Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Basis of geostatistics for scientists specialising in natural sciences based on the example of ordinary kriging

Zarychta R., Zarychta A.

Geoinformatica Polonica

|

2014

|

T. 13

77--82

EN

The paper presents four stages of acquiring the knowledge about kriging. The second stage has been focused on application of the free software E{Z}-Kriging, which allows to learn the empiric basis of ordinary kriging.

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano cztery etapy dochodzenia do wiedzy o krigingu. Drugi etap powiązano z darmową aplikacją E{Z}-Kriging, która pozwala zapoznać się z podstawami empirycznymi krigingu zwyczajnego

2

Zastosowanie krigingu zwyczajnego do rekonstrukcji i wizualizacji reliefu w miejscach odkrywkowej eksploatacji piasku

Zarychta R., Zarychta A.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. Spec.

133--146

PL

W niniejszym artykule zaprezentowano jeden ze sposobów odtwarzania rzeźby (sprzed rozpoczęcia eksploatacji piasku na cele podsadzkowe) czterech pól piaskowych dawnego wyrobiska „Siemonia”. Morfologia analizowanego terenu została zwizualizowana w oparciu o archiwalną mapę geologiczną (arkusz Wojkowice) z zastosowaniem metod geostatystycznych, w tym m.in. krigingu zwyczajnego. Jest to jedna ze znanych technik estymacji (szacowania), nazywana B.L.U.E. (best linear unbiased estimator). Zgodność dopasowania matematycznych modeli sferycznych do wariogramu empirycznego potwierdzono w procedurze kross-walidacji. Uzyskane wartości błędów (błąd średni, błąd średni kwadratowy oraz błąd średni kwadratowy standaryzowany) są w znacznym stopniu zgodne z notowanymi w literaturze naukowej. Wygenerowana rzeźba badanego terenu pod postacią modelu trójwymiarowgo w wyniku przeprowadzonej pełnej analizy geostatystycznej jest dość mocno uwydatniona w porównaniu do modelu otrzymanego bez zastosowania analizy strukturalnej i kross-walidacji.

EN

Extraction of mineral resources, including rocks, usually causes some significant changes of the landscape. Transformation of the relief which character and scale can be analysed by means of cartographic materials seems to be the most interesting. Reconstruction of the relief of the period prior to the exploitation is a starting point for such investigation. It can be done basing on archival cartographic materials which are difficult to obtain. However, too varied morphological material of the area can lead to erroneous conclusions which suggests interpretation of three-dimensional models of the relief. Hence, the paper deals with reconstruction and visualisation of the relief (in the period before the exploitation) of four sand fields of the old sand mine excavation “Siemonia”. A geological map of Poland (Wojkowice sheet) has been used for the purpose. A geostatical analysis by means of the programmes Surfer 8. and ArcGIS 10.1. has been performed on the map. An estimation method called ordinary kriging, which is related to B.L.U.E. (best linear unbiased estimator), where the condition of the lack of weight of the measurement (the sum of weight is equal to 1) is fulfilled, has been applied. The calculated values of errors (mean error, mean squared error and mean squared standardised error) obtained as a result of application of the cross-validation procedure are, to a large extent, in agreement with predetermined values of errors given by numerous authors in the scientific literature. It confirms proper “manual” adjustment of two mathematical models of spherical variograms and empirical variograms. The generated contour map of the investigated area (based on estimated points of sampling in nodes of the interpolation grid) together with its three-dimensional digital model are more adequate (due to significant marking of the relief) to the previous state of the investigated area than the two other presented types of cartographic visualisations made without application of the geostatistical methods. Hence, the graphic presentation of results, mentioned as the last one, can be only applied to visualise the relief without any detailed geomorphological interpretations due to its inaccuracy. It seems to be obvious that detailed analyses can be performed basing on a digital model of the terrain accompanied by its contour map obtained when reconstruction of the relief is made by means of geostatistical methods (especially ordinary kriging).

