NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP MỚI TRONG PHÂN TÍCH TÀI LIỆU PHỔ GAMMA HÀNG KHÔNG

MỞ ĐẦU Các phương pháp địa vật lý dựa trên việc nghiên cứu các trường vật lý khác nhau được truyền trong lớp vỏ trái đất. Các trường địa vật lý quan trọng nhất là trường trọng lực, trường từ, điện từ, địa chấn và phóng xạ. Các giá trị quan sát của các trường này phụ thuộc, trước tiên vào các tính chất vật lý của đất đá. Cách tiếp cận thông thường để phân tích tài liệu địa vật lý bao gồm xây dựng các mô hình địa chất khác nhau và so sánh dữ liệu địa vật lý lý thuyết được tính toán cho các mô hình này với dữ liệu quan sát được. Trong đó phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không hết sức quan trọng trong công tác xử lý phân tích tổ hợp số liệu địa vật lý. Hiện nay trong công tác phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không người ta sử dụng rất nhiều loại phương pháp khác nhau trong đó nhóm các phương pháp thống kê nhận dạng được ứng dụng rộng rãi và có hiệu quả hơn cả. Tuy nhiên khi áp dụng các phương pháp trên trong nghiên cứu và phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không ở nước ta, vẫn đang gặp phải một số hạn chế cần được nghiên cứu và khắc phục. Nguyên nhân là do khối lượng tài liệu cũng như số lượng các chủng loại thông tin rất lớn, trong khi đó số lượng các tham số đầu vào của các chương trình phân tích hiện có thường bị giới hạn. Việc sử dụng các tổ hợp thông tin khác nhau để tiến hành phân tích cho các kết quả khác nhau. Để giải quyết được vấn đề trên trong những năm gần đây công tác xử lý và phân tích tài liệu địa vật lý hàng không ở nước ta đã có những bước tiến đáng kể. Nhiều tác giả đã tiến hành những nghiên cứu, phân tích thử nghiệm trên các tài liệu thực tế bằng các phương pháp khác nhau và thu được kết quả tốt, trong đó nhóm các phương pháp thống kê nhận dạng đóng vai trò đặc biệt quan trọng và có hiệu quả hơn cả. Đóng góp vào hướng nghiên cứu này có thể kể đến các công trình của các tác giả: TS. Nguyễn Tài Thinh, GS. Lê Khánh Phồn, PGS. Võ Thanh Quỳnh, TS. Nguyễn Thế Hùng, TS. Nguyễn Tuấn Phong và nhiều nhà khoa học khác. Trong các công trình nghiên cứu của mình, bên cạnh việc nghiên cứu, phát triển và đưa vào áp dụng các phương pháp phân tích hiện đại trên Thế giới, các nhà địa vật lý Việt Nam cũng đã đề xuất, xây dựng và đưa vào áp dụng có hiệu quả nhiều phương pháp phân tích mới như: phương pháp phân tích thành phần chính, phương pháp Domian, phương pháp hệ số tương quan, các phương pháp nhận dạng trong đó đáng chú ý là hai phương pháp nhận dạng mới: phương pháp tần suất nhận dạng, và phương pháp khoảng cách tần suất nhận dạng. Đáng chú ý là nhóm đã hoàn thiện hai phương pháp phân tích tài liệu phổ gamma hàng không là: Phương pháp tần suất nhận dạng và phương pháp Khoảng cách tần suất nhận dạng do PGS. Võ Thanh Quỳnh cùng cộng sự đề xuất, xây dựng và đưa vào áp dụng thử nghiệm bước đầu trên một số diện tích bay đo cho kết quả tốt. Giải quyết được nhiều khó khăn trong phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không. Từ đó áp dụng dự báo và tìm kiếm khoáng sản trên nhiều vùng nghiên cứu cho kết quả chính xác. Với các kết quả trên đề tài luận văn: Nghiên cứu áp dụng một số phương pháp mới trong phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không được học viên lựa chọn với các nhiệm vụ chính như sau: Tìm hiểu nghiên cứu một số phương pháp, thuật toán trong phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không. Áp dụng các phương pháp hệ số tương quan và phương pháp tần suất theo thuật toán GriffitrhsVinni từ đó có thể rút những nhận xét, kết luận về khả năng ứng dụng của từng phương pháp. Bố cục luận văn gồm: Mở đầu. Chương 1: Tổng quan về phương pháp phổ Gamma hàng không. Chương 2: Nghiên cứu tìm hiểu một số phương pháp mới áp dụng trong phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không. Chương 3: Áp dụng một số phương pháp mới tiến hành phân tích thử nghiệm tài liệu phổ Gamma hàng không. Kết luận.

