1. Minex baza podataka - rgf.rsrgf.rs/predmet/RO/VIII semestar/Projektovanje povrsinskih kopova... · Minex baza podataka je binarna baza podataka za skladištenje, analizu, ... Azimut

Skripta iz Projektovanja povrinskih kopova Rudarsko-geoloki fakultet Beograd

Prof.dr Boo Kolonja, Doc.dr Ranka Stankovi, Dejan Stevanovi, Mirjana Jovanovi

1

1. Minex baza podataka Alati: MS Access, Minex

Struktura i rukovanje podacima o istranim radovima, Kreiranje Minex projekta, Uvoz buotina u Minex strukturu, Kreiranje stratigrafskog niza

1.1. Baza podataka o istranim radovima

1.1.1. Osnovni podaci Preduslov za kreiranje geolokog modela leita predstavlja baza podataka o

istranim radovima, koja minimalno mora da obuhvati podatke o litologiji i laboratorijskim analizama. Za potrebe ovog kursa je pripremljena baza podataka leita uglja nazvanog PPK sa jednostavnom struktorom, ali dovoljnom da se napravi prvo strukturni model a potom i model kvaliteta. Na slici 1 je prikazana ema baze: tabela Busotine koja je relatirana 1:vie sa tabelama Litologija i Analize.

U tabeli Busotine su skladiteni osnovni podaci o buotinama: BusotinaID je oznaka buotine, koja je ujedno i jedinstveni identifikator (primarni klju) kojim se podaci ove tabele povezuju sa odgovarajuim podacima u tabelama Litologija i SlojAnalize. Pozicija u prostoru je odreena koordinatama x, y, z, a koordinate su prikazane u dravnom koordinatnom sistemu (sedma zona). Sve buotine su vertikalne (Azimut=0 , Dip=-90 ), a Dubina je rastojanje od kote terena do dna buotine.

Slika 1. ema baze podataka istranih radova

Za jednu buotinu se vezuje vie litolokih intervala kojima se u bazi evidentura kartirani opservirani stub buotine. Na slici 2 je prikazan formular za unos podataka o

litologiji. Prvi interval poinje od 0 i kraj intervala je ujedno i poetak sledeeg intervala. Napomena: Kartirani intervali ne smeju da se preklapaju i ne sme da nedostaje neki interval, tako da suma debljina svih intervala treba da bude jednaka dubini buotine. Ukoliko ovi uslovi nisu zadovoljeni javie se greki pri uvozu podataka u Minex bazu podataka.



2

Slika 2. Formular za unos litologije

Na slici 3 su prikazani rezultati laboratorijskih analiza, koji su takoe dati po intervalima koji su u ovom sluaju intervali oprobavanja, odnosno uyorkovanja. Oni ne smeju da se preklapaju, ali moe da se desi da za neke intervale nije raeno labaratorijsko ispitivanje pa su ta polja prazna. U bazi pripremljenoj za ovaj kurs se evidentiraju donja toplotna vrednost DTE u kJ, procenat vlage I procenat pepela.

Da bi se olakalo kodiranje intervala na osnovu kog se definie strukturni model na ovom formularu su istovremeno prikazani podaci analiza i litologija, to nije uvek praksa. Poto se dubine (DubinaOd i DubinaDo) ne poklapaju kod kartiranih intervala i intervala uzorkovanja, obino se litologija i analize odvojeno prikazuju i uvaju u razliitim tabelama.

Napomena: Detaljnije informacije o rukovanju podacima u MS Access okruenju, takoe sa bazom podataka o istranim radovima moete nai u materijalu za vebe iz Informatike I.

Slika 3. Formular za unos laboratorijskih analiza



3

Veba Na lokalnom raunaru kreirati katalog MinexVezba i u njemu drugi katalog

ImportVezba.

Sa stranice predmeta skinuti bazu Busotine_V1.mdb. Ukoliko je baza zapakovana, otpakovati je. Pronai buotinu B-150 i analizirati litologiju i analize.

