Разнообразие компьютерных программ для геологических исследований и моделирования

  • Вид работы:
    Курсовая работа (т)
  • Предмет:
    Геология
  • Язык:
    Русский
    ,
    Формат файла:
    MS Word
    109,12 Кб
  • Опубликовано:
    2015-07-06
Вы можете узнать стоимость помощи в написании студенческой работы.
Помощь в написании работы, которую точно примут!

Разнообразие компьютерных программ для геологических исследований и моделирования















Курсовая работа по теме:

Разнообразие компьютерных программ для геологических исследований и моделирования

Содержание

Введение

. Основная часть

2. Общий анализ программ, найденных в англоязычном и русскоязычном сегментах Google

. Распределение программ по разделам геологии.

Вывод

Литература

Введение

Цель работы: изучить всё разнообразие современных компьютерных программ, используемых в геологии.

Задачи работы:

1.      Составить базу данных по геологическим программам: максимально возможный перечень геологических программ, рассортированный по специфике и возможностям.

Первый этап: изучить геологические программы в русскоязычном сегменте интернета через поисковые наборы «геологические программы», «геологические компьютерные программы», «программы для геологических исследований», «программы для геологического моделирования». В поисковых названиях слово «геологических» следует поочередно замещать более узкоспециальными названиями: геофизических, литологических, стратиграфических, палеонтологических, сейсмологических, минералогических.

Второй этап: изучить геологические программы в англоязычном сегменте интернета через поисковые наборы «geological programs», «geological computer programs», «programs for geological researches», «programs for geological modeling (analysis)». В поисковых названиях слово «geological» следует поочередно замещать более узкоспециальными названиями: geological computer programs, petrographic, stratigraphy, paleontologic, seismological.

. Изучить возможности каждой программы в описаниях к программе и провести грубую классификацию по следующим признакам: специализация (для каких целей и каких наук предназначена программа), популярность.

. Оценить популярность программ по рейтингам поисковой системы Google. Рейтинг оценивается по количеству ссылок в Google, где дается указание на данную программу.

. Изучить возможности каждой программы в описаниях к программе и провести тонкую классификацию по прикладным признакам, которые даны в описании, например: определение минералов, построение геологических разрезов, построение филогенетических деревьев, объемное моделирование геологических тел и пр. Результаты занести в таблицу Excel

. Провести статистическую обработку данных.

Методика выполнения работы и научная новизна.

Выполненная работа сделана с помощью Интернет-ресурсов и программы

Microsoft Excel. При обработке результатов данных в Excel использовались такие формулы, как "СУММ", "СРЕДНЕЕ". "СУММ" использовалась для подсчета общего количества всех прикладных признаков, "СРЕДНЕЕ" применялась для расчета общей популярности всех программ. В работу были скопированы таблицы, диаграммы и гистограммы из Excel. Организационная схема была сделана с помощью команд: "Вставка" - "Фигуры" - "Последние использованные фигуры".

Актуальность исследования.

В настоящее время сильно развиваются программирование, кибернетика и такое явление, как ГИС (геоинформационные системы). Следовательно, создается очень много программ, с помощью которых можно исследовать большое количество геологических явлений. Отсюда появляется необходимость создания классификации геологических программ, чтобы не было неопределенности с их специализацией.

1. Основная часть

Общий анализ программ, найденных в англоязычном и русскоязычном сегментах Google.

Таблица 1. Общие данные по прикладным признакам программ, найденных в англоязычном сегменте Google