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Tạ Quang Hân NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP MỚI TRONG PHÂN TÍCH TÀI LIỆU PHỔ GAMMA HÀNG KHÔNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2020 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Tạ Quang Hân NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP MỚI TRONG PHÂN TÍCH TÀI LIỆU PHỔ GAMMA HÀNG KHƠNG Chuyên ngành: Vật lý địa cầu Mã số: 8440130.06 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS VÕ THANH QUỲNH Hà Nội – 2020 LỜI CẢM ƠN Sau thời gian dài nghiên cứu, cố gắng học tập làm việc cách nghiêm túc, hoàn thành luận văn tốt nghiệp Trước trình bày nội dung luận văn, tơi xin bày tỏ lịng biết ơn đến người giúp đỡ, bên cạnh suốt thời gian qua Trước tiên, với lòng biết ơn sâu sắc xin chân thành cảm ơn PGS.TS Võ Thanh Quỳnh, người thầy trực tiếp hướng dẫn tôi, quan tâm giúp đỡ tơi suốt q trình thực đề tài luận văn tốt nghiệp Không giúp đỡ chun mơn mà tơi cịn học hỏi tinh thần làm việc khoa học đầy trách nhiệm thầy Cũng từ tơi tích lũy nhiều kiến thức kinh nghiệm quý báu Tôi xin gửi lời cảm ơn tới ThS Nguyễn Viết Đạt người tận tình giúp đỡ tơi suốt q trình làm luận văn Và tơi xin chân thành cảm ơn thầy cô môn Vật lý địa cầu - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội giúp đỡ cho tơi nhiều lời khun, đóng góp q báu q trình học tập nghiên cứu để tơi hồn thành luận văn Cám ơn bạn bè đóng góp ý kiến giúp đỡ tôi, đặc biệt người thân bên cạnh động viên, tạo điều kiện thuận lợi cho chỗ dựa tinh thần vững lúc tơi khó khăn Dù cố gắng thời gian nghiên cứu viết luận văn có hạn, kiến thức thân cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi sai sót Kính mong thầy cô bạn quan tâm xem xét đóng góp ý kiến để luận văn tơi hồn Tơi xin chân thành cảm ơn ! Hà Nội, ngày 01 tháng 10 năm 2020 Học viên Tạ Quang Hân MỤC LỤC MỞ ĐẦU .1 CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP PHỔ GAMMA HÀNG KHÔNG 1.1 Giới thiệu lịch sử phát triển phương pháp phổ Gamma hàng không .3 1.2 Cơ sở Vật lý - Địa chất phương pháp .5 1.2.1 Cơ sở Vật lý 1.2.2 Cơ sở Địa chất .9 1.3 Tình hình nghiên cứu nước giới .11 1.3.1 Các phương pháp phân tích tài liệu địa vật lý máy bay giới 11 1.3.2 Các phương pháp phân tích tài liệu địa vật lý máy bay Việt Nam 16 1.4 Khả giải nhiệm vụ địa chất .17 CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU TÌM HIỀU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP MỚI ÁP DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÀI LIỆU PHỔ GAMMA HÀNG KHÔNG .19 2.1 Các phương pháp xử lý phân tích tài liệu phổ Gamma hàng khơng 19 2.1.1 Các thuật tốn nhận dạng có mẫu chuẩn .19 2.1.2 Các thuật toán nhận dạng khơng có mẫu chuẩn 23 2.2 Một số phương pháp áp dụng phân tích tài liệu phổ Gamma hàng khơng 25 2.2.1 Phương pháp hệ số tương quan 25 2.2.2 Phương pháp tần suất - nhận dạng 36 CHƯƠNG III: ÁP DỤNG MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP MỚI TIẾN HÀNH PHÂN TÍCH THỬ NGHIỆM TÀI LIỆU PHỔ GAMMA HÀNG KHÔNG 42 3.1 Giới thiệu đối tượng khu vực nghiên cứu thử nghiệm 42 3.1.1 Vị trí địa lý đặc điểm khu vực nghiên cứu .42 3.1.2 Đối tượng nghiên