Pozicionirati se na prvi zapis u bazi, na poslednji zapis

Pogledati i analizirati SQL upite u bazi. Kreirati novi upit koji prikazuje spisak buotina kod kojih je DTE >11000

Dodati buotinu Test-1 na osnovu datih tabela, uz proizvoljno dopunjavanje podataka koji nedostaju.

Busotine

BusotinaID y x z DubinaTest-1 4928484 7440483 101.24 45

DubinaOd DubinaDo Lith Vlaga Pepeo DTE

0 0.3 ORANICA 0.3 4.6 GLINA 4.6 18 PESAK 18 18.2 PESAK 52.29 9.3 8335

18.2 30.6 UGALJ 52.29 9.3 8335 35.8 39.1 UGALJ 50.89 12.1 7975 39.1 39.3 PESAK 50.89 12.1 7975 39.3 39.4 UGALJ 50.89 12.1 7975 39.4 39.7 GLINA 50.89 12.1 7975 39.7 42.4 UGALJ 50.89 12.1 7975 42.4 44.2 PESAK

1.1.2. Integralna baza istranih radova U prethodnom poglevlju je prikazan jednostavan i minimalan skup podataka da

se napravi geoloki model leita. U realnom okuenju takve baze obuhvataju kompleksniju strukturu, koja ukljuuje vie podataka o pojedinanoj buotini, iri skup analiza: analize pepela, sumpora, sagorljivih materija, geomehanike, paleontoloke i sl. Podaci o bunarima i pijezometrima sa svojim prateim parametrima su kljuni za modeliranje odvodnjavanja. Na slici 4 su prikazani primeri panela Baze podataka ugljenih basena Srbije (BpUBS), iz koje se za razliite potrebe izdvajaju podskupovi podataka za pojedina leita ili njihove delove i dalje koriste u razliitim softverskim alatima.



4

Slika 4. Paneli baze BpUBS

Na slici 5 je prikazan panel za eksportovanje podataka iz centralne baze u radnu bazu za modeliranje, pripremljenu u formatu koji specijalizovani softveri mogu direktno da mapiraju, odnosno itaju. Za potrebe ovog kursa, konkretno je uraeno eksportovanje u Access bazu prilagoenu Minex strukturi podataka, koja je opisana u prethodnom odeljku.

Slika 5. Eksportovanje podataka



5

1.1.3. Interpretacija slojeva Litoloki lanovi se mogu ponavljati du stuba buotine i u najveem broju

sluajeva se ne moe uspostaviti direktna veza izmeu litolokih lanova buotina. Da bi se povezali odgovarajui litoloki lanovi, odnosno kartirani intervali obino se vri grupisanje i njihovo kodiranje koje kasnie omoguuje softverskim paketima da na jedinstven nain generiu strukturni model leita, odnosno da provuku slojeve kroz stratigrafsku interpretaciju. Litoloki lanovi se obino ponavljaju na razliitim dubinama u buitini, ali kada su stratigrafski intervali u pitanju tu nije dozvljeno ponavljanje kodova intervala na razdvojenim intervalima.

Slika 6. Odnos opservirane litologije i interpretirane stratigrafije

Na slici je prikazan princip kodiranja slojeva u Minex-u, odnosno nain na koji se definie raslojavanje slojeva. Sloj U1 u buotini 1 se povezuje sa slojevima U11 i U122 u buotini 2.

Slika 7. Kodiranje slojeva u alatu Minex

Hijerhija slojeva definisanih u modelu koji se koristi na ovom kursu je data u vidu sleeg stabla. Maksimalna duina ifre sloja u Minex-u je 4 karaktera (slova ili cifre), tako da su prvo koriene due ifre zbog olakanog ifriranja raslojavanja, a potom su svedene na 4 karaktera, to je u tekst boksovima naznaeno (npr. U1121 je postao UB21) .



6

U

U1

J10 J11

J11A=J11U

J11A0=J11D

J11A1=J11G

U11

J111=JC

U111=UCU112

J1121 =JB21

U1121 =UB21

U1122 =UB22

U12

J121

U121

U122

U2

J21

J22

U22

U23

U3

U21

Slika 8. Hijerarhija slojeva

Dobro osmiljeno kodiranje slojeva je preduslov za kreiranje strukturnog modela leita, iji je jedan primer dat profilom na slici 9.

