Nghiên cứu áp dụng phương pháp khoảng cách - tần suất - nhận dạng trong giải đoán địa chất số liệu địa vật lý hàng không Nguyễn Trí Tiến Trường Đại học Khoa học Tự nhiên Luận văn ThS. ngành: Địa vật lý; Mã số: 60 44 61 Người hướng dẫn: PGS.TS. Võ Thanh Quỳnh Năm bảo vệ: 2012 Abstract. Cơ sở lý thuyết nhận dạng trong xử lý số liệu địa vật lý: lý thuyết xử lý tổ hợp số liệu; mẫu và các đặc trưng thông kê số liệu địa vật lý; các thuật toán nhận dạng. Hoàn thiện và mở rộng phạm vi áp dụng phương pháp khoảng cách - tần xuất - nhận dạng trong xử lý số liệu địa vật lý máy bay: các phương pháp phân tích tài liệu địa vật lý máy bay trong nước và trên thế giới; hoàn thiện và mở rộng phạm vi áp dụng phương pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng trong xử lý-phân tích số liệu địa vật lý. Áp dụng phương pháp khoảng cách – tần suất – nhận dạng vào xử lý số liệu địa vật lý hàng không vùng đông Tuy Hòa. Keywords. Địa vật lý; Hàng không; Số liệu địa chất Content MỞ ĐẦU Các phương pháp nhận dạng đóng vai trò hết sức quan trọng trong xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý, đặc biệt là đối với các dạng số liệc có đặc tính phân bố ngẫu nhiên như các số liệu địa hóa, các số liệu phổ gamma v.v…. Hiện nay trong địa vật lý có rất nhiều thuật toán nhận dạng hiện đại, được tự động hóa bằng các hệ phần mềm mạnh chuyên dụng, đáng chú ý là bộ chương trình phân tích phổ-thống kê do Giáo sư, Viện sĩ Ni-Ki-Tin cùng các đồng sự đề xuất, xây dựng. Tuy nhiên trên thực tế khối lượng tài liệu cũng như số lượng các chủng loại thông tin thu được trên các đối tượng địa chất ngày càng rất lớn. Trong khi đó số lượng các tham số đầu vào của các chương trình phân tích nhận dạng hiện có thường bị giới hạn. Việc sử dụng các tổ hợp thông tin khác nhau để tiến hành phân tích nhận dạng nhiều khi cho những kết quả rất khác nhau. Để nâng cao độ tin cậy của các phương pháp phân tích nhận dạng đã có những công trình nghiên cứu theo hướng ứng dụng lớp bài toán đánh giá lựa chọn thông tin để lựa chọn những tổ hợp thông tin chất lượng cao trước khi tiến hành phân tích nhận dạng. Cũng từ đó đề xuất những cách tiếp cận mới giải quyết bài toán nhận dạng trong xử lý số liệu địa vật lý và thu được kết quả tốt. Mặc dù vậy trong các phương pháp phân tích đối sánh cũng như đánh giá lựa chọn thông tin có ứng dụng thuật toán phân tích tần suất nói trên chỉ tiến hành trên một loại đối tượng mẫu, đó là các đối tượng cần tìm. Do vậy với thuật toán nhận dạng tần suất trong một số trường hợp sẽ gặp hạn chế. Thực tế có những chủng loại thông tin khi đánh giá trên đối tượng mẫu là tin cậy nhưng đặc trưng của nó lại tương tự như trên các đối tượng đối nghịch với đối tượng mẫu, khi đó việc sử dụng các thông tin này để phân tích đối sánh, xác định đối tượng đồng dạng dễ bị nhầm lẫn giảm độ tin cậy. Trong khi đó trên thực tế trong nhiều trường hợp, ta có được đồng thời 2 loại đối tượng mẫu đối nghịch nhau là đối tượng cần tìm và đối tượng đối nghịch với nó (ví dụ các đối tượng quặng và không quặng). Rõ ràng trong trường hợp này cần có các thuật toán nhận dạng mới sao cho việc đánh giá lựa chọn tổ hợp thông tin được tiến hành đồng thời trên cả 2 loại đối tượng mẫu, để từ đó tiến hành phân tích đối sánh, nhận biết, phân biệt đối tượng sẽ cho kết quả tin cậy hơn. Theo hướng này các nhà địa vật lý Việt Nam đã nghiên cứu vận dụng kết hợp phương pháp phân tích khoảng cách khái quát theo thuật toán của Paguônôp và phương pháp phân tích tần suất theo thuật toán Griffiths-Vinni trong đánh giá lựa chọn thông tin cũng như trong phân tích đối sánh xác định đối tượng đồng dạng. Từ đó xây dựng thành một phương pháp phân tích nhận dạng mới với tên gọi “Phương pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng”. Những phân tích thử nghiệm trên các tài liệu thực tế