cứu .43 3.1.3 Tài liệu địa vật lý máy bay khu vực nghiên cứu 45 3.2 Phân tích thử nghiệm số phương pháp .46 3.2.1 Phân tích thử nghiệm theo phương pháp phân tích hệ số tương quan 46 3.2.2 Phân tích thử nghiệm theo phương pháp tần suất - nhận dạng 50 3.2.3 Nhận xét kết thử nghiệm hai phương pháp phân tích tài liệu hệ số tương quan tần suất nhận dạng 57 KẾT LUẬN .58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 DANH MỤC HÌNH Hình 2.1 Đồ thị phân tán thể mối quan hệ hai biến X, Y 25 Hình 2.2 Sơ đồ bước thực chương trình 41 Hình 3.1 Sơ đồ vị trí khu vực lựa chọn nghiên cứu thử nghiệm 43 Hình 3.2 Sơ đồ vị trí đối tượng thử nghiệm 45 Hình 3.3 Sơ đồ bước thực chương trình 47 Hình 3.4 Đồ thị tỷ trọng thơng tin tính chất đối tượng mẫu 54 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Hàm lượng trung bình U, Th, K đá magma (Theo A.P Vinogradov) Bảng 2.1: Các đặc điểm hệ số tương quan R 27 Bảng 2.2: Các mức mã hóa theo T(1/2) 29 Bảng 2.3: Các mức mã hóa theo ΔJ 30 Bảng 2.4: Các mức mã hóa theo cường độ xạ tương đối 30 Bảng 2.5: Các mức mã hóa theo Tỉ số ΔTh/ΔU 31 Bảng 2.6: Các mức mã hóa theo Tỉ số ΔU/ΔK 31 Bảng 2.7: Các mức mã hóa theo số nhiều thành phần 32 Bảng 2.8: Các nhóm chất phóng xạ dị thường phổ gama 32 Bảng 3.1: Hệ số tương quan đối tượng mẫu đối tượng so sánh 49 Bảng 3.2 Khoảng giá trị đặc trưng đối tượng mẫu 51 Bảng 3.3 Ma trận thông tin đối tượng mẫu 52 Bảng 3.4 Kết tính tỷ trọng thông tin đối tượng mẫu 54 Bảng 3.5 Kết tính tỷ trọng thơng tin đối tượng mẫu sau xếp 55 Bảng 3.6 Tỉ lệ phần trăm tổng thơng tin với m tính chất 55 Bảng 3.7 Kết phân tích số đồng dạng đối tượng theo phương 56 pháp phân tích tần suất - nhận dạng MỞ ĐẦU Các phương pháp địa vật lý dựa việc nghiên cứu trường vật lý khác truyền lớp vỏ trái đất Các trường địa vật lý quan trọng trường trọng lực, trường từ, điện từ, địa chấn phóng xạ Các giá trị quan sát trường phụ thuộc, trước tiên vào tính chất vật lý đất đá Cách tiếp cận thông thường để phân tích tài liệu địa vật lý bao gồm xây dựng mơ hình địa chất khác so sánh liệu địa vật lý lý thuyết tính tốn cho mơ hình với liệu quan sát Trong phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không quan trọng công tác xử lý phân tích tổ hợp số liệu địa vật lý Hiện cơng tác phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không người ta sử dụng nhiều loại phương pháp khác nhóm phương pháp thống kê nhận dạng ứng dụng rộng rãi có hiệu Tuy nhiên áp dụng phương pháp nghiên cứu phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không nước ta, gặp phải số hạn chế cần nghiên cứu khắc phục Nguyên nhân khối lượng tài liệu số lượng chủng loại thông tin lớn, số lượng tham số đầu vào chương trình phân tích có thường bị giới hạn Việc sử dụng tổ hợp thơng tin khác để tiến hành phân tích cho kết khác Để giải vấn đề năm gần công tác xử lý phân tích tài liệu địa vật lý hàng khơng nước ta có bước tiến đáng kể Nhiều tác giả tiến hành nghiên cứu, phân tích thử nghiệm tài liệu thực tế phương pháp khác thu kết tốt, nhóm phương pháp thống kê - nhận dạng đóng vai trị đặc biệt quan trọng có hiệu Đóng góp vào hướng nghiên cứu kể đến cơng trình tác giả: TS Nguyễn Tài Thinh, GS Lê Khánh Phồn, PGS Võ Thanh Quỳnh, TS Nguyễn Thế Hùng, TS Nguyễn Tuấn Phong nhiều nhà khoa học khác Trong cơng trình nghiên cứu mình, bên cạnh việc nghiên cứu, phát triển đưa vào áp dụng phương pháp phân tích đại Thế giới, nhà địa vật lý Việt Nam đề xuất, xây dựng đưa vào áp dụng có hiệu nhiều phương pháp phân tích như: phương pháp phân tích thành phần chính, phương pháp Domian, phương pháp hệ số tương