Slika 9. Primer profila strukturnog modela leita

1.2. Poetak rada u Minex-u

1.2.1. Pokretanje projekta O ovom poglavlju se daje uputstvo za konkretan rad sa alatom Minex, od

pokretanja projekta pa do punjenja baze podataka i statistike analize. Kreiranje novog projekta se vri izborom File -> Project -> Project Manager, potom se bira New I unosi naziv projekta, u ovom sluaju MinexVezba (slika 10)



7

Slika 10. Kreiranje novog projekta

Sledei korak je povezivanje projekta MinexVezba sa ranije napravljenim katalogom MinexVezbe, u kom se nalazi podkatalog ImportVezba. Na kartici Explorer (Filesystems) se pozicionira kroz stablo kataloga na naznaeni katalog (u primeru na slici 11 levo ...\Users\Ranka\PPK_Vezbe\MinexVezbe), desnim tasterom mia se pozove konteksni meni i izabere Set Project Directory. Rezultat je vidljiv na stablu projekta, to je prikazano na desnoj strani slike 11.

Slika 11. Postavljanje aktivnog kataloga za projekat



8

1.2.2. Struktura Minex baze Minex baza podataka je binarna baza podataka za skladitenje, analizu,

geoloku interpretaciju i rukovanje istranim i uzorkovanim podacima. Minex bazu buotina ini 5 binarnih datoteka, ije su ekstenzije tipa .B3n.

.B31 osnovni podaci o buotini: oznaka, koordinate, kota, dubina i orijentacija (azimut i pad). Popunjavanje ove komponente je preduslov za popunjavanje podataka o litologiji i kvalitetu.

.B32 podaci vezani za kartirane i uzorkovane intervale: litologija, kvalitet ...

.B33 intervali interpretiranih slojeva

.B34 biblioteka sa zaglavljima (dodatni podaci o buotinama,mi ne koristimo)

.B35 stratigrafski niz, podrazumevane gustine za svaki sloj, boje, kategorije,...

1.3. Formiranje Minex baze

1.3.1. Kreiranje datoteka U ovom odeljku se objanjava postupak kreiranja Minex baze podata, u koju se

potom uvoze podaci iz prethodno pripremljene baze podataka koja je obraena u odeljku 1.1.

Iz osnovnog menija pozvati File ->New, selektovati BoreholeDB.B31 i potom taster Next>. U predvieno polje za naziv kucatiBaza i pritisnuti Finish (slika 12).

Slika 12. Kreiranje baze buotina

Napomena: U sluaju da postoje ranije definisani atributi, izborom Next se prua mogucnost importovanja tih prethodno definisanih atributa.

Slinim postupkom se kreiraju i datoteke: Geometrija.GM3 tipa Geometry.GM3 i Parametri.mpf tipa Parametres.mpf nakon ega stablo projekta

dobija izgled kao na slici 13. Geometry.GM3 datoteke uvaju podatke o svim geometrijskim oblicima u projektu (stringovi, take, poligoni, profili...), dok se u Parameters.mpf datoteci uvaju metapodatke (podatke o podacima) vezane za razliite



9

vrste prikaza, za formate i strukturu uvoza podataka, i slino. Oni predstavljaju obavezne fajlove za pravilno funkcionisanje sistema.

Slika 13. Stablo projekta sa osnovnim datotekama

Napomena: Pre pocetka bilo kakvog rada sa bazom potrebno je u Properties Baze.B31 promeniti svojstvo Read Only u False.

1.3.2. Uvoz osnovnih podataka o buotinama Popunjavanje Minex baze zapoinje pzicioniranjem na Baza.B31 u stablu

projekta, potom se poziva konteksni meni u kom se bira Load -> Load Collar Data, nakon ega se na panelu sa slike 14 bira Access baza Busotine_V1.mdb iz kataloga ImportVezbe.