3

Zastosowanie „korekty efektu wygładzenia” w badaniach form geomorfologicznych

Zarychta A., Zarychta R.

Archiwum Fotogrametrii, Kartografii i Teledetekcji

|

2013

|

Vol. Spec.

119--132

PL

Intensywne, wręcz rabunkowe wydobycie kruszyw naturalnych – m.in. piasków stosowanych do celów przemysłowych przyczynia się do znaczących zmian w krajobrazie. Na uwagę zasługuje teren województwa łódzkiego – w tym gmina Kobiele Wielkie, w granicach której odnotowano postępującą degradację wydmy parabolicznej na skutek intensywnej eksploatacji czwartorzędowych piasków do celów budowlanych. Rabunkowa działalność gospodarcza człowieka spowodowała, a także nadal powoduje zanik pierwotnego zasięgu i kształtu wspomnianej formy geomorfologicznej. Stąd autorzy niniejszego opracowania za główny cel przyjęli odtworzenie fizjonomii wydmy parabolicznej (sprzed okresu eksploatacji) z wykorzystaniem metod geostatystycznych (w tym krigingu zwyczajnego). Przeprowadzone liczne rekonesanse terenowe miały na celu analizę i ocenę aktualnego stanu formy eolicznej oraz oszacowanie jej dawnego kształtu i zasięgu z wykorzystaniem odbiornika GPS. Z uwagi na uzyskaną niewielką liczbę punktów próbkowania utworzony hipotetyczny trójwymiarowy model badanej wydmy metodą krigingu zwyczajnego – punktowego nie przyniósł zadowalających efektów. Niemniej jednak zastosowanie korekty efektu wygładzenia zaproponowanej w 2005 r. przez J.K. Yamamoto pozwoliło na sporą redukcję powstałego „efektu zafałszowania”. W konsekwencji odtworzony kształt i zasięg analizowanej formy wyraźnie różni się od wyjściowego modelu cyfrowego. Uzyskane wyniki, a w związku z tym idealnie dopasowane wariogramy świadczą o prawidłowo wykonanej analizie geostatystycznej, a tym samym o dużej wiarygodności zbudowanego Numerycznego Modelu Terenu.

EN

Intensive exploitation of natural environment resources, including natural aggregates – among them sand used for industrial purposes e.g. building industry, production of glass or backfilling contributes to significant physiocenotic changes. Concerning the problem, the area of Łódź voivodeship merits attention, especially Kobiele Wielkie commune (Dudki village) where progressive degradation of a parabolic dune occurs. It is caused by excessive extraction of Pleistocene fluvioglacial sand for building purposes. Overexploitation of natural resources has already caused and it is still causing decrease of the primary range and form of the discussed geomorphological form. Therefore, the authors of the paper decided to aim at reconstruction of the physiognomy (of the period prior to extraction) of the dune which had been formed in Dudki village. Geostatistical methods, including ordinary kriging, have been applied for the purpose. The lack of archival cartographic materials of the investigated area made the authors go on numerous field trips which goal was to analyse and estimate the current state of the aeolian form and to determine its shape and range by means of a GPS receiver. A hypothetical three-dimensional model of the investigated dune made by application of an ordinary kriging method has not brought satisfying effects. Too many overestimated and underestimated values of altitude values caused significant generalisations resulting in smoothing of the whole model. Application of the correction of the smoothing effect proposed by J. K. Yamamoto in 2000 enabled considerable reduction of the “falsification effect”. Therefore, the reconstructed shape and range of the dune is considerably different from the one obtained at the initial stage of the investigation by means of the digital model. The obtained results of the correction of the smoothing effect giving in result perfectly matching variograms prove properly performed geostatistical analysis. Hence, despite the lack of cartographic materials showing the state of the dune prior to the extraction (which could have been compared with the obtained results of desktop studies) it has been assumed that the reconstructed model of the dune matches its previous physiognomy and therefore it is the most suitable.