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判別分析法在地質工程中的運用

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判別分析通常就是指按照觀測的幾個變數的數值對研究物件進行分類分析的一種重要的途徑,以下是小編蒐集的一篇探究判別分析法在地質工程中的運用的論文範文,歡迎閱讀檢視。

判別分析法在地質工程中的運用

當前,我國的科學技術水平在不斷的發展,數學這門重要的學科也在其他學科當中不斷的拓展和滲透,其在發展的過程中也形成了非常豐富的子學科,而其在應用的過程中也給地質研究工作質量的提升提供了非常好的前提條件。地質變化在發展的過程中存在著較強的不可逆性,這樣也就使得地質工作在執行的過程中存在著非常強的複雜性,而判別分析在地質工程的指標判定和分析當中有著十分重要的作用,這樣一來也就使得地質工程的分辨能力和分辨水平不斷的提升。

 1判別分析的原理、目標及方法

判別分析通常就是指按照觀測的幾個變數的數值對研究物件進行分類分析的一種重要的途徑,從某種角度上來講,它和聚類分析法有著非常強的相似性,但是它們也存在著一定的不同之處,其中表現比較明顯的就是是不是首先要完成對研究物件的分類,而判別分析是要在特定的條件下對相關的指標進行詳細的分類。

判別分析的主要目標就是使得判別函式在對觀測量實施判斷的時候所產生的差別控制在最小的水平。此外,判別標準的誤差率在實際的工作中還和各個因素之間在總體上所產生的差異程度有著非常密切的關係。各個因素之間的整體差異越大,建立的判別標準就越具備有效性,相反,如果各個因素之間所存在的差異越小,判別的準確性和有效性也會受到非常不利的影響。

經常使用的判別方法有4種,一種是距離判別法,一種是Fisher判別法,一種是貝葉斯判別法,最後一種是逐步判別法。距離判別法通常就是指按照已知的分類,對各類的中心點進行計算,通常我們將這一數值叫做分類的均值。之後選取任意樣本進行測驗,如果它和某一個重心的距離最短,就將其劃歸為哪一類。而且其對總體分佈情況並沒有十分嚴格的要求。Fisher判別法通常就是將投影作為其判斷的一個基本原理,在實際的工作中可以使得投影之後各個組之間分離比較明顯,其中,我們可以藉助一元方差的指導思想推匯出判別工作中所使用的函式表示式。貝葉斯判別法在應用的過程中首先是對概率分佈進行具體而準確的描述,然後再在抽取樣本的前提下對之前的認識和定位進行適當的調整和修改,之後就得到了相對較為客觀和準確的概率分佈。在得到了概率分佈之後就可以更加清晰準確的對其進行判別分析。逐步判別法在應用的過程中主要採用的是有進有出的計算方式。在經過了嚴格的選擇之後選擇影響比較明顯的變數,將不顯著的變數直接刪除。在得到了比較恰當的變數之後再根據實際的需要選擇其他三種方法對其採取判別分析。

 2資料來源

資料來源於某地區55個超基性岩體的部分化學分析資料。Yth:巖體號;Lb:類別;x1:MgO;x2:NiO;x3:Cr203;x4:K2O;x5:FeO超基性岩是鉻鐵礦成礦的主要控礦條件,待分析資料提供了各巖體的含鉻鐵礦情況。

其中,22個巖體鉻鐵含礦性已知,1至14號巖體含鉻鐵礦,15至22號巖體不含鉻鐵礦;23至55號巖體鉻鐵含礦性未知待判。

 3分析過程及結果討論

在分析的過程中,分析人員採用的是SPSS軟體對其予以詳細的分析,這軟體是統計學領域當中專業性非常強的統計軟體。其在應用的.過程中具備軟體管理、統計分析和統計繪圖統計報表等重要的功能。這一軟體介面比較符合人們的使用習慣和審美需求,同時在操作的過程中也並不是十分的複雜,在社會發展當中,其也可以廣泛的應用在多個領域當中。

在對巖體進行判別分析處理的過程中,制定的定義域最小值應該設定成1,而定義域的最大值應該設定為2,也就是說將其分成兩類,一類是含礦,一類是不含礦,在這一過程中要選擇Mean值,在這一過程中使用Fisher判別的方式,分析的結果如下所示:組別分組共有22個巖體作為判別基礎資料進入分析,即已知含鉻鐵礦與不含鉻鐵礦巖體全部作為基礎資料進入判別分析;其特徵值為組間平方和與組內平方和之比為6.758;典型相關係數為0.633;卡方檢驗統計量的觀測值為35.852,概率p為0.000,小於0.05;55個巖體均參加了判別過程,沒有剔除個例。

其標準化典型函式為:Func=0.761*MgO+0.503*NiO+0.365*Cr203-0.528*K20-0.020*FeO其典型函式為:Func=-6.259+0.164*MgO+3.165*NiO+1.079*Cr203-4.115*K20-0.010*FeO表1為分類結果。最後系統對回代判別的情況做評價,即第一類含礦組別判別的正確率為100%,第二類不含礦組別判別的正確率為87.5%,而總判別正確率為95.5%.可信度是比較高的。因此,可以這樣認為:對待判巖體的分類結果是可信的。分類結果見表2,其中分析結果1表示含鉻鐵礦,結果2表示不含鉻鐵礦。從而對未知33個礦體進行了很好的分類歸屬。

4判別分析在地質工程中的作用

在生產、科研和日常生活中經常會遇到需要作出判別的問題,這類問題往往是由於我們對事物的瞭解還不夠充分,問題尚可能存在幾種不同結論的情況下提出的。對於地質工作者來說,在工作中經常對各種地質現象進行識別和分類。目前數學地質的發展給某些地質現象的分類提供了定量的方法,判別分析就是其中的一種。例如工程地質人員對某些地區邊坡的穩定性進行調查,發現有穩定的邊坡,也有坍塌的邊坡,這兩種邊坡都與一定的地質條件相聯絡。根據調查資料可以建立一個判別函式,然後把任何一個邊坡調查資料代進判別函式,根據算出的結果,可以判定此邊坡是穩定狀態,還是將要坍塌。判別分析還可以根據礦物成分的不同,區分岩石的種類;也可根據化學成分來區分地層的時代。對不同的土也可以進行分類。

 5結論

判別分析是數學地質研究過程中非常重要的一種方式方法,它對地質工程的勘探有著十分重要的作用,同時和其他的方法相比,其也具有非常強的優勢,它操作十分的簡單,同時判別的過程中準確性也非常高,減少了人工繁重的勞動,所以其在發展的過程中也有著十分積極的現實意義,對我國地質工程的建設和發展有著非常重要的作用。

參考文獻

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