bằng phương pháp phân tích nhận dạng mới nói trên đã cho kết quả tốt. Tuy nhiên trước đây phương pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng vẫn còn tồn tại một số hạn chế, cần được nghiên cứu khắc phục. Đó là: Phương pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng hiện mới chỉ đưa ra được thuật toán phân tích đối sánh, xác định mức độ đồng dạng của đối tượng đối sánh so với đối tượng mẫu, làm cơ sở cho việc đánh giá, dự báo mức độ triển vọng của chúng, khi đối tượng đối sánh đã biết; chưa giải quyết được nhiệm vụ tìm kiếm, phát hiện, khoanh định ranh giới các đối tượng đồng dạng cũng như mức độ đồng dạng của chúng khi chưa biết trước các đối tượng đối sánh; một nội dung quan trọng đối với các phương pháp phân tích nhận dạng nói chung. Phương pháp này cũng mới áp dụng có hiệu quả đối với tài liệu dị thường phổ gamma hàng không mà chưa được mở rộng cho các dạng tài liệu địa vật lý khác, kể cả tài liệu từ hàng không. Hiện nay phương pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng đã được các tác giả: Nguyễn Xuân Bình, Nguyễn Đức Vinh, Võ Thanh Quỳnh và nnk nghiên cứu hoàn thiện, khắc phục những hạn chế đã nêu và mở rộng hơn nữa phạm vi áp dụng của phương pháp. Luận Văn này trình bày nội dung của phương pháp đã được hoàn thiện, bằng việc mở rộng thuật toán cho cả trường hợp biết trước đối tượng đối sánh và trường hợp chưa biết trước đối tượng đối sánh, cùng với phần mềm xử lí trên máy tính tương ứng. Tiến hành áp dụng phân tích thử nghiệm đối với tài liệu địa vật lý hàng không (bao gồm cả tài liệu từ và tài liệu phổ gamma), góp phần làm rõ ý nghĩa khoa học cũng như khả năng áp dụng thực tế của phương pháp vừa mới được hoàn thiện, đồng thời góp phần làm sáng tỏ đặc điểm địa chất và triển vọng khoáng sản vùng Đông Tuy Hòa. Luận văn gồm các nội dung chính : - Mở đầu. - Chương 1 – Cơ sở ly thuyết nhận dạng trong xử lý số liệu địa vật lý. - Chương 2 - Hoàn thiện và mở rộng phạm vi áp dụng phương pháp khoảng cách - tần xuất - nhận dạng trong xử lý số liệu địa vật lý máy bay. - Chương 3 - Áp dụng phương pháp khoảng cách – tần suất – nhận dạng vào xử lý số liệu địa vật lý hàng không vùng đông Tuy Hòa - Kết luận. Luận văn là kết quả thực hiện chương trình cao học tại Khoa địa chất – trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên – ĐHQGHN dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Võ Thanh Quỳnh – trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên – ĐHQGHN. Chƣơng 1 - CƠ SỞ LÝ THUYẾT NHẬN DẠNG TRONG XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA VẬT LÝ 1.1. Lý thuyết xử lý tổ hợp số liệu Xử lý tổ hợp dữ liệu về cơ bản là dựa trên nhiều loại thông tin khác nhau để quyết được các nhiệm vụ đặt ra phù hợp với điều kiện kinh tế và kỹ thuật cho phép. Khảo sát và thu thập thông tin về đối tượng phải đáp ứng được các yêu cầu thực tế đặt ra như sau:  Thông tin phải đảm bảo về số lượng và chất lượng để đạt được mục tiêu và xử lý với độ chính xác chấp nhận được.  Thời gian thu thập thông tin phải phù hợp với tiến độ yêu cầu.  Khảo sát, thu thập thông tin phải đạt được hiệu quả kinh tế. Tính đặc trưng cho đối tượng của một loại số liệu địa vật lý do nhiều nguyên nhân quyết định. Một tính chất là đặc trưng cho đối tượng khi độ chênh lệch giá trị của số liệu của tính chất đó giữa đối tượng nghiên cứu với môi trường xung quanh đủ lớn. Trong trường hợp đối tương nằm quá sâu, kích thước quá nhỏ, hoặc do ảnh hưởng của đối tượng khác (phong hóa, biến chất, chất lưu…) dẫn tới độ chênh lệch của giá trị không đủ để phân biệt đối tượng với môi trường xung quanh khi đó thông tin có ích cho xử lý số liệu. Các sai số không tách được sẽ gây ra sai lệch về số liệu khi đó thông tin không còn mang tính đặc trưng cho đối tượng. 