quan, phương pháp nhận dạng đáng ý hai phương pháp nhận dạng mới: phương pháp tần suất nhận dạng, phương pháp khoảng cách tần suất nhận dạng Đáng ý nhóm hồn thiện hai phương pháp phân tích tài liệu phổ gamma hàng không là: Phương pháp tần suất - nhận dạng phương pháp Khoảng cách - tần suất - nhận dạng PGS Võ Thanh Quỳnh cộng đề xuất, xây dựng đưa vào áp dụng thử nghiệm bước đầu số diện tích bay đo cho kết tốt Giải nhiều khó khăn phân tích tài liệu phổ Gamma hàng khơng Từ áp dụng dự báo tìm kiếm khoáng sản nhiều vùng nghiên cứu cho kết xác Với kết đề tài luận văn: Nghiên cứu áp dụng số phương pháp phân tích tài liệu phổ Gamma hàng khơng học viên lựa chọn với nhiệm vụ sau: - Tìm hiểu nghiên cứu số phương pháp, thuật tốn phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không - Áp dụng phương pháp hệ số tương quan phương pháp tần suất theo thuật toán Griffitrhs-Vinni từ rút nhận xét, kết luận khả ứng dụng phương pháp Bố cục luận văn gồm: - Mở đầu - Chương 1: Tổng quan phương pháp phổ Gamma hàng không - Chương 2: Nghiên cứu tìm hiểu số phương pháp áp dụng phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không - Chương 3: Áp dụng số phương pháp tiến hành phân tích thử nghiệm tài liệu phổ Gamma hàng không - Kết luận CHƯƠNG I TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP PHỔ GAMMA HÀNG KHÔNG 1.1 Giới thiệu lịch sử phát triển phương pháp phổ Gamma hàng không Phương pháp phổ gamma hàng khơng phương pháp thăm dị phóng xạ sử dụng với mục đích tìm kiếm trực tiếp quặng Uran loại khống sản có ích khác liên quan tới nguyên tố phóng xạ Xác định hàm lượng nguyên tố phóng xạ tự nhiên Uran, Thôri Kali thông qua số liệu đo cường độ xạ gamma vạch phổ lượng đặc trưng nguyên tố Phương pháp phổ gamma hàng không khác với phương pháp phổ gamma khác chủ yếu chỗ cường độ xạ đối tượng khoảng cách xa hơn, với detector phổ kế đặt máy bay trình đo vẽ Do khác khoảng cách nghiên cứu đối tượng mà đặc tính phản ánh trường ghi khác nhau, kéo theo số điểm khác phương pháp xử lý phân tích tài liệu Phương pháp thăm dị phóng xạ có lịch sử phát triển sớm, dựa thành tựu vật lý hạt nhân Ngay từ năm đầu kỷ người ta nghiên cứu sở vật lý, địa chất để ứng dụng tượng phóng xạ tìm kiếm khống sản phóng xạ khống sản khác liên quan với phóng xạ Từ năm 20, phương pháp thăm dị phóng xạ đưa vào giảng dạy trường đại học mỏ thuộc Liên Xô trước vào đầu năm 1930, môn thăm dị phóng xạ thành lập trường Địa chất thăm dò Mosscov lãnh đạo giáo sư V.I Baranov Vào năm 40 Uran trở thành khống sản có ích phục vụ công nghiệp điện vũ khí quốc phịng phương pháp thăm dị phóng xạ đẩy mạnh, thúc đẩy nhanh việc nghiên cứu phương pháp tìm kiếm hồn thiện thiết bị đo ghi Tuy nhiên, từ năm 50 trở trước, thăm dị phóng xạ dùng tia gamma có phương pháp đo gamma tổng, ghi tồn xạ dải lượng rộng, cỡ từ 20Kev÷3Mev, mà khơng đo phổ xạ [12] tài liệu trực tiếp có khu vực nghiên cứu liệt kê cụ thể sau: Bản đồ hàm lượng Uran (phụ lục 1.1) Bản đồ hàm lượng Thori (phụ lục 1.2) Bản đồ hàm lượng Kali (phụ lục 1.3) Bản đồ trường xạ kênh tổng (phụ lục 1.4) đồ số liệu thu thập cho đối tượng phân tích thử nghiệm Ngồi ra, có nhiều tỷ số biến đổi trung gian loại số liệu trực tiếp Đôi hệ số biến đổi trung gian sử dụng tốt hơn, đại diện cho đối tượng so với việc sử dụng tính chất tài liệu đo trực tiếp 3.2 Phân tích thử nghiệm số phương pháp Trên sở tìm hiểu nội dung khả ứng dụng phương pháp phân tích xử lý tài liệu nêu trên, học viên tiến hành sử dụng phương pháp phương pháp hệ số tương quan phương pháp phân tích tần suất- nhận dạng Với mục tiêu phân tích thử nghiệm