Всего признаков

Процент от общей суммы признаков

Общая сумма признаков

Определение минералов

7

2,16%

324

Определение видов кристаллов

5

1,54%


Построение проекций кристаллической решетки

6

1,85%


Построение геологических разрезов

33

10,19%


Математическая обработка палеонтологических данных

3

0,93%


Создание графиков разнообразия таксонов

2

0,62%


Палеогеографические реконструкции

4

1,23%


Построение филогенетических деревьев

2

0,62%


Создание таксономических таблиц

4

1,23%


Объемное моделирование геологических тел

34

10,49%


Определение абсолютного и относительного возраста горных пород

2

0,62%


Определение и анализ горных пород

6

1,85%


Построение литологических колонок

18

 5,56%


Создание схем скважин

21

6,48%


Моделирование условий для бурения скважин

10

3,09%


Обработки данных каротажа

10

3,09%


Построение геологических карт

21

6,48%


Построение профилей

21

6,48%


Обработка сейсмических данных

34

10,49%


Построение графиков сейсмических волн

21

6,48%


Моделирование гравитационного и магнитного полей

13

4,01%


Моделирование извержений вулканов

2

0,62%


Моделирование сейсмических условий

20

6,17%


Обработка сигналов электромагнитных волн

11

3,40%


Моделирование условий образования рельефа

11

3,40%


Моделирование тектонических процессов

3

0,93%



Диаграмма 1. Процент от общей суммы признаков. Подписи секторов соответствуют данным в таблице 1.

Гистограмма 1. Распределение сумм отдельных прикладных признаков программ, найденных в англоязычном сегменте. Ось X - прикладные признаки, ось Y - сумма отдельных прикладных признаков (в баллах). Значения оси X соответствуют данным таблицы 1.

Таблица 2 . Общие данные по прикладным признакам программ, найденных в русскоязычном сегменте Google.


Всего признаков

Процент от общей суммы признаков

Общая сумма признаков

Определение минералов

3

0,86%

348

Определение видов кристаллов

2

0,57%


Построение проекций кристаллической решетки

2

0,57%


Построение геологических разрезов

41

11,78%


Математическая обработка палеонтологических данных

3

0,86%


Создание графиков разнообразия таксонов

0

0,00%


Палеогеографические реконструкции

2

0,57%


Построение филогенетических деревьев

2

0,57%


Создание таксономических таблиц

2

0,57%


Объемное моделирование геологических тел

33

9,48%


Определение абсолютного и относительного возраста горных пород

1

0,29%


Определение и анализ горных пород

5

1,44%


Построение литологических колонок

18

5,17%


Создание схем скважин

36

10,34%


Моделирование условий для бурения скважин

24

6,90%


Обработки данных каротажа

27

7,76%


 

Построение геологических карт

16

4,60%


 

Построение профилей

30

8,62%


 

Обработка сейсмических данных

16

4,60%


 

Построение графиков сейсмических волн

13

3,74%


 

Моделирование гравитационного и магнитного полей

23

6,61%


 

Моделирование извержений вулканов

3

0,86%


 

Моделирование сейсмических условий

11

3,16%


 

Обработка сигналов электромагнитных волн

21

6,03%


 

Моделирование условий образования рельефа

13

3,74%


 

Моделирование тектонических процессов

1

0,29%


 

геологический порода кристалл скважина

Диаграмма 2. Процент от общей суммы признаков. Подписи секторов соответствуют данным в таблице 2.

Гистограмма 2. Распределение сумм отдельных прикладных признаков программ, найденных в русскоязычном сегменте. Ось X - прикладные признаки, ось Y - сумма отдельных прикладных признаков (в баллах). Значения оси X соответствуют данным таблицы 2.

В течение выполнении работы было найдено всего 183 программ: 107 в англоязычном сегменте, 76 в русскоязычном сегменте. По данным таблиц, диаграмм и гистограмм наибольшее распространение получили такие прикладные признаки программ, как:

) построение геологических разрезов (41 балл в русскоязычном и 33 балла в англоязычном сегментах Google);

) объемное моделирование геологических тел (33 балла в русскоязычном и 34 балла в англоязычном сегментах);

) создание схем скважин (36 баллов в русскоязычном и 21 балл в англоязычном сегментах).

Наименьшее распространение имеют:

) создание графиков разнообразия таксонов (0 баллов в русскоязычном и 2 балла в англоязычном сегментах);

) определение относительного и абсолютного возраста горных пород (1 балл в русскоязычном и 2 балла в англоязычном сегментах);

) создание филогенетических деревьев (по 2 балла в русскоязычном и англоязычном сегментах).