1.2. Mẫu và các đặc trƣng thông kê số liệu địa vật lý 1.2.1. Số liệu đo và mẫu ngẫu nhiên Các giá trị trường đại vật lý đo được là các số cụ thể nên đại lượng ngẫu niên là mô tả nền tảng để mô tả các số liệu đại vật lý Đại lượng X được gọi là đại lượng ngẫu nhiên nếu trong mỗi phép đo sẽ xuất hiện một trong những giá trị cụ thể x 1 , x 2, x 3 ,…của đại lượng náy với xác xuất tương ứng p 1 , p 2 , p 3 … Tất cả cá giá trị có thể của X sẽ tạo thành nhóm đầy đủ vì bao giờ trong kết quả của một phép đo cúng sẽ xuất hiện một giá trị xi nào đó (biểu hiện nào đó của X); nghĩa là bao giờ cúng tồn tại đẳng thức: =1 (1.1) Để mô tả các đại lượng ngẫu nhiên, người ta sử dụng công cụ toán học xác suất thông qua hàm phân bố xác suất và các đặc trưng thống kê. 1.2.2. Hàm mật độ xác suất Hàm mật độ xác suất có các tính chất sau: (1.2) (1.3) P(x 1 <X< x 2 )= (1.4) Với P(x 1 <X< x 2 ) là xác suất rơi khoảng (x 1 ;x 2 ) của đại lượng ngẫu nhiên x F(x 1 )= (1.5) Với F(x) là hàm phân hàm bố của X; hàm mô tả xác suất để đại lượng ngẫu nhiên X nhận các giá trị nhỏ hơn giá trị x i nào đó. Đồ thị của hàm phân bố mật độ xác suất thực nghiệm được dựng lên từ số liệu khảo sát thực tế được gọi là đường cong biến phân. Ngoài hàm phân bố F(x) và hàm mật độ f(x) người ta còn dung các đặc trưng thống kê để mô tả các đại lượng ngẫu nhiên bao gồm:  Kỳ vọng toán M[x]= = x i (1.6)  Mod (M 0 ) là giá trị mà tại đó hàm mật độ phân bố max  Median (M e ) là giá trị của X có xác suất P(x) =  Phương sai: D[x]= M[x- [Mx]] 2 = – M[x]) 2 p i (1.7)  Độ lệch trung bình bình phương = (1.8) 1.3. Các thuật toán nhận dạng 1.3.1. Mẫu chuẩn các đặc điểm đặc trƣng và sử dụng mẫu chuẩn trong nhận dạng Các mẫu hay đối tượng chuẩn là phần diện tích ở đó bằng các số liệu khoan và các số liệu địa chất khác đã xác định được bản chất địa chất của từng đối tượng gây ra trường địa vật lý. Một đối tượng chuẩn nào đó có phạm vi ứng dụng là giới hạn và nó phụ thuộc vào các yếu tố sau:  Đối tượng chuẩn phải có giá trị thông tin tin cậy theo mục tiêu tìm kiếm.  Đối tượng chuẩn phải phù hợp với diện tích nghiên cứu.  Mật độ lưới khảo sát các loại thông tin phải tương ứng với đối tượng Dựa vào các giá trị trường quan sát được trên các đối tượng chuẩn người ta tiến hành xác định các đặc trưng thống kê của trường cho từng đối tượng. Các đặc trưng này được sử dụng tùy thuộc vào thuật toán nhận dạng áp dụng. Thường các đặc trưng bao gồm:  Đường cong biến phân (hàm phân bố mật độ xác suất thực nghiệm).  Kỳ vọng và phương sai của trường (tính thông qua đường cong biến phân). 1.3.2. Các thuật toán nhận dạng có mẫu chuẩn - Phương pháp nhận dạng sử dụng toán logic. - Phương pháp nhận dạng sử dụng phân tích hồi quy. - Phương pháp kiểm định giả thuyết thống kê 1.3.3. Các thuật toán nhận dạng không có mẫu chuẩn - Thuật toán kiểm chứng thống kê - Thuật toán K trung bình Chƣơng 2 - HOÀN THIỆN VÀ MỞ RỘNG PHẠM VI ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP KHOẢNG CÁCH -TẦN SUẤT - NHẬN DẠNG TRONG XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA VẬT LÝ MÁY BAY. 2.1. Các phƣơng pháp phân tích tài liệu địa vật lý máy bay trong nƣớc và trên thế giới 2.1.1. Các phƣơng pháp phân tích tài liệu địa vật lý máy bay trên thế giới - Các phương pháp tách trường. - Các phương pháp thống kê nhận dạng: + Các phương pháp nhận dạng theo đối tượng chuẩn. + Các phương pháp nhận dạng không có đối tượng chuẩn theo nguyên lý tự điều chỉnh. - Các phương pháp thống kê thực nghiệm.  Các thông số Dominal.  Các hàm tương quan.  Các hàm xác suất thống kê.  Các tỉ số hàm lượng các nguyên tố.  