s
Доцент Морозов Михаил Владимирович: официальный сайт

Михаил Владимирович Морозов:
персональный сайт

А Г Д К Л М П Р С Т У Х Я

ГЕОХИМИЯ на ПРАКТИКЕ: 2) подготовка данных


Группа компаний ТЕЛЛУР

Решаем задачи геохимического картирования по вторичным ореолам рассеяния (лабораторная работа для студентов 3-го курса).

Этап 2: необходимо подготовить массив геохимических данных к работе - определить характер распределения каждого химического элемента, исключить аномальные значения.

Итак, мы вернулись с поля, нагруженные пробами почв. Сдали их в лабораторию, а взамен получили множество страниц с колонками чисел - содержаниями химических элементов в почвах. Теперь требуется очистить наши данные от мусора, чтобы затем приступить к поиску геохимических аномалий.

ЧТО МЫ ИМЕЕМ: таблицу данных по содержаниям химического элемента. Упростим ее до следующего вида:

столбец 1 - координата по широте ("X" - для удобства берем не градусы, а прямоугольные координаты);

столбец 2 - координата по долготе ("Y" - для удобства берем не градусы, а прямоугольные координаты);

столбец 3 - содержание химического элемента в пробе.

ПРИМЕЧАНИЕ: единицы измерения. Содержания химических элементов в горных породах, рудах и почвах измеряются в следующих единицах:

(а) массовый процент, мас.% (не надо называть его весовым, это безграмотно) - это единица для основных (т.н. породообразующих) элементов, их иногда называют "макроэлементами";

(б) грамм на тонну, г/т - единица для измерения содержания "микроэлементов", которые содержатся в образце в малых количествах (ее придумали горняки, которым важно, сколько граммов металла содержится в тонне руды).

Коэффициент перехода между этими единицами - ДЕСЯТЬ ТЫСЯЧ. Т.е. 1 мас.% = 10000 г/т, а 1 г/т = 0,0001 мас.%. Никогда не путайте! Надо запомнить - "четыре ноля".

Иногда 1 г/т обозначают как 1 мг/кг (один миллиграмм на килограмм, эту единицу придумали лабораторщики, для которых объект - это малая навеска), еще реже - как 1 млн.-1. Обратите внимание, почему.

Важный момент: в 1 тонне содержится 1 миллион грамм, т.е. 106 (именно поэтому 104 - это перевод между мас.% и г/т, т.к. 1% = 10-2). Т.е. 1 грамм - это миллионная часть тонны. Поэтому зарубежом, где трава зеленее, нет, ароматнее, нет, не так, там, где нас нет, опять не так, где никто и двух слов по-русски связать не может, грамм на тонну называют "часть на миллион" (part per million) и обозначают ppm (произносится "пи-пи-эм", я же говорю Вам - смех и грех). При этом в названии единицы никак не звучит, что это не просто доля, а доля МАССОВАЯ. Это порой путает людей и приводит к ошибкам, потому что грамм на тонну - это всегда одна часть на миллион, но не всякая часть на миллион - это грамм на тонну.

В той же геохимии иногда расчеты ведутся в переводе на количества атомов. Тогда приходится использовать в качестве единиц атомный процент (ат.%) и "атом на миллион [атомов]" (англ. apm - atoms per million).

Можно еще вспомнить про метод ядерного магнитного резонанса (ЯМР-спектроскопия), где спектральная шкала измеряется в миллионных долях (ppm), т.е. тоже в частях на миллион, но уже тем более не массовых (и даже не атомных). И я уж совсем молчу про малышку на миллион (может, она должна называться baby per million???). Все, хватит примечания, возвращаемся к теме.

ЧТО НАМ ПОНАДОБИТСЯ: для начала - электронная таблица, например Microsoft Excel (не забудьте приобрести лицензионную версию!) или Apache OpenOffice Calc (он бесплатный). А, поскольку считать мы будет статистические параметры, в дополнение к электронным таблицам используем специальное ПО для математической статистики: программу STATISTICA фирмы StatSoft (в ВУЗы продается со скидкой!). Почему именно это ПО, а не конкурентов? А вот люблю эту прогу, очень она мощная и удобная, все умеет и понятно показывает. Жалко, что любовь не купишь, так бы я ее конвертировал в пожизненную лицензию от StatSoft!

ОФИЦИАЛЬНЫЕ СТРАНИЦЫ производителей ПО:

ОБЪЯСНЕНИЕ 1. Работа с электронной таблицей. В процессе работы нам придется выполнять стандартные операции в электронной таблице: использовать формулы, которые будут ссылаться на ячейки и их диапазоны и пр. Читатели данного руководства должны уметь выполнять такого рода действия. Сослаться на ячейку таблицы или на диапазон ячеек можно, набрав в строке формулы соответствующие адреса ячеек или ткнув в ячейки мышкой. Как конкретно это делается, я объяснять не буду. Если читатель не умеет - пусть сначала научится базовым приемам работы в электронной таблице. Эти приемы одинаковы для всех таблиц.

ОБЪЯСНЕНИЕ 2. Версии программ. Конкретные меню программ и возможности команд порой меняются от версии к версии. Я использую здесь меню MS Office 2003 и OpenOffice 3.2. Почему этих версий? А потому. Если у Вас другая версия, и меню выглядит иначе, - заходим в интернет и ищем нужную нам функцию или команду на справочных сайтах, с помощью поисковиков. Если знать, как выглядит функция в одной версии, нетрудно найти ее в другой, тем паче, что интернет кишит паническими криками о помощи людей, попавших именно в такую ситуацию. Делать сравнение разных версий я не буду.

Согласны? Тогда едем дальше.

ПОЛЕЗНЫЕ МАТЕРИАЛЫ:
Курс "Математические методы моделирования в геологии".
Занятие 1. Статистическое распределение.
Занятие 2. Проверка гипотезы о нормальном распределении.
КАРТЫ: созданиегеохимических карт (цикл из восьми занятий).

§1. Идея статистического подхода: закон распределения. Вероятностная доска.

Доска Гальтона - виртуальная

§2. Замена нолей: "нолей в природе не бывает" (логарифм, коэффициент вариации и мн. др.). Геохимический и лабораторно-аналитический подход. Загадочный "предел обнаружения".

§3. Нормальное (гауссово) и логнормальное распределения. Гистограмма.

§4. Параметры нормального распределения: блеск. Критерии нормальности распределения.

§5. Параметры нормального распределения: нищета. Робастные (непараметрические) методы оценки нормальности распределения. Ящик с усами.

§6. Аномальные значения: удаление мусора. Правило "трех сигм".

§7. Проверка дисперсии по-ленински: переменная должна быть переменной!

§8. Как составить отчет к первой части лабораторной работы.





Опубликовать в своем блоге livejournal.com


Error. Page cannot be displayed. Please contact your service provider for more details. (12)






Энциклопедия
Найти

Голос Севастополя

Сайт Сделано у нас

Благотворительный фонд АдВита. Сбор пожертвований на лечение онкологических больных

Элементы       Все о Геологии

Перископ ГК Теллур
РМО Бродячая Камера