Такая ситуация с распределением прикладных признаков объясняется тем, что геологические программы создаются, в основном, для выполнения задач, востребованных в мировой экономике (добыча полезных ископаемых, застройка новых территорий и т. д.). Наименее востребованы признаки, используемые для исследования в палеонтологии, палеогеографии и тектонике, так как они имеют только научную ценность, а для повседневной жизни общества у них нет практической цели.

Таблица 3. Распределение прикладных признаков для программ в минералогии.


Популярность

Определение минералов

Определение видов кристаллов

Построение проекций кристаллической решетки

Всего признаков

PetroExplorer

3 830

1

1


2

Crystal Morphology Editor / Viewer

9 030 000

1


1

2

Crystal Shape Editor/Viewer 1.0.5

921 000

1


1

2

CrystalSleuth

1 960 000

1

1

1

3

K-Pattern Simulation

36 800 000


1

1

2

MINSPECTRA

30 700

1



1

PETROGRAPH

33 500

1

1


2

PetroGrapher

44 500

1



1

QuaRef

69 000


1

1

2

UnitCell

3 010 000

1

1

1

3

Alicona MeX 3D

32 300

1



1

INCA Feature

65 200

1

1

1

3

CORELDRAW

29 300 000



1

1

Средняя популярность программ

6 253 848






. Распределение программ по разделам геологии

При выделении программ для минералогии использовалось условие, при котором программа имеет хотя бы один прикладной признак, соответствующий целям задачам в минералогии. По таблице 3 можно выделить узкоспециализированные (1 балл) и широко используемые программы (2-3 балла). Пример широко используемой программы является UnitCell, пример узкоспециализированной - Crystal Morphology Editor / Viewer. Количество минералогических программ по данным таблицы составляет 13.

Таблица 4. Распределение прикладных признаков для программ, используемых в стратиграфии


Популярность

Построение геологических разрезов

Объемное моделирование геологических тел

Построение профилей

Всего признаков

Strater V.4 Software

3 230 000

1



1

Stratigrapher

55 200

1



1

STATGRAPHICS

411 000




1

IX2D

4 610 000

1



1

RMS Well Correlation

18 500 000

1



1

Static Probing

6 200 000

1



1

Strater V.4 Software

3 230 000

1


1

2

Stratigrapher

55 200

1



1

ИНПРЕС

20 700

1



1

Средняя популярность программ

4 034 678






Среди всех геологических программ стратиграфические программы встречаются реже всего (9 программ). Исходя из данных таблицы, можно сделать вывод, что почти все стратиграфические программы ,кроме программы Strater V.4 Software, имеют узкую специальность.

Таблица 5. Распределение прикладных признаков программ, используемых в сейсмологии


Популярность

Обработка сейсмических данных

Построение графиков сейсмических волн

Моделирование сейсмических условий

Построение геологических карт

Построение профилей

Всего признаков

check_picks_x

9

1





1

Easy MASW

303 000

1

1

1



3

Easy Refract

2 780 000

1




2

GDW - Gabion walls

17 800



1



1

GeoFrame

128 000



1



1

Geogiga Seismic

3 630 000

1


1



2

GM-SYS

15 300 000

1





1

GM-SYS 3D Modelling

95 500

1




1

2

Grapher V.10 software

10 400 000


1




1

SeisComP3

9 300

1

1

1



3

SEISMASTER

8 100

1

1

1



3

Seismic Coloured Inversion

189 000

1

1

1



3

Seismic Net Pay

248 000

1


1



2

Seismic Spectral Blueing (SSB)

295 000

1


1



2

SeisOpt @2D

162

1

1

1


1

4

SeisOpt Pro - VSP and crosshole tomography

38

1




1

2

SeisOpt ReMi

3 380

1




1

2

SeisPrho

717

1

1

1


1

4

IXRefrax

53 100

1

1




2

IXSeg2SegY

27 400

1

1

1



3

Loadcap

192 000

1




1

2

OpendTect Connector

8 320

1


1



2

Pick_Sw

17 300

1

1




2

RadExPro

8 110

1

1

1


1

4

RMS Seismic Inversion

161 000

1

1



1

3

Stochastic Seismic Inversion

330 000

1


1



2

TomTime

70 100

1

1




2

Virtual Earthquake

32 800 000

1

1

1



3

VisualSUNT

20 900

1

1

1



3

Win_Downhole

1 010

1

1




2

WinSism

18 400

1

1



1

3

Seis Mod 3D

12 100 000

1

1

1



3

TOMOGRAF

1 350 000

1

1




2

SIAZ - Earth_Quake - 2000

1 640 000

1

1

1



3

"Godograf"