Các phương pháp khác. 2.1.2. Các phƣơng pháp phân tích tài liệu địa vật lý may bay ở Việt Nam Công tác phân tích tài liệu địa vật lý hàng không ở nước ta trong những năm gần đây cũng đã có được những bước tiến đáng kể. Trong tổ hợp các phương pháp phân tích tài liệu đang được sử dụng trong các đề án bay đo ngoài một số phương pháp định tính với các thuật toán tương đối đơn giản căn cứ trực tiếp vào đặc điểm hình thái của các bản đồ trường thì một số phương pháp phân tích hiện đại như: Dominal,tương quan,nhận dạng v.v cũng đã được đưa vào áp dụng. 2.2. Hoàn thiện và mở rộng phạm vi áp dụng phƣơng pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng trong xử lý-phân tích số liệu địa vật lý 2.2.1. Nội dung Phƣơng pháp Khoảng cách - Tần suất - Nhận dạng hiện nay a. Xây dựng ma trận thông tin đối tượng mẫu Các ma trận thông tin của đối tượng mẫu (quặng và không quặng) theo phương pháp phân tích khoảng cách khái quát dễ dàng có được trực tiếp từ số liệu địa vật lý trên các đối tượng mẫu đó. Ma trận thông tin của đối tượng mẫu trong phương pháp phân tích tần suất được xây dựng từ chính ma trân mẫu quặng như sau: Từ tập hợp số liệu của các chủng loại thông tin của đối tượng mẫu quặng trong phương pháp phân tích khoảng cách khái quát xây dựng các đường cong biến phân (đường cong mật độ phân bố). Từ các đường cong biến phân xác định khoảng giá trị đặc trưng cho từng tham số. Sau khi có được các khoảng giá trị đặc trưng, dùng nó làm “cửa sổ quét” để tạo ra các đơn vị thông tin cho từng chủng loại thông tin, nếu nó nằm trong khoảng giá trị đặc trưng sẽ nhận giá trị là 1, nằm ngoài sẽ nhận giá trị là 0. Bằng cách này sẽ chuyển được một ma trận thông tin với các số liệu địa chất, địa vật lý bất kì về ma trận thông tin chuẩn theo yêu cầu của thuật toán với các phần từ là các giá trị 1 hoặc 0. b. Đánh giá lựa chọn tổ hợp thông tin Việc đánh giá lựa chọn tổ hợp thông tin được tiến hành trên cơ sở vận dụng kết hợp cả 2 phương pháp theo cách như sau: - Tiến hành phương pháp phân tích khoảng cách khái quát trên ma trận thông tin của 2 đối tượng mẫu (quặng và không quặng) xác định tập { 2 i  }. - Tiến hành phương pháp phân tích tần suất trên ma trận thông tin của đối tượng mẫu quặng thông qua các giá trị Q h . c. Phân tích đối sánh xác định các đối tượng đồng dạng Các đối tượng cần đối sánh với đối tượng mẫu để xem nó có đồng dạng với đối tượng mẫu hay không được thực hiện theo cách như sau: - Tiến hành đánh giá lượng tin I i cho tất cả các tính chất của đối tượng đối sánh bằng phương pháp phân tích tần suất và xác định được tập {I i }. Ở đây ma trận thông tin của đối tượng đối sánh được xây dựng thông qua chính các khoảng giá trị đặc trưng của đối tượng mẫu với cách làm như đã nêu. - Tính tỉ trọng thông tin tương đối của h tính chất đầu đã được lựa chọn ở mục 2 theo công thức cho đối tượng đối sánh, ký hiệu là Q * h . Đối tượng đối sánh được xem là đồng dạng với đối tượng mẫu khi Q * h ≥ Q h . 2.2.2. Hoàn thiện và mở rộng phạm vi áp dụng Phƣơng pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng a. Nghiên cứu hoàn thiện nội dung phương pháp Từ thành công của của việc hoàn thiện và mở rộng phạm vi áp dụng của phương pháp Tần suất-Nhận dạng chúng tôi tiếp tục nghiên cứu hoàn thiện và mở rộng phạm vi áp cho phương pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng đối với trường hợp chưa biết trước các đối tượng đối sánh cụ thể như sau: Bước 1 - Nội suy các số liệu khảo sát địa vật lý thực tế lên mạng lưới đều (ô vuông hoặc chữ nhật) bằng các thuật toán nội suy hiện có. Nội dung này được thực hiện dễ dàng bằng các thuật toán nội suy trong Bộ chương trình phân tích phổ-thống kê COSCAD. Bước 2 - Thực hiện các nội dung như: - Xây dựng các ma trận thông tin của các đối tượng mẫu cho cả hai thuật toán: thuật toán phân tích tần suất và thuật toán phân tích khoảng cách khái quát. Nội dung này được thực hiện theo đúng phương pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng hiện có. - Đánh giá, lựa chọn tổ hợp thông tin trên các đối tượng mẫu. Việc đánh giá lựa chọn tổ hợp thông tin được tiến