地质建模

第二章随机模拟的基本理论7 第二章随机模拟的基本理论 储层建模中的随机模拟是地质统计学新的发展领域，融合了蒙特卡洛思想建立随机模型并对模型的不确定性进行分析。对空间结构特征的分析和描述依旧是地质统计学的核心任务。 2.1地质统计分析的基本概念 2.1.1区域化变量、随机函数、变差函数 随机函数理论是分析区域化变量（空间变量）的基本理论。分析的地质变量，如孔隙度、渗透率等，是存在于一个特定空间场中的，这个空间场的每一点都可看作一个随机变量，这些随机变量之间并非相互独立，而是存在相关性的，也就是“连续性”。这种连续性在空间上的表现是相近相似、相离相异。其中的如何相似或者如何相异是分析的核心。随机函数是空间位置的函数，可表示为( )Z u ，其中( , , )u x y z=表示空间中的点坐标。也可以把这样的随机函数称作随机场。分析随机函数在空间上的连续性的基本工具是变差函数，变差函数是随机函数的一种数字特征，定义为22* ( , ) {[ ( )] }u h E Z u h Z ug = + - ，其中两点间的位置关系为( , , ) x y z h h= ，变差函数是一阶差分的平方的期望，表达的是随机函数增量的特征，是两点统计分析理论。 2.1.2平稳条件 随机函数的讨论如同随机过程的分析一般，以“平稳”条件下的随机函数为分析的起点和理论基础[16] 。如同随机过程中的平稳条件，严格的平稳性指的是任意个空间点上的随机变量联合分布的“平移不变性”，这种平稳性太过严格，实际中使用的是宽平稳条件，即二阶平稳条件： （1）在随机函数的讨论空间W中，各点处的随机变量具有相同的均值m ： [ ( )] ,E Z u m u= (2-1) （2）在随机函数的讨论空间W中，协方差函数( , )Cov u h仅与h有关： ( , ) ( ), ,Cov u h Cov h u u h= + (2-2) 二阶平稳的条件（1）表示地质变量在空间各点处具有相同的趋势，条件（2）表示地质变量在空间各点处具有相同的变异结构，即相同的变异性。

地理信息系统中，shp点数据格式是一种便捷且正规的购买选项。

该数据库汇集了黔西-滇东煤层气地质数据，利用VS2005软件实现了数据管理和分析功能，包括基础数据录入、查询、修改、删除、报表生成和统计分析。

岳西县位于大别山区，地形复杂，地质条件多变，是安徽省地质灾害易发区之一。基于详细的野外调查和室内资料统计分析，全面分析了岳西县地质灾害的发育特征及形成条件。研究结果揭示了地质灾害在岳西县的分布规律和发育特征，为地方政府制定地质灾害预防和减灾策略提供了科学依据。

1.3 软件介绍 1.3.1 用途 GS+ 于1988年成为首款在PC上运行的地质统计学软件，是一款先进的地质统计分析工具，广泛应用于全球。GS+ 集成了所有必要组件，完成包括半方差分析、克里金法及图形绘制等统计任务。其操作简便，适合专业地质学家和初学者使用。GS+ 能基于不完整数据生成详细的地质统计地图，即使仅有简单样本数据，用户也能通过GS+ 得到准确的地质统计结果，这使得在绘制石油或浮游生物分布图时，软件可自动补全非实测数据。 1.3.2 特点 1.3.2.1 GS+ 提供空间自相关分析 GS+ 配备半方差分析功能，支持各向同性与各向异性方差模型分析，并可生成各向异性图以便更好理解地址的各向异性特征。通过散点图和方差云图，用户能够清晰识别数据异常点。此外，GS+ 包含丰富的自动校验工具，如 Moran's I、分形、相关图、协方差图等。 1.3.2.2 快速插值功能 GS+ 采用多种克里金法，对不规则采样点提供高效、精准的插值计算，并可使用条件建模完成基础插值和误差评估。通过共克里金法，软件可在少量主要区域数据的基础上结合更多可测区域数据，完成最佳插值。 1.3.2.3 基础参数统计 GS+ 提供统计参数分析，如样例的意义及方差，支持频率分布、可能性分布以及非正常值的偏斜分析。

该研究针对综采地质条件评价问题，构建了评价指标体系。通过模糊统计分析确定各指标的隶属函数，并利用灰色关联度分析法确定指标权重，从而建立了综采地质条件模糊综合评价的理论与方法。该方法应用于淮北临涣井田的综采地质条件评价与预测，实例分析表明，该方法简便有效，可为井田综采场地的布置提供客观依据。

地统计学，即地质统计学，起源于20世纪50年代初，由法国统计学家Matheron在60年代大量理论研究的基础上形成。它以区域化变量理论为基础，利用变异函数作为主要工具，研究空间中呈现出一定随机性和结构性的自然现象。GS+是一种常用的地质统计软件，广泛应用于地质资源评价和环境监测等领域。

优化栅格数据存储的方式与中国地质大学空间数据库PPT相关联。

克立格估计量是一种地质统计分析方法，用于估算研究区内任一点的测量值。对于给定点x的测量值Z(x)，克立格估计量通过权重系数λi对各空间样本点xi处的观测值Z(xi)进行加权平均，以估算Z(x)的值。权重系数λi决定了各观测点对估算结果的贡献程度，其选择和计算方法直接影响估计量的精确度。

以数据使用和更好的架构设计为重点，借助 MongoDB Packt 2015，优化 MongoDB 数据建模。