含有测量误差的地质走向数据辨识

《Stats》：Discrimination of Geological Orientation Data with Measurement Errors

　　

摘要

在构造地质学中，断层走向数据往往存在不可忽视的角度不确定性，这会显著影响变形模式的分类与解释的可靠性。本研究旨在解决如何区分两类方向观测数据的问题。为考虑野外数据中固有的测量误差，我们采用了一种基于反卷积的圆形核判别规则，专门用于处理含噪声的角度观测数据。该方法将测量误差机制直接纳入估算过程，从而在存在观测噪声的情况下实现更可靠的分类。该算法被应用于构造地质学中的实际测量数据，因为准确区分断层走向对于理解变形模式以及开展岩土工程应用至关重要。具体而言，我们研究了来自奥陶纪浊流岩的两个数据集，这些数据集包含不同类型的走向数据。第一个数据集包含个轴，这些轴是通过倾角-方位角坐标来描述线性特征的；而第二个数据集则涉及轴向面解理面，其参数用倾角和倾角方向来表示。我们在不同的角度不确定性水平及不同的误差分布条件下评估了该估算方法的性能，重点考察其正确区分这两类地质现象的能力。实验结果表明，与那些忽略噪声的传统方法相比，通过明确建模测量误差能够提高区分精度，从而更可靠地识别结构特征。