hành trên cơ sở vận dụng kết hợp cả 2 phương pháp theo cách như sau: + Tiến hành phương pháp phân tích khoảng cách khái quát trên ma trận thông tin của 2 đối tượng mẫu (quặng và không quặng) xác định tập { 2 i  }. + Tiến hành phương pháp phân tích tần suất trên ma trận thông tin của đối tượng mẫu quặng. Đến đây ta không sắp xếp { i I } theo thứ tự giảm dần của chính nó để được tập { * i I } mà sắp xếp nó theo thứ tự của tập { 2* i  } và gọi tập mới này là {J i }. Tính tỉ trọng thông tin tương đối của h tính chất đầu theo tập {J i }, ta gọi nó là Q h . Khi đó Q h được tính: %100 1 2 1 2      k i i h i i h j j Q (3.1) Tổ hợp h tính chất đầu được lựa chọn thông qua các giá trị Q h như sau: Xây dựng đường cong Q h theo h (trục y là Q h , trục x là h); Giá trị h được xác định sao cho tại đó trị tuyệt đối đạo hàm bậc 2 của Q h theo h có giá trị lớn nhất ( Q h h   2 2 max) nghĩa là tại đó có sự phân chia (phân tách) rõ nhất giữa tập các thông tin độ tin cậy cao và tập các thông tin độ tin cậy thấp. Trên đường cong Q h hoành độ h được xác định tại điểm có độ cong lớn nhất. Bước 3.  Trường hợp biết trước đối tượng đối sánh. Nội dung này đã được giải quyết ở phương pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng hiện có.  Trường hợp chưa biết trước đối tượng đối sánh. Phân tích, tính toán chỉ số đồng dạng Q * h cho tất cả các điểm trên các nút của của mạng lưới đều đã được nội suy, trên toàn bộ diện tích vùng nghiên cứu. Nội dung này được thực hiện như sau: - Dùng các “cửa sổ quét” để xác định ranh giới diện tích của các đối tượng đối sánh. Các “cửa sổ quét” có thể là các hình tròn, hình vuông, hình chữ nhật, hình elipxoid với các kích thước và góc quay khác nhau. Các diện tích nằm trong cửa sổ quét được xem là các đối tượng đối sánh, cần tiến hành xử lý, phân tích đối sánh, xác định mức độ đồng dạng của chúng so với đối tượng mẫu thông qua chỉ số đồng dạng Q * h . Nội dung này được thực hiện giống như như trường hợp các đối tượng đối sánh đã biết của phương pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng đã được trình bày. Giá trị Q * h của đối tượng đối sánh vừa tính được sẽ được gán cho điểm trung tâm của cửa sổ quét. Điểm trung tâm này sẽ trùng với điểm nút của mạng lưới đều đã được nội suy. - Dịch chuyển cửa sổ quét khắp diện tích của vùng nghiên cứu, với bước dịch đều theo mạng lưới đã được nội suy. Kết quả ta được một File số liệu các chỉ số đồng dạng Q * h (x,y) theo tọa độ trùng với tọa độ của mạng lưới đã được nội suy trên khắp diện tích vùng nghiên cứu. - Khoanh định và đánh giá mức độ đồng dạng của các diện tích đồng dạng với đối tượng mẫu. Từ File số liệu này, với các mức giá trị ngưỡng cho trước ta sẽ có xác định được sự phân bố của các đối tượng đồng dạng cũng như mức độ đồng dạng của chúng so với đối tượng mẫu trên toàn diện tích nghiên cứu bằng việc xây dựng bản đồ đồng mức giá trị của Q * h (x,y). Trên quan điểm của một phương pháp phân tích nhận dạng, đến đây bài toán nhận dạng cụ thể vừa đặt ra đã được giải quyết một cách triệt để như cách làm thông thường của các phương pháp phân tích nhận dạng trong địa vật lý. b. Xây dựng chương trình và phân tích thử nghiệm Theo nội dung phương pháp đã được bổ sung hoàn thiện như trình bày ở trên, chúng tôi đã xây dựng chương trình phân tích mới trên máy tính. Chương trình được viết bằng ngôn ngữ FORTRAN, trên cơ sở bổ sung, phát triển từ chương trình QKC hiện có, cho cả hai phương án: phương án biết trước các đối tượng đối sánh và phương án chưa biết trước các đối tượng đối sánh. Chương trình có tên gọi mới: chương trình QKCM. Chúng tôi đã tiến hành phân tích thử nghiệm bằng chương trình phân tích mới trên tài liệu thực tế ở diện tích phần phía đông vùng bay Tuy Hòa cho cả tài liệu từ và phổ gamma hàng không và thu được kết quả tốt, phù hợp với