phương pháp tìm hiểu chương Từ đưa đặc điểm mạnh khả ứng dụng phương pháp hạn chế gặp phải sử dụng phương pháp Số liệu học viên lấy từ luận văn Thạc sĩ học viên Nguyễn Phương Thảo [11] cao học khóa 2017-2019 với 14 tính chất tiến hành áp dụng thử nghiệm phương pháp số liệu thực tế 3.2.1 Phân tích thử nghiệm theo phương pháp phân tích hệ số tương quan - Cơ sở lý thuyết cách tính tốn phương pháp phân tích hệ số tương quan trình bày mục 2.2.1 Học viên tiến hành lập chương trình xử lý tự động máy tính theo ngơn ngữ Matlab Chương trình thành lập đơn giản tiện lợi cho việc tính cặp hệ số tương quan với số lượng liệu lớn 46 a) Sơ đồ khối chương trình tính HSTQ đối tượng mẫu đối tượng đối sánh , , Hình 3.3: Sơ đồ bước thực chương trình b) Chương trình ngơn ngữ Matlab clc;clear all; A = csvread('Rchuan-csv.csv',1); x = A(:,1); y = A(:,2); z = A(:,3); w = A(:,4); x_bar = mean(x); 47 y_bar = mean(y); z_bar = mean(z); w_bar = mean(w); Ruth = sum((x-x_bar).*(y-y_bar))/sqrt(sum((x-x_bar).^2)*sum((yy_bar).^2)) Ruk = sum((x-x_bar).*(z-z_bar))/sqrt(sum((x-x_bar).^2)*sum((z-z_bar).^2)) Rutg = sum((x-x_bar).*(w-w_bar))/sqrt(sum((x-x_bar).^2)*sum((ww_bar).^2)) B = csvread('doituong4-csv.csv',1); xds = B(:,1); yds = B(:,2); zds = B(:,3); wds = B(:,4); xds_bar = mean(xds); yds_bar = mean(yds); zds_bar = mean(zds); wds_bar = mean(wds); Riuth = sum((xds-xds_bar).*(yds-yds_bar))/sqrt(sum((xdsxds_bar).^2)*sum((yds-yds_bar).^2)) Riuk = sum((xds-xds_bar).*(zds-zds_bar))/sqrt(sum((xdsxds_bar).^2)*sum((zds-zds_bar).^2)) Riutg = sum((xds-xds_bar).*(wds-wds_bar))/sqrt(sum((xdsxds_bar).^2)*sum((wds-wds_bar).^2)) 48 Bảng 3.1: Hệ số tương quan đối tượng mẫu đối tượng so sánh ĐỐI TƯỢNG MẪU U/Th U/K -0,4238 0,3483 ĐỐI TƯỢNG Th/K -0,3066 U/Th U/K Th/K 0,0835 -0,1442 0,7895 ĐỐI TƯỢNG ĐỐI TƯỢNG U/Th U/K Th/K U/Th U/K Th/K 0,5101 0,1461 -0,1630 -0,4956 0,4533 0,5568 ĐỐI TƯỢNG ĐT01 U/Th U/K Th/K U/Th U/K Th/K -0,7236 0,2181 -0,2060 0,7285 0,9196 0,7767 ĐỐI TƯỢNG ĐT02 U/Th U/K Th/K U/Th U/K Th/K 0,8610 -0,5963 -0,6897 -0,4422 -0,5887 0,4255 c) Nhận xét kết phân tích: Như học viên trình bày đối tượng nghiên cứu mục 3.1.2 đối tượng thử nghiệm có đối tượng mẫu chuẩn, đối tượng tương đồng với mẫu chuẩn theo kết đề án bay đo khu vực [12] đối tượng không tương đồng với mẫu chuẩn Từ kết phân tích hệ số tương quan ta thấy: + Đối tượng mẫu có hệ số tương quan RU /Th , RU /K , RTh/ K nhỏ từ 0.3066 đến 0.4238 nên chất dị thường phóng xạ chất hỗn hợp 49 + Đối tượng hệ số tương quan RU /K RTh/ K có giá trị nhỏ cịn RU /Th có giá trị lớn nên chất dị thường phóng xạ chất K + Đối tượng hệ số tương quan RU /K RTh/ K có giá trị nhỏ cịn RU /Th có giá trị lớn nên chất dị thường phóng xạ chất K + Đối tượng hệ số tương quan RU /Th , RU /K RTh/ K có giá trị lớn nên khơng có chất dị thường phóng xạ rõ ràng + Đối tượng hệ số tương quan RU /K RU /Th có giá trị nhỏ cịn RTh/ K có giá trị lớn nên chất dị thường phóng xạ chất U + Đối tượng có hệ số tương quan RU /Th , RU /K , RTh/ K nhỏ từ 0.4533 đến 0.5568 nên chất dị thường phóng xạ chất hỗn hợp + Tương tự đối tượng ĐT01 hệ số tương quan RU /Th , RU /K RTh/ K có giá trị lớn nên khơng có chất dị thường phóng xạ rõ ràng + Đối tượng ĐT02 theo kết hệ số tương quan RU /Th , RU /K , RTh/ K nên chất dị thường phóng xạ chất hỗn hợp Việc xác định chất phóng xạ thông tin quan trọng q trình xử lý phân tích tài liệu địa vật lý máy bay góp phần thơng tin làm rõ kết xử lý tài liệu Qua kết phân tích ta thấy đối tượng mẫu tương đồng chất phóng xạ với đối tượng nhiều Các đối tượng đến đối tượng không tương đồng với đối tượng