Курсовая работа (т): Разнообразие компьютерных программ для геологических исследований и моделирования
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 |
|
|
|
|
|
|