các kết quả phân tích trước đó bằng tổ hợp của nhiều phương pháp nhận dạng khác nhau. Sơ đồ các bƣớc thực hiện chƣơng trình QKCM Số liệu vào -Số liệu đối tượng mẫu. -Số liệu các đối tượng đối sánh. Bước 1 Xác định các khoảng giá trị đặc trưng của các tính chất của đối tượng mẫu (Thông qua việc xây dựng các đường cong biến phân) Bước 2 Xây dựng ma trận thông tin cho đối tượng mẫu (Sử dụng các khoảng giá trị đặc trưng của đối tượng mẫu để xác định giá trị của từng đơn vị thông tin của từng phần tử của ma trận) Bước 3 Xử lý ma trận thông tin. (Đánh giá và lựa chọn thông tin theo phương pháp phân tích tần suất và phương pháp phân tích khoảng cách khái quát) Bước 4 - Phương án 1: Phân tích đối sánh, xác định các đối tượng đồng dạng với đối tượng mẫu. - Phương án 2: Tính giá trị Q * h tại các vị trí điểm đo trên toàn diện tích khảo sát. In kết quả - Kết quả đánh giá và lựa chọn thông tin. Chƣơng 3 - ÁP DỤNG PHƢƠNG PHÁP KHOẢNG CÁCH -TẦN SUẤT - NHẬN DẠNG VÀO XỬ LÝ SỐ LIỆU ĐỊA VẬT LÝ HÀNG KHÔNG VÙNG ĐÔNG TUY HÒA Vùng nghiên cứu có tổng diện tích khoảng 3600 km 2 thuộc phần phía đông của Đề án bay đo từ-phổ gamma tỉ lệ 1:25.000 vùng Tuy Hòa do Xí nghiệp Địa vật lý Máy bay thực hiện năm 1988. 3.1. Lịch sử nghiên cứu đia chất – địa vật lý vùng đông Tuy Hòa 3.1.1. Lịch sử nghiên cứu Địa chất So với các khu vực khác trong cả nước, khu vực Trung Trung Bộ nói chung, khu vực nghiên cứu nói riêng công tác nghiên cứu địa chất được tiến hành chậm hơn. Công tác nghiên cứu này được bắt đầu tiến hành theo hệ thống vào cuối những năm 20 của thế kỷ 20 3.1.2. Lịch sử nghiên cứu Địa vật lý Cũng như công tác nghiên cứu địa chất, công tác điều tra địa vật lý khu vực Trung Trung Bộ, trong đó có vùng nghiên cứu được tiến hành nghiên cứu khá muộn. 3.2. Đặc điểm địa chất và địa vật lý của vùng Đông Tuy Hòa 3.2.1. Đặc điểm địa lý, tự nhiên a. Vị trí địa lý ,địa hình Khu vực nghiên cứu thuộc Trung Trung Bộ thuộc phần lớn thuộc địa phận tỉnh Phú Yên, được giới hạn từ 12 53’ -13 21’ vĩ độ 108 53’ -109 28’ kinh độ đông với tổng diện tích gần 3500km 2 b. Khí hậu, thủy văn Khu vực nghiên cứu dặc trưng bởi điều kiện nhiệt phong phú 3.2.2. Đặc điểm địa chất Khu vực nằm sát rìa phía Nam- Đông Nam của đới Kon Tum và là một một khối nâng bền vững trong suốt Plaleozoi. Tuy nhiên, từ Plaleozoi muộn đến đệ tứ, vùng bị các hoạt động của quá trình hoạt hóa magma kiến tạo xảy ra mạnh mẽ đã phá vỡ móng kết tinh. Phần lớn diện tích của vùng lộ ra các magma xâm nhập của các phức hệ khác nhau. Một số diện tích bị phủ bởi các thành tạo trầm tích phun trào có tuổi Carbon – Permen, triat trung, Kreta, Kainozoi. Phần còn lại là các đá mỏng kết tinh còn sót lại. 3.2.3. Đặc điểm địa vật lý a. Đặc điểm trường từ Trường từ trên vùng nhìn chung phân dị yếu với các dị thương biên độ nhỏ kéo dài theo phương vĩ tuyến b. Đặc điểm trường phổ gamma. Trường phổ gamma trên vùng phân dị mạnh, cường độ trường biến đổi liên tục rất thấp đến rất cao. 3.3. Kết quả áp dụng phƣơng pháp Khoảng cách-Tần suất-Nhận dạng vào phân tích tài liệu thực tế vùng Đông Tuy Hòa Khoanh định các trường xạ-địa hoá cục bộ có tiềm năng triển vọng khoáng hoá quặng; Đánh giá, phân loại mức độ triển vọng của các diện tích; Từ đó xây dựng “Sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản” được tiến hành theo các bước như sau: Bước 1: Khoanh định các trường xạ địa hóa cục bộ, liên quan với các đới biến đổi có tiềm năng triển vọng khoáng hóa quặng. Bước 2: Đối sánh các tiêu chuẩn địa vật lý với các tiền đề địa chất, khoanh định các đới có triển vọng, phân loại chúng. Kết quả phân tích bằng phương pháp này cho kết quả phù hợp với tài liệu thực tế trên những vùng đã được kiểm tra đánh giá mặt đất.  