mẫu 3.2.2 Phân tích thử nghiệm theo phương pháp tần suất - nhận dạng a) Phân tích với đối tượng mẫu chuẩn - Cơ sở lý thuyết cách tính tốn phương pháp phân tích - tần suất trình bày mục 2.2.2 - Tiến hành phân tích thử nghiệm sau: 50 + Chọn đối tượng mẫu đối tượng mẫu chuẩn hình 3.2 Như trình bày (mục 3.1.2) đối tượng mẫu đối tượng đánh giá tương đồng với mỏ vàng gốc Trà Năng Ở đây, học viên thử nghiệm phương pháp tần suất - nhận dạng để đánh giá 14 tính chất đối tượng mẫu Việc phân tích thử nghiệm có kết thể tính chất đặc trưng cho đối tượng tính chất khơng đặc trưng cho đối tượng Việc đánh giá tính chất đặc trưng cho đối tượng hay không theo phương pháp sử dụng lượng thông tin I (hàm lượng thông tin) tính chất Các bước tính tốn lượng thơng tin I cụ thể sau: + Từ bảng số liệu đối tượng mẫu với 14 tính chất trình bày phụ lục 2.1 + Xác định khoảng giá trị đặc trưng cho tính chất đối tượng mẫu tính theo kỳ vọng phương sai Sau tính tốn ta bảng giá trị đặc trưng 14 tính chất trình bày bảng 3.2: Bảng 3.2 Khoảng giá trị đặc trưng đối tượng mẫu U Th K Tg F U/Th U/K 3.8197 14.755 1.8302 4.8217 28.2894 0.2558 1.8653 4.8944 15.561 2.2312 5.0608 35.8044 0.3302 2.3356 U/Tg U/F Th/K Th/Tg Th/F K/Tg Tg/F 0.7791 0.1255 6.4528 2.9655 0.4239 0.3829 0.1401 0.9855 0.1542 8.0069 3.0847 0.5411 0.46224 0.1788 + Tạo ma trận thông tin cho đối tượng mẫu Với phần tử tính chất, nằm khoảng giá trị đặc trưng nhận giá trị 1, nằm khoảng giá trị đặc trưng nhận giá trị Từ bảng số liệu đối tượng mẫu bảng 3.2 ta tính bảng ma trận thông tin từ bảng số liệu địa vật lý Kết thể bảng 3.3 51 Bảng 3.3 Ma trận thông tin đối tượng mẫu U Th K Tg F U/Th U/K U/Tg U/F Th/K Th/Tg Th/F K/Tg Tg/F 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 52 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 53 + Tính tỷ trọng thông tin: Theo công thức (2.16) chương ta xác định tỷ trọng thơng tin tính chất Kết thể bảng 3.4 hình 3.4 Bảng 3.4: Kết tính tỷ trọng thơng tin đối tượng mẫu Tính U Th K Tg F U/Th U/K chất I 0.1049 0.1029 0.1009 Tính U/Tg U/F Th/K 0.1076 0.0965 0.0965 0.0972 Th/Tg 0.1071 0.1026 Th/F K/Tg 0.1080 0.0965 0.1036 K/F chất I 0.0950 0.1101 0.115 0.11 0.105 0.1 0.095 0.09 0.085 U Th K Tg F U/Th U/K U/Tg U/F Th/K Th/Tg Th/F K/Tg K/F Hình 3.4 Đồ thị tỷ trọng thơng tin tính chất đối tượng mẫu Nhìn vào đồ thị ta thấy tính chất có tỷ trọng thơng tin khác tính chất biến đổi trung gian như: K/F, U/Tg, Th/F, F… có giá trị tỷ trọng thơng tin cao Điều chứng tỏ tính chất đặc trưng cho đối tượng 54 mẫu chuẩn ta chọn Các tính chất cịn lại (tỷ trọng thơng tin thấp) khơng có ý nghĩa nhiều việc sử dụng để đánh giá, nhận dạng đối tượng + Thực xếp lại thứ tự tính chất theo giá trị giảm dần tỷ trọng thơng tin Tập thơng tin có sau xếp gọi I *m Tập hợp xếp cho ta nhìn rõ tính chất đại diện cho đối tượng Kết thể bảng 3.5 Bảng 3.5: Kết tính tỷ trọng thông tin đối tượng mẫu sau xếp Tính chất K/F Th/F U/Tg F U U/K Th I*m 0.1101 0.1080 0.1076 0.1071 0.1049 0.1036 0.1029 chất U/Th K Tg I*m 0.1026 0.1009 0.0972 Tính U/F Th/K K/Tg Th/Tg 0.0965 0.0965 0.0965 0.0950 + Thực tính Pm theo tỷ lệ % tổng thông tin tất tính chất theo cơng thức (2.18) chương Pm sở để lựa chọn tập hợp tính chất đủ chứa tải thơng tin cần thiết theo yêu cầu nghiên cứu Ở đây, với m từ đến 14 ta có kết tính giá trị Pm bảng 3.6 Bảng 3.6 Tỉ lệ phần trăm tổng thơng tin với m tính chất m Pm(%) 28.784 40.319 49.166 56.581 62.876 68.466 73.559 m 10 11 12 13 14 Pm(%) 78.3 82.624 86.445 90.051 93.519 96.865 100 55 Nhận xét: + Từ kết xử lý ( bảng 3.5 3.6 ) cho thấy 14 tính chất đối tượng mẫu sau