10

Slika 14. Izbor Access baze za uvoz podataka

Sledei korak je mapiranje kolona tabele Busotine iz access baze sa Minex Collar Variables, to se radi prevlaenjem atributa sa leve na desnu stranu. Rezultat mapiranja je prikazan na slici 15. Azimut i pad (dip) se ne nalaze u access bazi jer su buotine vertikalne, tako da se ovim promenljivim dodeljuje konstantna vrednost Azimut=0 i Dip=-90.



11

Slika 15. Mapiranje kolona access i Minex baze

Nakon kliktanja na OK, Minex popunjava binarni fajl sa osnovnim podacima o buotinama. Da bi se sauvale promene, sa vora Baze.B31 izabrati Save u

konteksnom meniju. Napomena: Postavljanje lokalne refenentne take ima za cilj da umanjigreke koje nastaju projekcijom geografske irine i duine u pragougli koordinatni sistem. Izabrati Tools > Options > Application Settings > General > Local Origin.. x=7438000 y=4928000.

1.3.3. Uvoz litologije i kvaliteta Na stablu Baza.B31->DataTypes->LITHO pozvati konteksni meni i izabrati opciju

New Borehole Variable. Popuniti kao na slici 16.



12

Slika 16. Kreiranje promenljive za litoloki opis

Sledei korak je kreiranje promenljivih za kvalitet: na stablu projekta selektovati Baza.B31->DataTypes->QUAL i popuniti kao na slici 17.

Slika 17. Kreiranje promenljive za kvalitet

Analogno napraviti promenljive Pepeo (sufix: PE na dve decimale, opseg 0-50) i Vlaga (sufix: VL na dve decimale, opseg 0-70). Na stablu projekta, na grani sa bazom se prikazuju kreirane promenljive, kao na slici 18.

Sauvati podatke: Baza.B31 -> Save.



13

Slika 18. Stablo projekta: grana baze sa kreiranim promenljivim

Sledei korak je importovanje podataka o litologiji i kvalitetu. Na grani Baza.B31 -> DataTypes->LITHO pozivanjem konteksnog menija izabrati opciju Load Sample Data, a potom izabrati access bazu kao u predhodnom uitavanju (slika 19).

Slika 19. Stablo projekta: grana baze sa kreiranim promenljivim

Prevlaenjem sa leve na desnu stranu mapirati kolone kao na slici 20.



14

Slika 20. Mapiranje kolona tabela sa litologijom

Sistem vraa poruke o importu za korektno uvezene podatke, ali i poruke o eventualnim grekama. Greke mogu da budu razliite: da se dubina buotine nije saglasna sa litolokim intervalima, da neki interval nedostaje, da je poetak intervala vei od kraja intervala, da se intervali preklapaju. Poruke o grekama pri uvozu kvaliteta kao dodatnu proveru imaju i proveru definisanih opsega vrednosti pojedinih promenljivih.

Poruke se prikazuju za svaku buotinu, bez obzira da li je njen uvoz bio validan ili ne, to se moe videti u sledeem iseku iz kompletnog listinga:

B-089 updated with 26 records... Warning: Data extends beyond FINAL DEPTH in borehole B-090 updated with 33 records B-091 updated with 23 records B-134 updated with 7 records B-135 Warning: Missing Interval from 6.800 to 7.200 B-135 Warning: Missing Interval from 51.000 to 51.500 B-135 updated with 23 records B-136 updated with 27 records B-157 updated with 26 records B-158 Error at interval (FROM = 47.000 TO = 52.000)



15

"FROM" precedes last "TO" "FROM" has been adjusted to 47.700 B-158 updated with 40 records

Podaci o kvalitetu se uvoze na slian nain. Na grani Baza.B31 -> DataTypes->QUAL pozivanjem konteksnog menija izabrati opciju Load Sample Data, potrebno je izabrati access bazu i kreirati datoteku sa formatom podataka nazvanu kvalitet. Prevlaenjem sa leve na desnu stranu mapirati kolone kao na slici 21.