Nhóm bản chất Kali: ở nhóm này có các cụm 51, 88, 92 xếp là loại ít có triển vọng. trong đó cụm 88 đã được kiểm tra mặt đất không có biểu hiện quặng và các dấu hiệu để khoanh định các đới biến đổi dự đoán. Chọn cụm 88 là đối tượng mẫu không quặng và cụm 68 là đối tượng quặng. Kết quả, trong 13 cụm được xác lập là đồng dạng với cụm 68 có 8 cụm được kiểm tra mặt đất và 5 cụm chưa được kiểm tra. Tất cả 8 cụm được kiểm tra đều được đánh giá là có triển vọng trong đó 3 cụm (87,89,94) xếp là triển vọng loại 1 và 5 cụm (10,60, 95, 101) triển vọng loại 2. Kết quả đưa ra ở bảng (3.1).  Nhóm bản chất Thori – Kali: cặp mẫu điển hình cho nhóm này được chọn là cụm 38 đối tượng mẫu quặng và cụm 55 đối tượng mẫu không quặng. Kết quả phân tích tương đối khả quan là trong 8 cụm được xác định là đồng dạng với đối tượng quặng có 5 cụm được kiểm tra mặt đất thì 4 cụm (28, 41, 52, 95) được xác định là có triển vọng và 1 cụm (56) đánh giá là ít có triển vọng. Kết quả đưa ra ở bảng (3.2).  Các nhóm bản chất còn lại phân tích cho kết quả tham khảo không thật đảm bảo độ tin cậy. STT Số hiệu cụm Cụm đã kiểm tra mặt đất Kết quả đánh giá 1 21 2 28 * T.V LOẠI 1 3 41 * T.V LOẠI 1 4 52 * T.V LOẠI 1 5 56 * Ít triển vọng 6 90 7 95 * T.V LOẠI 2 8 105 Bảng 3.1 - Kết quả phân tích theo phương pháp Khoảng cách-Tần suất -Nhận dạng và so sánh với kết quả kiểm tra mặt đất Các cụm đối tượng mẫu: 38 và 55. So sánh kết quả phân tích của 2 phương pháp trên với 2 nhóm bản chất phóng xạ điển hình (K và Th - K) thì cho thấy kết quả phân tích trên 2 phương pháp là tương đối trùng nhau và phù hợp với tài liệu thực tế trên những diện tích đã được kiểm tra. Có thể thấy các kết quả phân tích bằng phương pháp khoảng cách –tần suất – nhận dạng cho kết quả rất phù hợp với tài liệu thực tế trên những vùng đã được kiểm tra đánh giá mặt đất. Điều này cho thấy phương pháp tính toán đúng đắn và cho phép dự báo triển vọng khoáng sản trên những cụm đồng dạng tiếp theo chưa được kiểm tra mặt đất là hoàn toàn có cơ sở. STT Số hiệu cụm Cụm đã kiểm tra mặt đất Kết quả đánh giá 1 10 T.V LOẠI 2 2 19 3 24 4 39 5 60 * T.V LOẠI 2 6 66 7 74 * T.V LOẠI 2 8 87 * T.V LOẠI 1 9 89 * T.V LOẠI 1 10 94 * T.V LOẠI 1 11 95 * T.V LOẠI 2 12 99 13 101 * T.V LOẠI 2 Bảng 3.2: Kết quả phân tích theo phương pháp khoảng cách –tần suất – nhận dạng và so sánh với kết quả kiểm tra mặt đất Đối tượng mẫu: 68 và 88. Từ các kết quả phân tích nói trên tiến hành xây dựng “Sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản” theo tài liệu địa vật lý máy bay trên toàn diện tích vùng Đông Tuy Hoà (Hình 3.8). Trên Sơ đò này các đới triển vọng được khoanh định và xếp loại về mức độ triển vọng theo cách như sau: - Triển vọng loại A1 là các đới đã được kiểm tra đánh giá mặt đất và được xác nhận là rất triển vọng. - Triển vọng loại A là các đới chưa được tiến hành kiểm tra đánh giá mặt đất nhưng đạt các tiêu chuẩn địa vật lý từ các kết quả phân tích nhận dạng. - Triển vọng loại B là các đới chưa được tiến hành kiểm tra mặt đất và các kết quả phân tích nhận dạng theo các phương pháp đã tiến hành không hoàn toàn trùng nhau. Căn cứ trên “Sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản” có thể thấy khoáng sản trong vùng biểu hiện khá phong phú, đa dạng. [...]... Vinni trong đánh giá lựa chọn thông tin cũng như trong phân tích đối sánh, xác định đối tượng đồng dạng Trình bày những kết quả mới về việc hoàn thiện và mở rộng phạm vi áp dụng của “ phương pháp khoảng cách – tần suất – nhận dạng ” trong xử lý- phân tích các số liệu địa vật lý, đặc biệt là các số liệu phổ gamma hàng không Các kết quả áp dụng phương pháp khoảng cách – tần suất – nhận dạng mới vào xử lý- phân... thường trong xử lýphân tích tài liệu phổ gamma hàng không TC Địa chất, A/304: 70-75 Hà Nội 11 Võ Thanh Quỳnh (2008) Xây dựng một phương pháp nhận dạng mới trong xử lý tài liệu địa vật lý trên cơ sở vận dụng kết hợp các phương pháp phân tích khoảng