tính tốn có giá trị định lượng lượng tin tính chất Từ có lựa chọn thông tin tốt phục vụ mục tiêu khác Với đối tượng mẫu cụ thể này, tính chất tốt đại diện cho tính chất: K/F, Th/F, U/Tg, F, U, U/K,Th Và tính chất cịn lại có tỉ trọng thấp đặc trưng cho đối tượng mẫu + Như quan điểm đánh giá lựa chọn thông tin theo phương pháp phân tích tần suất tính chất đầu có giá trị, độ tin cậy cao chọn tính chất đặc trưng cho đối tượng mẫu Các tính chất cịn lại có giá trị thơng tin thấp Rõ ràng sử dụng tính chất có giá trị thông tin thấp đặc trưng cho đối tượng mẫu bình đẳng tính chất có tỷ trọng cao khác làm cho kết thiếu xác b) Phân tích với đối tượng đối sánh Tiếp theo học viên tiến hành áp dụng phương pháp tần suất- nhận dạng phân tích đối tượng đối sánh là: Đối tượng 1, Đối tượng 2, Đối tượng 3, Đối tượng 4, Đối tượng 5, ĐT01 ĐT02 Số liệu đối tượng trình bày Phụ lục Phụ lục Với đối tượng học viên tính tỷ trọng thơng tin tính chất mẫu chuẩn, tính tỷ lệ phần trăm tổng thơng tin theo tính chất đặc trưng cho mẫu chuẩn trình bày Kết thu cụ thể sau: Bảng 3.7 Kết phân tích số đồng dạng đối tượng theo phương pháp phân tích tần suất - nhận dạng Đối Đối tượng Đối tượng Đối tượng Đối tượng tượng ĐT01 ĐT02 66.7% 65.58% 67.15% 73.2% 24,6 % 35.2% P*m = 59.14% 56 Nhận xét: + Theo kết nhận dạng cho thấy, đối tượng từ đến đánh giá đối tượng tương đồng so với mẫu chuẩn có hệ số đồng dạng tương đối cao (trên 50%) Như vậy, điều cho thấy theo đặc điểm trường xạ đối tượng tương đồng với mẫu chuẩn Theo kết đề án đo bay [12] theo luận văn thạc sĩ Nguyễn Phương Thảo [11] đối tượng tương đồng với đối tượng mẫu Điều chứng tỏ kết tính hợp lý Đối tượng có hệ số đồng dạng 60% tương đồng Đối tượng có hệ số đồng dạng cao (73.2%) tương đồng nhiều với đối tượng mẫu + Kết đối tượng phù hợp với kết tính theo phương pháp hệ số tương quan học viên trình bày phần 3.2.1 + Cịn đối tượng ĐT01 VÀ ĐT02 có hệ số đồng dạng thấp Kết cho thấy đối tượng không tương đồng với đối tượng mẫu Đối tượng ĐT01 đối tượng tương đồng với đối tượng mẫu Kết hoàn toàn phù hợp đối tượng chọn từ khu vực khơng có triển vọng khống sản theo kết đề án bay đo khu vực [12] + Kết hệ số đồng dạng tính hồn tồn hợp lý với tài liệu trước đối tượng Điều cho thấy cách thức mà học viên tính tốn theo phương pháp 3.2.3 Nhận xét kết thử nghiệm hai phương pháp phân tích tài liệu hệ số tương quan tần suất nhận dạng + Cho kết hợp lý với đối tượng giống với đối tượng mẫu + Các kết hợp lý, với nghiên cứu trước đối tượng + Phương pháp phân tích hệ số tương quan tính tốn đơn giản, nhanh, dễ thực Tuy nhiên cho kết khơng xác dự báo cách định tính Phương pháp phân tích tần suất - nhận dạng khó thực hơn, lại cho kết xác Nó xác định định lượng đối tượng đối sánh tương đồng với đối tượng mẫu phần trăm Từ dễ dàng cho cơng tác thăm dị khai thác địa chất 57 KẾT LUẬN Phương pháp hệ số tương quan phương pháp tần số nhận dạng phương pháp phân tích có vai trị quan trọng tổ hợp phương pháp phân tích tài liệu địa vật lý hàng khơng, góp phần nâng cao chất lượng, độ tin cậy phân tích tài liệu địa vật lý hàng không nước ta Trên sở nghiên cứu áp dụng số phương pháp phân tích tài liệu phổ gama hàng khơng luận văn hoàn thành mục tiêu, nhiệm vụ đặt rút số nhận xét, kết luận sau: - Đã tiến hành sâu nghiên cứu, tìm hiểu phương pháp phân tích tài liệu phổ gamma hàng không cụ thể tiếp cận rõ với phương pháp phân tích phương pháp tần suất nhận dạng phương pháp hệ số tương quan - Đã lập chương trình xử lý tự động đơn giản máy tính để phân tích hệ số tương quan ngôn ngữ Matlab - Các kết phân tích thử nghiệm