Slika 21. Mapiranje kolona tabela sa kvalitetom

Kao i pri uvozu litologije, sistem u Output prozoru vraa podatke o uvezenim podacima i eventualnim grekama. Kako su pri formiranju promenljive kvaliteta ograniene na opseg izmeu minimalne i maksimalne vrednosti, sistem pri importu odbacuje vrednosti izvan zadataih intervala. Primer greke koja se javlja kada neka od vrednosti koje se uvoze je van traenog opsega je:

B-119 28 Pepeo 57.200 rejected.

U zavisnosti od vrste gresaka i potrebne tanosti modela, greke se mogu ispraviti u bazi i ponovo importovati podaci o litologiji, odnosno, kvalitetu; a mogu se



16

prihvatiti ispravke koje je sam Minex napravio prilikom uvoza podataka. Kada su podaci u bazi uvezeni i validni, potrebno je sauvati bazu.

1.3.4. Grafiki prikaz podataka Za grafiko predstavljanje podataka je potrebno izabrati Plot -> Plot 3D

Boreholes iz konteksnog menija, a onda podesiti parametre kao na slici 22. Nakon potvrde dobija se grafiki prizor prikazan na slici 23.

Slika 22. Postavljanje parametara za grafiku prezentaciju buotina

Slika 23. Grafiki prikaz lokacija buotina



17

1.3.5. Uvoz stratigrafije Pre uvoza podataka o stratigrafiji, potrebno je definisati takozvanu stratigrafsku

sekvencu (niz), to se radi izborom BoreholeDB -> Edit -> Create/Edit Seam Sequence (slika 24). Novi red u tabeli se dodaje: F4 (na kraj niza) ili F5 (iznad selektovanog reda). Red se brie sa F6. Na slici 25 je prikazan stratigrafski niz za podatke iz baze Busotine_V1.mdb.

Slika 24. Kreiranje stratigrafskog niza

Slika 25. Stratigrafski niz baze za vebu



18

Na slici 26 je prikazan rezultat kreiranja stratigrafskog nize u stablu projekta.

Slika 26. Pregledanje kreiranog stratigrafskog niza u stablu projekta

Slika 27. Izvoz stratigrafije u xls datoteku

Kada je stratigrafski niz napravljen sledi uitavanje intervala slojeva na buotinama, ali je za tu operaciju potrebno prethodnonapraviti datoteku sa podacima o stratigrafiji u .csv formatu (Comma Separated Values, podaci razvojeni zarezom) u kojoj su sadrani intervali buotina sa odgovarajuim nazivima slojeva.

Datoteka u csv formatu se kreira iz MS Access radnog okruenja tako to se otvoriti tabela SlojAnalize baze Busotine_V1 , pozove Export i rezultat se sauva kao Excel dokument, na promer Slojevi.xls. U Excel-u se taj dokument izmeni, tako da ostanu samo kolone BusotinaID, DubinaOd, DubinaDo, Mkod (ostale obrisati). Dokument sauvati kao Slojevi.csv u katalogu ImportVezba.

Vratiti se u Minex radi nastavka uvoza podataka. Sam uvoz poinje izborom, BoreholeDB-> Load -> LoadSeam/Layer interval nakon ega se prikae panel sa slike 28 desno, na kom se izabere datoteka Slojevi.csv, a potom se pozove Create/Edit da bi se definisali parametri uitavanja.

Na slici 29 je prikazano definisanje formata datoteke koja se uvozi, u ovom sluaju da je separator zapeta i da ima zaglavlje. Na kartici Vriable Setup se mapiraju polja iz datoteke Slojevi.csv sa poljima u Minex bazi. Na kartici Preview se mogu pregledati podaci koji su pripremljeni za uvoz.



19

Slika 28. Priprema za uvoz stratigrafskih podataka

Slika 29. Kreiranje formata datoteke za uvoz



20

Sistem vraa fokus na polazni panel, gde se zadaju opcije uvoza podataka (slika 30). Osnovno je izabrati da li se eli uvoz preko postojeih podata ili dopuna postojeih podataka.

Slika 30. Uitavanje podataka o stratigrafiji

Nakon zavrenog uvoza sistem daje informacije: ================ Seam Load Report ================ Ignored boreholes will be listed. Intervals loaded : 1148 - Merged : 4346 - Rejected : 0 - Total Picks in Borehole Database : 1148

Veba Pozvati prikaz buotina uz opciju prikaza naziva slojeva. Koristei taster za

navigaciju pregledati uvezene buotine iz vie uglova.

