Ημερολόγιο Εκδηλώσεων

Τίτλος εργασίας: Γεωστατιστική ανάλυση της χωρικής κατανομής ψευδαργύρου σε μεταλλευτική περιοχή της Ιρλανδίας.

Τριμελής εξεταστική επιτροπή

1. Εμμανουήλ Βαρουχάκης, επικ. καθηγ. σχολής ΜΗΧΟΠ (Επιβλέπων)

2. Κων/νος Κομνίτσας, καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ

3.Γεώργιος Ξηρουδάκης, επικ. καθηγητής σχολής ΜΗΧΟΠ

Περίληψη

Η γεωστατιστική ανάλυση αποτελεί έναν κλάδο που συνδυάζει τη στατιστική και τις πιθανότητες για τη μελέτη και την πρόβλεψη φαινομένων που μεταβάλλονται στον χώρο. Βρίσκει εφαρμογή σε πολλούς τομείς, όπως η γεωλογία, η εξορυκτική βιομηχανία και η περιβαλλοντική επιστήμη. Στη μεταλλευτική ειδικότερα, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη χαρτογράφηση της κατανομής ενός μεταλλεύματος και τον εντοπισμό των ζωνών με αυξημένη περιεκτικότητα.
Η εκπόνηση της παρούσας διπλωματικής εργασίας βασίζεται στη γεωστατιστική ανάλυση της χωρικής κατανομής του ψευδαργύρου (Zn) σε μεταλλευτική περιοχή της κεντρικής Ιρλανδίας, στη κομητεία Cavan, η οποία χαρακτηρίζεται από κοιτάσματα Ιρλανδικού τύπου Zn-Pb. Για την ανάλυση αξιοποιήθηκαν 633 επιφανειακές μετρήσεις συγκέντρωσης ψευδαργύρου, σε τοπικό σύστημα συντεταγμένων, ενώ η επεξεργασία τους πραγματοποιήθηκε μέσω του προγραμματιστικού περιβάλλοντος MATLAB. Στόχος της μελέτης είναι η εκτίμηση των συγκεντρώσεων σε σημεία που δεν υπάρχουν διαθέσιμες μετρήσεις και ο εντοπισμός των ζωνών με υψηλές τιμές ψευδαργύρου.
Στο πλαίσιο της γεωστατιστικής ανάλυσης, επειδή τα δεδομένα του ψευδαργύρου δεν ακολουθούσαν την κανονική κατανομή, εφαρμόστηκε ο μετασχηματισμός Box-Cox, ώστε να προσεγγίσουν την κανονικότητα. Στη συνέχεια, μέσω του διαγράμματος Voronoi εξετάστηκε η χωρική κατανομή των τιμών, με στόχο μια υπολογιστικά ταχύτερη αιτιοκρατική εκτίμηση του πεδίου. Με την προσαρμογή επιφάνειας τάσης διερευνήθηκε η πιθανή συσχέτιση των τιμών με τη γεωγραφική θέση. Η συσχέτιση που προέκυψε ήταν ασθενής και, ως εκ τούτου, η τάση δεν αφαιρέθηκε από τα δεδομένα. Στη συνέχεια, στο στάδιο της βαριογραφίας υπολογίστηκε το εμπειρικό ημιβαριόγραμμα και επιλέχθηκε το σφαιρικό μοντέλο, με βάση τον έλεγχο του τετραγωνικού σφάλματος προσαρμογής. Η χωρική εκτίμηση των συγκεντρώσεων πραγματοποιήθηκε με τη μέθοδο Trans-Gaussian Kriging, η οποία ενσωματώνει τον μετασχηματισμό των δεδομένων στη μαθηματική διαδικασία της γεωστατιστικής εκτίμησης και εφαρμόζει διόρθωση της μεροληψίας κατά την επαναφορά των εκτιμήσεων στην αρχική κλίμακα. Η αξιοπιστία του μοντέλου ελέγχθηκε μέσω διασταυρωμένης επαλήθευσης (Cross-Validation) και βρέθηκε ικανοποιητική (RMSE=503.33 ppm, MAE=191.50 ppm, MaxAE=4836.3ppm, ενώ η συσχέτιση των εκτιμήσεων με το σετ δεδομένων παραμένει σε ικανοποιητικό επίπεδο ρ=0.7393). Τέλος, δημιουργήθηκαν χάρτες που απεικονίζουν την εκτιμώμενη χωρική κατανομή του ψευδαργύρου λαμβάνοντας υπόψιν την αντίστοιχη αβεβαιότητα των εκτιμήσεων καθώς και τις περιοχές αυξημένου μεταλλευτικού ενδιαφέροντος στην περιοχή μελέτης.

Λέξεις κλειδιά (Ελληνικά): Γεωστατιστική, ψευδάργυρος, χωρική κατανομή, μεταλλευτική περιοχή, χωρική παρεμβολή, Kriging, βαριόγραμμα, γεωχημικά δεδομένα, Ιρλανδία.
Λέξεις κλειδιά (Αγγλικά): Geostatistics, zinc, spatial distribution, mining area, spatial interpolation, Kriging, variogram, geochemical data, Ireland.