theo phương pháp hệ số tương quan phương pháp tần suất - nhận dạng với số liệu thực tế thuộc vùng nhỏ tỉnh Khánh Hịa phù hợp với thực tế, khẳng định tính đắn khả áp dụng thực tiễn phương pháp nhận dạng xử lý - phân tích tài liệu địa vật lý Sau trình thực luận văn này, học viên có tìm hiểu sâu phương pháp phân tích tài liệu phổ gamma hàng khơng, biết cách vận dụng khả ứng dụng chúng tài liệu địa vật lý nói riêng loại tổ hợp tài liệu khác 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO Đặng Mai (2004),“Toán ứng dụng địa chất”, 116 – 117 Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Đặng Mai (2004),“Toán ứng dụng địa chất”, 117 - 120 Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Đào Hữu Hồ (1999), “Xác xuất thống kê”, 52 - 63 Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Đào Hữu Hồ (1999), “Xác xuất thống kê”, 64 - 69 Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Đào Hữu Hồ (1999), “Xác xuất thống kê”, 120 Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội Võ Thanh Quỳnh, Nguyễn Xuân Bình, Nguyễn Đức Vinh, (2011): “Nghiên cứu hoàn thiện phương pháp Tần suất - Nhận dạng xử lý phân tích số liệu địa vật lý” TC Địa chất, A/326: 50-56 Võ Thanh Quỳnh, Nguyễn Xuân Ngoan, Vũ Tuấn Hùng (2002), Thành lập chương trình xử lý tài liệu địa vật lý máy bay, Lưu trữ Cục Địa Chất Khoáng Sản Việt Nam Võ Thanh Quỳnh, (2007),“Một cách tiếp cận giải toán nhận dạng xử lý, phân tích tài liệu địa vật lý”, TC Địa chất, A/302:76-80, Hà Nội Võ Thanh Quỳnh, (2008),“Xây dựng phương pháp nhận dạng xử lý tài liệu địa vật lý sở vận dụng kết hợp phương pháp phân tích khoảng cách khái quát phân tích tần suất”, TC Địa chất, A/305: 61-66, Hà Nội 10 Phạm Năng Vũ (2002), Bài giảng sở lý thuyết xử lý số liệu địa vật lý 11 Nguyễn Phương Thảo (2019), Phương pháp đánh giá lựa chọn thông tin ứng dụng xử lý tổ hợp số liệu vật lý, luận văn thạc sĩ 12 Quách Văn Thực, (2003), Đề án bay đo từ - phổ gamma tỉ lệ 1/50.000 đo vẽ trọng lực tỉ lệ 1/100.000 vùng Phan Rang – Nha Trang, Liên đoàn Vật lý địa chất 13 Võ Thanh Quỳnh, Nguyễn Xuân Bình, Nguyễn Đức Vinh (2012): Hoàn thiện mở rộng phạm vi áp dụng phương pháp Khoảng cách – Tần suất – Nhận dạng phân tích số liệu địa vật lý hàng khơng, TC khoa học Trái Đất 14 http://phuongphapnghiencuukhoahoc.com/phuong-phap-chuyen-gia/ Trang trực tuyến “Các phương pháp nghiên cứu khoa học” Tài liệu tiếng anh 15 Green A.A (November 1987) Leveling airborne gamma-radiation data using between- channel correlation information, Geophysics, Vol.52, No11 16 Nguyen xuan Binh, Vo Thanh Quynh, (2015), Prospect Prediction of Mineral Resources by Applying Two New Methods of Identification Whit Aerogeophysical Data, VNU Journal of Science: Mathematics-Physics, Vol 31,No1, 129-135 17 Nguyen Viet Dat, Nguyen xuan Binh, Vo Thanh Quynh, (2015), Application of the correlation coefficient method in processing and interpreting the aerogamma spectrum data, VNU Journal of Science: Mathematics-Physics, Vol 31,No ... Tổng quan phương pháp phổ Gamma hàng không - Chương 2: Nghiên cứu tìm hiểu số phương pháp áp dụng phân tích tài liệu phổ Gamma hàng khơng - Chương 3: Áp dụng số phương pháp tiến hành phân tích thử... .17 CHƯƠNG II: NGHIÊN CỨU TÌM HIỀU MỘT SỐ PHƯƠNG PHÁP MỚI ÁP DỤNG TRONG PHÂN TÍCH TÀI LIỆU PHỔ GAMMA HÀNG KHÔNG .19 2.1 Các phương pháp xử lý phân tích tài liệu phổ Gamma hàng khơng 19 2.1.1... Nghiên cứu áp dụng số phương pháp phân tích tài liệu phổ Gamma hàng không học viên lựa chọn với nhiệm vụ sau: - Tìm hiểu nghiên cứu số phương pháp, thuật toán phân tích tài liệu phổ Gamma hàng