnych funkcji losowych Z(x) - kowariancji C. Pozwala ona otrzymać trójwymiarowe realizacje na podstawie jednowymiarowych realizacji symulowanych wzdłuż linii rotacji w przestrzeni. Informacje wejściowe do obliczeń stanowiły dane geologiczno-górnicze, pochodzące z opróbowania wyrobisk górniczych w kopalniach rud miedzi, dotyczące zawartości Cu w złożu bilansowym, następnie wyniki analiz chemicznych koncentracji zawartości chromu Cr w glebach, reprezentujące dane środowiskowe oraz dane energetyczne, związane z zapotrzebowaniem na moc elektryczną w węzłach sieci przesyłowej 220 i 400 kV. Wymienione dane z wartościami współrzędnych X, Y, Z, określających lokalizacje poboru próbek i wykonania pomiarów elektrycznych oraz czas ich realizacji, zamieszczono w tematycznych bazach danych. Zawartości tych baz były podstawą do przeprowadzenia analiz przestrzennych. Określono intensywność i zasięg okruszcowania skał osadowych w rejonie Lubin - Sieroszowice oraz zanieczyszczenia gleb w rejonach znajdujących się w obszarze bezpośredniego oddziaływania przemysłu górniczo-hutniczego na Górnym Śląsku, a ponadto wyznaczono rozkład średnich obciążeń elektrycznych dla całego obszaru Polski. Technika turning bands jest użytecznym narzędziem dla celów szczegółowego odwzorowania zróżnicowania wartości badanych parametrów. Pozwala na identyfikację anomalii geochemicznych koncentracji zawartości metali, symulację mineralizacji skał i zanieczyszczenia gruntów, a nawet wartości obciążeń elektrycznych. (abstrakt oryginalny)

Słowa kluczowe

EN

Forecasting; Geophysics; Mining sector; Geostatistics

PL

Prognozowanie; Geofizyka; Górnictwo; Geostatystyka

• Czasopismo: Prace Naukowe Uniwersytetu Ekonomicznego we Wrocławiu. Ekonometria
• Rocznik: 2011
• Tom: 32
• Numer: nr 196
• Strony: 48--68

Twórcy

autor

Barbara Namysłowska-Wilczyńska

• Wrocław University of Technology

autor

Artur Wilczyński

• Wrocław University of Technology

Bibliografia

• Armstrong M., Basic Linear Geostatistic, Springer, Berlin 1998.
• Chauvet P., Processing Data with a Spatial Support: Geostatistics and its Methods, Cahiers de Geostatistique 4: ENSMP, Paris 1993.
• Chiles J.P., Delfiner P., Geostatistics: Modeling Spatial Uncertainty, Wiley, New York 1999.
• Geostatistical Simulations, eds. M. Armstrong, P.A. Dowd, Kluwer, Dordrecht 1994.
• Isaaks E.H., Srivastava R.M., An Introduction to Applied Geostatistics, OUP, New York 1989.
• Kamińska-Chuchmała A, Wilczyński A., Zastosowanie metod symulacyjnych do przestrzennego prognozowania obciążeń elektrycznych, "Rynek Energii" 2009, nr 1.
• Lantuejoul C., Geostatistical Simulation, Models and Algorithms, Springer, Berlin 2002.
• Lantuejoul C., Non Conditional Simulation of Stationary Isotropic Multigaussian Random Functions, [in:] Geostatistical Simulations, eds. M. Armstrong, P.A. Dowd, Kluver, Dordrecht 1994.
• Matheron G., The intrinsic random functions and their applications, Adv. Appl. Prob., Vol. 5. 1973.
• Namysłowska-Wilczyńska B., Wilczyński A., Geostatistical Methods and Turning-Bands Simulation Assessment of Heavy Metals Pollution of Soils in the Dąbrowa Górnicza Area, International Conference and Exhibition on "Spatial Information Management in the New Millennium", University of York, Croatian GIS Association, Silesian Technical University, AGH Kraków, 15-17 November 1999.
• Namysłowska-Wilczyńska B., Wilczyński A., Multivariate estimation and simulation for environmental data modelling: processing of heavy metals concentration data in soil, "Data Science Journal" 2002, Vol. 1, Issue 1, http://journals.eecs.qub.ac.uk/codata/Journal/Contents/1_1Cont.html.
• Namysłowska-Wilczyńska B., Geostatyka - teoria i zastosowania, Wrocław University of Technology Publishing House, Wrocław 2006.
• Namysłowska-Wilczyńska B., Geostatyka górnicza i jej możliwości, Ekologiczne technologie wydobycia i wzbogacania rud, Materiały wybrane I - VII Forum Wschód - Zachód "Nowe technologie w górnictwie i wzbogacaniu rud (2001-2008) Lubin - St. Petersbug - Wieliczka, Geologia, hydrogeologia, zasoby surowców mineralnych. Wyd. Finestra, Lubin 2008.
• Rivoirard J., Introduction to Disjunctive Kriging and Non-Linear Geostatistics, Clarendon, Oxford, 1994.
• Wackernagel H., Multivariate Geostatistics: an Introduction with Applications, Springer, Berlin 1998.