65 900

1

1




2

Paradigm Echos

15 000 000

1

1




2

Paradigm GeoDepth

6 710

1

1

1



3

Paradigm Probe

1 270 000

1

1




2

Windows Seismic Grafer

186 000

1

1




2

PECATOS4

1

1

1

1



3

mech-Lander

17 600 000

1

1




2

SEISAN

833 000

1

1

1



3

Tetra Seis

1 080 000

1

1

1



3

VIDGIS, ScanCrv

93

1

1

1



3

Средняя популярность программ

2687439,773








По количеству найденных всех программ сейсмологические программы занимают второе место (44 программы). Такое большое количество программ связано с тем, что предмет сейсмологии очень сложен. Из-за разнообразия методов исследования и прогнозирования землетрясений создаются много версии одной программы, например, программы Paradigm. При определении данного типа программы использовалось условие, при котором программа имеет хотя бы один прикладной признак, соответствующий целям и задачам сейсмологии. Исходя из данных таблицы, можно выделить широко используемые программы (4-5 баллов) и узконаправленные программы (1-3 балла). Пример широко используемой программы является RadExPro, пример узконаправленной - GDW - Gabion walls.

Таблица 6. Распределение прикладных признаков программ, используемых в литологии.


Популярность

Построение геологических разрезов

Определение и анализ горных пород

Построение литологических колонок

Всего признаков

BSLS Online

35 300

1

1

1

3

LogPlot 7

581 000

1

1

1

3

RockWare GIS Link 2

14 100

1


1

2

GCD Kit

438 000


1


1

Geochemistry for ArcGIS 2.5.2

4 070


1


1

Golden Voxler V.2

333 000

1


1

2

RMSsimgrid

4 360



1

1

WinFence

56 400

1


1

2

WinLoG

249 000

1


1

2

WinSev

40 500

1

1


2

ИНГЕФ

163 000

1


1

2

INGWIN

150 000

1


1

2

Crapher (Golden Software)

246 000

1


1

2

Strater

1 570 000

1


1

2

Sed Log

69 300

1


1

2

Rozriz Geo

209

1


1

2

Log Plot

8 230 000

1


1

2

Leapfrog

17 400 000

1


1

2

POLito

84 800

1


1

2

EngGeo

39 700

1

1

1

3

Wen Geo

29 900

1

1

1

3

Rock Works 14

5 450

1


1

2

PLOTLOG

94 700

1


1

2

CTC-EXPERT

3 090 000


1

2

MultiLog

153 000

1


1

2

Средняя популярность программ

1 368 033






При исследовании прикладных признаков всех программ выделены 24 программы, используемые в литологии. Критерий определения программы использовался такой же, как и при исследовании других программ: присутствие хотя бы одного прикладного признака, совпадающего со целями и задачами данного раздела геологии (в этом случае, литологии). Здесь также можно выделить узконаправленные (1 балл) и широко используемые программы (2-3 балла).

Таблица 7. Распределение прикладных признаков программ, используемых в палеонтологии.


Популярность

Построение геологических разрезов

Математическая обработка палеонтологических данных

Создание графиков разнообразия таксонов

Палеогеографические реконструкции

Построение филогенетических деревьев

Создание таксономических таблиц

Всего признаков

Biostrat 1.7

293 000

1

1



1

1

4

MacClade

62 200





1

1

2

PaleoTax

9 660


1

1



1

3

PAST

782 000


1

1



1

3

STATGRAPHICS

411 000


1


1

1

1

4

CORELDRAW

29 300 000




1

1


2

Flora

5 590


1



1

1

3

GaitSym

7 920


1


1



2

PGIS

408 000




1



1

PGIS MAC

738 000




1



1

Visible Geology

9 440 000




1



1

Palaeomag-Tools

56 000




1



1

Средняя популярность программ

3 459 448








Наряду с минералогическими и стратиграфическими программами палеонтологические программы мало распространены, однако у них средняя популярность больше, чем у сейсмических за счет значения популярности у программ Visible Geology и CORELDRAW. Также стоит отметить, что по данным таблицы 7 ни одна из программ не обладает всеми шестью прикладными признаками, которые представлены в таблице.