cách khái quát và phân tích tần suất TC Địa chất, A/305: 61-66 Hà Nội 12 Nguyễn Tài Thinh, Võ Thanh Quỳnh và n.n.k (1997) Áp dụng các phương pháp mới trong. .. KẾT LUẬN Trên cơ sở nghiên cứu tìm hiểu lý thuyết nhận dạng và một số phương pháp phân tích nhận dạng đang được ứng dụng trong xử lý phân tích tài liệu địa vật lý ở nước ta hiện nay, Luận Văn đã trình bày một cách tiếp cận mới giải quyết bài toán nhận dạng thông qua việc kết hợp phương pháp phân tích khoảng cách khái quát theo thuật toán của Paguônôp và phương pháp phân tích tần suất theo thuật toán... vào xử lý- phân tích tài liệu thực tế vùng Đông Tuy Hòa đã góp phần làm sáng tỏ ý nghĩa khoa học và khả năng áp dụng thực tế của phương pháp Sơ đồ dự báo triển vọng khoáng sản vùng Đông Tuy Hòa theo tài liệu địa vật lý hàng không trên cơ sở áp dụng phương pháp phương pháp khoảng cách – tần suất – nhận dạng mới là những kết quả mới, khách quan, góp phần làm sáng tỏ đặc điểm địa chất và triển vọng khoáng... Lưu trữ Cục Địa chất Việt Nam Hà Nội 8 Võ Thanh Quỳnh, Nguyễn Xuân Ngoan, Vũ Tuấn Hùng Thành lập bộ chương trình xử lý tài liệu địa vật lý máy bay Lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam Hà Nội 2002 9 Võ Thanh Quỳnh (2007) Một cách tiếp cận mối giải quyết bài toán nhận dạng trong xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý TC Địa chất, A/302: 76-80 Hà Nội 10 Võ Thanh Quỳnh (2008) Phương pháp đánh và phân... Quỳnh (1988) Ứng dụng phương pháp phổ gamma hàng không trong tìm kiếm Uran và các khoáng sản có ích khác liên quan với phóng xạ Báo cáo tại Hội nghị khoa học vật lý hạt nhân ứng dụng Viện Khoa học Việt Nam Hà Nội 6 Lê Khánh Phồn (1996) Phương pháp xử lý luận giải tài liệu phổ gamma mặt đất mô phỏng theo địa hoá Báo cáo khoa học tại Hội nghị khoa học lần thứ 12 Trường Đại học Mỏ - Địa chất, 7 Võ Thanh... thác các chương trình nội hợp dụng Báo cáo tổng kết đề tài NCKH cấp Bộ Lưu trữ Cục Địa chất Việt Nam Hà Nội 3 Tăng Mười (1995) Địa vật lý máy báy trong điều tra Địa vật lý và tìm kiếm khoáng sản Thông tin KHKT Địa chất Hà Nội 4 Tăng Mười, Võ Thanh Quỳnh (1990) Xác lập các căn cứ khoa học đánh giá tiềm năng triển vọng Uran trên lãnh thổ Việt Nam thông qua tài liệu Địa vật lý máy bay Báo cáo tổng kết... vùng References Tài liệu tiếng Việt 1 Nguyễn Thế Hùng, Nguyễn Tài Thinh,… Võ Thanh Quỳnh (2002) Tổng hợp phân tích các tài liệu địa lý để nhận dạng đánh giá triển vọng khoáng sản nội sinh các dị thường địa vật lý ở Miền Trung Việt Nam Lưu trữ Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam Hà Nội 2 Vũ Thu Hương và n.n.k (1992) Xây dựng thư viện chương trình xử lý và phân tích tài liệu Địa vật lý đã có và khai thác... Thinh, Võ Thanh Quỳnh và n.n.k (1997) Áp dụng các phương pháp mới trong xử lý, phân tích, biểu diễn và lưu trữ các tài liệu địa vật lý Lưu trữ Cục Địa chất Việt Nam Hà Nội 13 Phạm Tiến Thuận, Nguyễn Xuân Sơn, Võ Thanh Quỳnh, Nguyễn Đình Đạt (1996) Báo cáo kết quả bay đo từ phổ gamma tỷ lệ 1/50.000 vùng Phan Thiết Lưu trữ Cục Địa chất Việt Nam Hà Nội 14 Phạm Tiến Thuận, Nguyễn Xuân Sơn, Võ Thanh Quỳnh,... trữ Cục Địa chất Việt Nam Hà Nội 14 Phạm Tiến Thuận, Nguyễn Xuân Sơn, Võ Thanh Quỳnh, Nguyễn Văn Phùng (1994) Báo cáo kết quả bay đo từ phổ gamma tỷ lệ 1/25.000 vùng Đà Lạt Lưu trữ Cục Địa chất Việt Nam Hà Nội Tài liệu tiếng Anh: 15 Green A.A (November 1987) Leveling airborne gamma-radiation data using betweenchannel correlation information, Geophysics, Vol.52, No11 16 Grasty L., Glynn J.E., and Grant . vi áp dụng phương pháp Khoảng cách- Tần suất- Nhận dạng trong xử l - phân tích số liệu địa vật lý. Áp dụng phương pháp khoảng cách – tần suất – nhận dạng. khoảng cách - tần xuất - nhận dạng trong xử lý số liệu địa vật lý máy bay. - Chương 3 - Áp dụng phương pháp khoảng cách – tần suất – nhận dạng vào xử lý số