D1 · 出版卷 17
Validation and Sense Checks
Section review、data honouring、volumes、contact analysis
学习目标
完成本课后,学习者应能区分验证、校核与适用性审查;设计数据符合性、拓扑、几何、体积和地质关系检验;有效利用剖面与保留证据;识别循环验证;并产生同时记录通过测试和未解决发现的验证包。
验证询问模型对于声明目的是否足够,校核询问构建与计算是否按规格执行。两者都不能证明地质为真。模型可以无错误运行却在地质上无效,也可以符合每个构建点却在点间错误外推。
验证计划与独立性
最终模型选择前就应写好验证计划。把每项接受准则链接到测试、数据集、容差和审查动作。数据密度允许时,分开构建证据与保留或独立证据。如果所有观测都必须参与构建,就使用逐一留出预测、未使用剖面、跨方法响应或情景敏感性等替代检验。
独立性有程度。一个接触点与用该点解释的剖面并不独立。地球物理反演和作为其初始模型的地质曲面也未必提供独立确认。维护证据依赖图,防止重复计算支持。
数据符合性与残差分析
计算已接受接触点到对应曲面的距离、产状与预测梯度的角差,以及钻孔区间上的类别一致性。残差应与测量和支撑不确定性比较,而不是强求为零。按来源、质量、地质域、深度和到其他约束的距离分层分析。
检查残差方向与空间聚集。很低的平均值可能隐藏相反方向的系统误差。同号残差簇可能指向遗漏构造、轨迹错误或偏倚趋势。记录约束是硬、软,还是未参与拟合。
剖面、体积与接触检查
检查正交、斜向与曲线剖面,包括未用于构建的平面。将模型接触与真实三维位置的观测比较,而不只看投影。检查厚度、曲率、尖灭、断层截切与地形关系。使用适当垂向夸张,同时也按真实比例审查。
在版本或情景间按地质域、断块和深度跟踪体积。体积变化不自动等于错误,但应能由几何或范围解释。接触分析可比较拟议边界两侧的分布与趋势,同时考虑支撑和取样偏倚。
拓扑与地质合理性检查
运行上一课的几何有效性与邻接测试,然后检验地质顺序、事件序列、允许接触和预期地表表达。检查较老曲面是否按预期被较年轻不整合截切,错断标志层能否跨断层对应,以及侵入或侵蚀几何是否一致。
合理性检查应足以挑战偏好。追问哪些几何不可能、哪种厚度变化缺少过程解释、哪些连续性仅靠插值维持。只有资深审查标签而无记录发现,不是验证结果。
下游与决策验证
通过模型预期支持的操作测试输出,例如点包含、剖面提取、体积计算、到边界距离、网格转移、连通性或计划交点预测。几何有效模型在转换为粗网格或边界归属含糊时仍可能失败。
比较决策对合理模型变体的敏感性。如果小而可辩护的变化会改变决策,模型应沟通这种不稳定性。如果决策在保留情景间稳定,继续细化几何的价值可能很低。
合成示例
虚构偏好模型通过接触残差容差,并具有有效闭合实体。但一条未使用斜剖面暴露长 90\,\mathrm{m}、薄于输出网格的透镜体。体素转移会删除该透镜并连接两侧围岩域。体积变化很小,因此仅检查体积会漏掉连通性错误。
验证包增加最小要素测试,并比较源实体与网格的拓扑。下游网格进行局部细化后保留透镜体。北部模型边缘附近的另一残差簇仍未解决,被记录为局限而不是平滑掉。
练习与审查清单
建立验证矩阵,行表示模型主张,列包括测试、证据、容差、结果、发现严重度与处置。至少包括:
- 坐标与输入版本检查;
- 接触与产状残差;
- 保留数据或未使用视图预测;
- 曲面与实体有效性;
- 邻接与地层顺序检验;
- 体积与厚度比较;
- 情景敏感性;
- 下游表示检查;以及
- 未解决局限。
确认失败测试不能只通过改变显示设置而消失。
决策影响与集成
验证发现需要持久标识、受影响对象、严重度、证据、责任角色、处置与模型版本。“有限制接受”必须说明允许用途和排除区域或操作。输入、关系、几何、分辨率或下游变换改变后,都要重新验证。
验证包应与模型一起发布。少数剖面截图只对这些视图提供证据,不能替代机器可检验几何和完整发现。
来源
- Three-dimensional geologic framework model of the Rio San Jose basin,记录迭代构建、评价与数据密度相关不确定性。
- Techniques for improved geologic modeling,讨论建模控制、不确定性与制图审查。
- Simple Feature Access,提供支持有效性测试的几何概念。
- Summary of verification, validation and uncertainty procedures,区分计算工作的模型可信度活动。