بهینه سازی موقعیت برداشت نمونه های تکمیلی در منطقه سپاهان شهر با استفاده از ترکیب مطالعات زمین آماری و روش تبرید شبیه سازی شده
محورهای موضوعی : فصلنامه زمین شناسی محیط زیست
سعید سلطانی محمدی
1
(استادیار گروه مهندسی معدن دانشگاه کاشان)
ملیحه عباس زاده
2
(دانشجوی دکترای مهندسی اکتشاف معدن دانشگاه صنعتی امیر کبیر)
اردشیر هزار خانی
3
(استاد دانشکده مهندسی معدن،متالوژی و نفت دانشگاه صنعتی امیر کبیر)
کلید واژه: بهینه سازی, زمین آمار, تبرید شبیه سازی شده, نمونه برداری زیست محیطی,
چکیده مقاله :
بهینه سازی طرح نمونه برداری از موضوعات مهم و جذاب برای متخصصین زمین آمار و ژئوشیمیست هاست و تا به امروز روشهای متنوعی در زمینه بهینه سازی موقعیت برداشت نمونه ها (اولیه و تکمیلی)ارائه گردیده است.در این مقاله سعی شده است تا با استفاده از روش تبرید شبیه سازی شده،موقعیت برداشت نمونه های تکمیلی در مطالعات زیست محیطی منطقه سپاهان شهر بهینه گردد.در منطقه سپاهان شهر علاوه بر عامل مجاورت با محدوده معدنی ایرانکوه(عامل آلاینده) بادهایی که جهت غالب وزش آنها در طول سال ،از سمت این محدوده معدنی به سمت دشت سپاهان شهر می باشد،احتمال آلوده شدن منطقه را افزایش داده است.با استفاده از واریانس تخمین به عنوان معیار عدم قطعیت تخمین ،روشی برای بهینه سازی نقاط نمونه برداری تکمیلی بر اساس اطلاعات حاصل از برداشتهای اولیه ارائه شد.کمینه سازی واریانس تخمین به عنوان تابع هدف تعریف شد که تابعی غیر خطی استو از آنجا که تعداد بسیار زیاد ترکیبات ممکن،استفاده از روشهای جستجوی جامع را برای حل این مساله غیر ممکن ساخته است،از روش فراحسی تبرید شبیه سازی شده برای حل مساله استفاده شد.برداشت نمونه های تکمیلی پیشنهادی از این روش منجر به کاهش واریانس تخمین میانگین منطقه از 0.34 به 0.22 خواهد شد،که بیشترین کاهش عدم قطعیت تخمینی است که می تواند در نتیجه برداشت این تعداد نمونه ایجاد شود.استفاده از این روش می تواند نقش به سزایی در کاهش هزینه های نمونه بردای و هدفمند نمودن آنها داشته باشد.
Optimization of sampling scheme is one of the important and attractive issues for geo-statisticians andgeochemists. So far, various methods have been presented for optimization of sampling location (initial andadditional samples). In this article, it is tried to optimize the location of additional sampling in environmentalstudies of Sepahan-Shahr area, by simulated annealing method. In Sepahan-shahr area, adjacency to pollutantfactor (Irankooh mining area), in addition to the winds blowing whole the year from the side of this mine; haveincreased the pollution potentiality of the area. In this article, it is tried to optimize the location of additionalsampling on the basis of the data obtained from initial samplings. For this purpose, objective function has beendefined as “estimation variance minimization”, and simulated annealing optimization method has been used forsolving this optimization problem. All the codes related with computation of objective function are prepared byMatlab software. Additional sampling proposed by this method will result in reduction of average estimationvariance of the area from 0.34 to 0.22, which is the highest reduction of estimated uncertainty possible to makein the results of 20 additional samples.