1.4. Analiza podataka Uvezeni podaci se mogu statistiki obraditi kroz histograme i dijagrame uzajamne

zavisnosti (korelacije) uvezenih podataka po slojevima (za jedan ili vie slojeva zajedno). Na slici 31. je prikazana putanja kojom se poziva statistika obrada podataka.



21

Slika 31. Statistika obrada podataka

1.4.1. Histogrami, otkrivanje ekstremnih vrednosti Na slici 32. je prikazan histogram kvaliteta uglja (DTE) za slojeve U1, U2, U3

grupisan u 12 klasa. Na dnu panela su prikazane osnovne statistike ocene selektovanih podataka: standardna devijacija, varijansa, koeficijent varijacije, minimum, maksimum...

. Slika 32. Histogram kvaliteta



22

1.4.2. Statistika analiza podataka Na slici 33. je prikazana korelacija izmeu toplotne vrednosti i procenta pepela u

uzorcima slojeva U1, U2, U3.

Slika 33. Korelacija DTE i pepela

Izborom opcije Report dobijaju se spisak uzoraka koji odstupaju od oekivane zavisnosti tako da te buotine analize u njima treba proveritzi i eventualno izbaciti iz daklje obrade. Najee su u pitanju osueni uzorci ili moda greke u unosu podataka.

============== Outlier Report ============== (20.420, 6515.000) = Borehole: B-006 Seam: U2 From: 54.400 To: 56.800 (10.194, 7372.666) = Borehole: B-012 Seam: U2 From: 46.300 To: 52.900 (11.800, 6383.000) = Borehole: B-012 Seam: U3 From: 55.400 To: 58.300 (16.827, 6504.924) = Borehole: B-014 Seam: U2 From: 47.000 To: 52.200 (22.500, 6330.000) = Borehole: B-017 Seam: U2 From: 48.100 To: 53.400 (8.300, 8585.449) = Borehole: B-018 Seam: U3 From: 31.200 To: 32.800

Veba za samostalni rad van asa (domai) Svaka grupa dobija sopstvenu access bazu podataka. Za 90% buotina je

kodirana stratigrafija a za preostalih 10% studenti treba samostalno da iskodiraju, tako to e da uklope buotine u postojei sistem kodiranja.

Kreirati novi projekat, novu Minex bazu i u njuve uvesti podatke iz access baze.

Grafiki prikazati u 2D i 3D uvezene podatke o buotinama

Uraditi statistiku analizu



23

Sadraj asa 1. Minex baza podataka........................................................................................................... 1

1.1. Baza podataka o istranim radovima ............................................................................ 1 1.1.1. Osnovni podaci ....................................................................................................... 1 1.1.2. Integralna baza istranih radova ............................................................................. 3 1.1.3. Interpretacija slojeva ............................................................................................... 5

1.2. Poetak rada u Minex-u ................................................................................................ 6 1.2.1. Pokretanje projekta ................................................................................................. 6 1.2.2. Struktura Minex baze .............................................................................................. 8

1.3. Formiranje Minex baze.................................................................................................. 8 1.3.1. Kreiranje datoteka ................................................................................................... 8 1.3.2. Uvoz osnovnih podataka o buotinama .................................................................. 9 1.3.3. Uvoz litologije i kvaliteta ........................................................................................ 11 1.3.4. Grafiki prikaz podataka........................................................................................ 16 1.3.5. Uvoz stratigrafije ................................................................................................... 17

1.4. Analiza podataka......................................................................................................... 20 1.4.1. Histogrami, otkrivanje ekstremnih vrednosti ......................................................... 21 1.4.2. Statistika analiza podataka.................................................................................. 22

Sadraj asa....................................................................................................................... 23

Documents

1. Minex baza podataka - rgf.rsrgf.rs/predmet/RO/VIII semestar/Projektovanje povrsinskih kopova... · Minex baza podataka je binarna baza podataka za skladištenje, analizu, ... Azimut