Таблица 8. Распределение прикладных признаков программ, используемых в общей геологии.


Популярность

Объемное моделирование геологических тел

Обработка сейсмических данных

Моделирование условий образования рельефа

Построение геологических карт

Всего признаков

ArcGIS Geostatistical Analyst

141 000

1



1

2

DAP Server 12.2

2 350 000




1

1

FaultKin 6

1 790




1

1

Golden Grapher V.8

141 000

1




1

Golden Grapher V.9

143 000

1



1

2

ArcGIS

17 400 000



1

1

2

ArcView

6 780 000



1

1

2

Golden Surfer V.10

4 010 000




1

1

Google Earth

1 230 000 000

1

1


1

3

RMSfaultseal

1 060

1



1

2

RMSwellplan

569

1




1

RockWorks Utilities

64 200

1


1

1

3

StrikeDipThickness

6 260 000



1

1

2

Target 8.0

537 000

1


1


2

Target for ArcGIS 4.0

884 000

1


1

1

3

TISC

4 190 000



1


1

Voxler 3

80 000

1


1


2

MapInfo

4 980 000



1

1

2

Global Mapper

1 900 000



1

1

2

Voxler

101 000

1


1


2

ArcGis 9,3

9 130 000

1


1

1

3

Z3D Mod View

14 000 000

1


1


2

Golden Software Surfer 8

132 000

1


1

1

3

Earth Alerts | Version 2013

48 000 000




1

1

Средняя популярность программ

56 301 109







Эти программы отличаются от других программ тем, что они предназначены для широкого круга пользователей, поэтому популярность у этих программ самая высокая. Примером таких программ служат Google Earth, Earth Alerts | Version 2013. Также, как и при анализе палеонтологических программ, можно заметить, что ни одна из программ не обладает всеми представленными в таблице четырьмя прикладными признаками.

При рассмотрении всех геологических программ выяснилось, что наибольшее распространение получили геофизические программы. Также программы по геофизике характеризуются самым большим набором прикладных признаков (восемь признаков), однако ввиду узкой специализации всех программ нет какой-либо программы, обладающей всеми прикладными признаками.

Вывод

На основании всех таблиц, диаграмм и гистограмм можно сделать следующую таблицу и организационную схему, отражающую классификацию представленных геологических программ.

Таблица 9. Классификация геологических программ.

Геологические программы

Средняя популярность программ

Узкоспециализированные программы

Широко используемые программы

Геофизические

6 253 848

32

20

Сейсмологические

2687439,773

41

3

Литологические

1 368 033

3

22

Общегеологические

56 301 109

19

5

Палеонтологические

3 459 448

10

2

Стратиграфические

4 034 678

8

1

Минералогические

6 253 848

4

9


Из данной работы можно сделать такие выводы:

) большинство геологических программ разработаны для практических и экономических целей, поэтому так много программ по геофизике, сейсмологии, литологии.

) не всегда большое количество программ влияет на популярность данного направления в геологии.

) низкая популярность программ некоторых прикладных направлений геологии может объясняться довольно узким кругом пользования этими программами.

Литература

1.         В. Фаронов - Программирование баз данных 2003г.

2.      Боб Виллариал Программирование в примерах 2012г.

.        С. Бобровский Информатика учебный курс 2008г.

.        Проектирование и реализация баз данных 2009. Учебный курс MCA

.        Михаил Фленов- Администрирование WINDOWS 2012г.

Похожие работы на - Разнообразие компьютерных программ для геологических исследований и моделирования

 

Не нашел материал для своей работы?
Поможем написать качественную работу
Без плагиата!