University of Zagreb

Faculty of Geotechnical Engineering

Category: Predmeti

Naziv predmeta: Geostatistika u zaštiti okoliša

Diplomski studij, Upravljanje okolišem, 1. semestar
Diplomski studij, Upravljanje vodama, 1. semestar
Diplomski studij, Geoinženjerstvo okoliša, 1. semestar

Cilj predmeta: Stjecanje znanja, mogućnost praćenja i stručnog usavršavanja u rješavanju problema iz oblasti zaštite okoliša geostatističkim metodama.

Izvedba:

• 30 P (predavanja)
• 15 A (auditorne vježbe)
• 0 S (seminar)

Okvirni sadržaj predmeta: Predavanja (30) i vježbe (15): Općenito o geostatistici. Povijest geostatistike – procjena rudnog tijela. Primjena geostatističkih metoda u rješavanju problema iz drugih oblasti. Primjena geostatističkih metoda u inženjerstvu okoliša. (3+0); Općenito o interpolaciji. Procjena vrijednosti analiziranog parametra u svakoj točki istraživanog prostora na osnovi poznatih vrijednosti u točkama uzorkovanja. Program Surfer 8. Pregled, analiza i međusobna usporedba metoda interpolacije i grafičkih prikaza prostorne razdiobe analiziranog parametra. (3+0); Formiranje baze podataka u programu Surfer 8. Izrada modela prostorne razdiobe analiziranog parametra primjenom različitih metoda interpolacije. Izrada karte izo linija koje povezuju točke iste vrijednosti analiziranog parametra unutar istraživanog područja. (1+2); Ocjena pouzdanosti interpolacijske metode. Postupak cross validacije i određivanje vrijednosti (varijance) greške procjene za svaku metodu interpolacije na osnovi iste baze podataka. (1+2); Analiza i međusobna usporedba modela dobivenih različitim metodama interpolacije. Odabir najprikladnije metode interpolacije za izradu konkretnog modela prostorne razdiobe analiziranog parametra na osnovi rezultata cross validacije i grafičkog prikaza. (1+2); Geostatistika. Prostorna korelacija i regionalizirana varijabla. Značajke regionalizirane varijable i domet utjecaja (susjedstvo). Usporedba statistike i geostatistike. Analiza razlika između statistike i geostatistike. (3+0); Variogram – osnovni alat geostatistike. Definicija gama funkcije. Variogram kao grafički prikaz gama funkcije. Osnovni dijelovi i značajke variograma; prag i domet variograma, oblik gama funkcije. Utjecaj regionalizirane varijable na gama funkciju i značajke variograma. (3+0); Eksperimentalni variogram. Izrada jednostavnog eksperimentalnog variograma. Korelogram. Izrada jednostavnog korelograma. Međusobna usporedba eksperimentalnog variograma i korelograma. (1+2); Korak i tolerancija koraka eksperimentalnog variograma. Utjecaj vrijednosti koraka na oblik variograma. Izrada eksperimentalnih variograma na osnovi iste baze podataka ali različitih koraka i tolerancija koraka. (1+2); Teorijski modeli variograma. Matematički izraz koji određuje gama funkciju unutar istraživanog prostora i dometa regionalizirane varijable. Značajke teorijskog variograma. Odabir teorijskog modela koji se najbolje uklapa u zadani eksperimentalni variogram (fitting). (2+1); Nugget efekt. Razlog nastajanja nugget efekta. Utjecaj nugget efekta na grešku procjene. Određivanje optimalnih vrijednosti parametara uklopljenog variograma (domet, nugget efekt). (1+2); Kriging. Osnovni princip tehnike krigiranja. Vrste krigiranja. Određivanje vrste krigiranja koja u određenim uvjetima daje najmanju grešku procjene. (2+1); Anizotropija. Utvrđivanje anizotropnih svojstava istraživanog prostora. Određivanje položaja osi anizotropije. Izrada i međusobna usporedba variograma za svaki smjer određen osima anizotropije. Variografska analiza po osima anizotropije. (2+1); Prezentacija i detaljna analiza primjera primjene geostatističke metode u rješavanju problema iz oblasti inženjerstva okoliša. (3+0); Prezentacija studentskih seminarskih radova. (3+0).

• sintetizirati načela zaštite okoliša u pripremi projektne dokumentacije i izvedbi projekata
• primijeniti tehnike, vještine i napredne inženjerske alate u inženjerstvu okoliša
• sintetizirati znanja iz prirodnih znanosti i temeljnih inženjerskih disciplina pri izradi elaborata, studija i projekata iz inženjerstva okoliša
• aktivno sudjelovati u radu multidisciplinarnih timova u izradi planova i programa u segmentu zaštite okoliša
• izraditi geostatističke prostorne analize promjene koncentracije onečišćivača u podzemnoj vodi
• izraditi karte prirodne i specifične ranjivosti i rizika podzemnih voda
• izraditi geostatistički model vodonosnika
• izraditi geostatistički model razine podzemne vode
• izraditi kartu izolinija koncentracije onečišćivača u podzemnoj vodi metodom kriginga
• odrediti lokaciju izvora onečišćenja na osnovi karte izolinija koncentracije onečišćivača u podzemnoj vodi
• izraditi geostatistički model promjene koncentracije onečišćivača u vremenu (variografija vremenskih nizova)

4 ECTS

Nastavnik: Associate Professor Ivan Kovač
Suradnik: -

Literatura:

Obavezna:

[1] Malvić, T.: Primjena geostatistike u analizi geoloških podataka, Zagreb, 2008.
[2] Andričević, R.: Geostatistika: umijeće prostorne analize, Split, 2006.

Preporučena:

[1] Journel, A.G.: Fundamentals of geostatistics in five lessons. American Geophysical Union, 1989.