CC BY
5d ) https://dx.doi.org/10.36522/2181-9637-2022-3-9 UDC: 550.831
GRAVIQIDIRUV MA'LUMOTLARINI MIQDORIY TALQIN QILISH MAQSADIDA O'QUV DASTURIY TA'MINOT ISHLAB CHIQISH
Ziyabov Shoxrux Rustamjon o'g'li1, "Geologiya va geoinformatsion tizimlar" fakulteti "Geofizikaviy tadqiqot usullari" kafedrasi stajyor tadqiqotchisi, ORCID: 0000-0001-8821-8693, e-mail: sziyabov92@gmail.com;
Oripov Nozimjon Komilovich2,
tayanch doktorant, ORCID: 0000-0001-7187-8345, e-mail: nozim.o.k92@mail.ru;
Mamarozikov Timur Umarjonovich2,
tayanch doktorant, ORCID: 0000-0002-1151-0618, e-mail: timur.mamarozikov@yandex.ru
1Mirzo Ulug'bek nomidagi O'zbekiston Milliy universiteti
2O'zbekiston Respublikasi Fanlar akademiyasining G'.O. Mavlonov nomidagi Seysmologiya instituti
Kirish
XXI asr - yangi axborot texnologiyalari asri hisoblanadi. Hozirgi texnologik zamon-da turli fan sohalariga zamonaviy kompyuter texnologiyalarining keng joriy qilinishi ana shu sohalarning yanada takomillashuviga ul-kan hissa qo'shmoqda. Axborot texnologiyalari, kompyuter va kompyuter dasturlari in-sonlar bajaradigan ishlarni yengillashtirish, samarali faoliyat yuritish va yangi bilimlarga ega bo'lish uchun yaratilmoqda.
Ta'lim inson hayotining ajralmas qismi bo'lib, ayni paytda ushbu sohaga axborot tex-nologiyalarini joriy qilish, dasturiy va texnik vositalardan (kino, audio va video uskunalar, kompyuterlar, telekommunikatsiya tarmoq-lari) foydalanish o'quv jarayonini jadallashti-rish, uni qulaylashtirish, o'quvchilarning fan-ni o'rganishga bo'lgan qiziqishini oshirish, dars tezligi va mustaqil ish hajmi oshirishga imkon beradi [1]. Bu esa, o'z navbatida, ta-
Annotatsiya. Ta'lim inson hayotining ajralmas qismi bo'lib, ayni paytda ushbu sohaga axborot texnologiyalarini joriy qilish, dasturiy va texnik vositalardan (kino, audio va video uskunalar, kompyuterlar, telekommunikatsiya tarmoqlari) foydalanish o'quv jarayonini jadallashtirish, uni qulaylashtirish, o'quvchilarning fanni o'rganishga bo'lgan qiziqishini oshirish, dars tezligi va mustaqil ish hajmini oshirishga imkon beradi. Bu esa, o'z navbatida, o'quvchi va talabalarning mantiqiy fikrlash, aqliy mehnat madaniyati hamda mustaqil ishlash ko'nikmalarini shakllantirishga xizmat qiladi. Shu munosabat bilan bir guruh yoshlar jamoasi geologiya sohasida ta'lim oluvchi talabalarga geofizikaning graviqidiruv usulini chuqurroq o'rgatish maqsadida amaliy mashg'ulotlarning o'quv-kompyuter dasturini ishlab chiqishdi. Gravimetrik ma'lumotlar hududlarning chuqurlik bo'yicha geologik tuzilishi hamda foydali qazilma konlari haqida qimmatli ma'lumotlar manbayi hisoblanadi. Bu ma'lumotlarni sifatli talqin qilish va usulni samarali qo'llash yer osti tuzilmalarni zichligiga ko'ra modellashtirish imkonini beradi. Dastur talabalarga tanlash usuli, graviqidiruvning aniqlik darajasi, to'g'ri va teskari masalalar yechimi hamda
imitatsion modellashtirish haqida kerakli g'oyalar olishga ko'maklashadi. Dastur Windows oilasi (7/8.1/10/11) operatsion tizimida ishlovchi barcha brauzerlardan foydalanish uchun mo'ljallangan. Amaliy mashg'ulotlarning dasturi bepul bo'lib, undan kirish brauzer sahifasidan ro'yxatdan o'tish orqali foydalaniladi.
Kalit so'zlar: masofaviy ta'lim, graviqidiruv, dastur, imitatsion model, integratsiya, ideal muhit, to'g'ri masala, teskari masala, geologik muhit.
РАЗРАБОТКА ОБУЧАЮЩЕГО ПРОГРАММНОГО
ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННОЙ ИНТЕРПРЕТАЦИИ ДАННЫХ ГРАВИРАЗВЕДКИ
Зиябов Шохрух Рустамжон угли1,
стажер-исследователь кафедры «Геофизические методы исследования» факультета
«Геология и геоинформационные системы»;
Орипов Нозимжон Комилович2,
базовый докторант;
Мамарозиков Тимур Умаржонович2,
базовый докторант
Национальный университет Узбекистана имени Мирзо Улугбека
2Институт сейсмологии имени Г.А. Мавлянова Академии наук Республики Узбекистан
Аннотация. Образование является неотъемлемой частью жизни человека, при этом внедрение информационных технологий в эту сферу, использование программно-аппаратных средств (кино-, аудио- и видеоаппаратуры, компьютеров, телекоммуникационных сетей) позволяет ускорить процесс обучения, оптимизировать его, увеличить интерес к изучению науки у обучающихся, повысить качество проведения урока и объем самостоятельной работы. Это, в свою очередь, способствует формированию у студентов логического мышления, культуры интеллектуального труда, навыков самостоятельной работы. В связи с этим группа молодых ученых разработала компьютерно-учебную программу практических занятий для студентов, обучающихся по геологическому направлению, в целях углубленного изучения геофизического метода грави-разведки. Гравиметрические данные являются ценным источником информации о глубинном геологическом строении территории, глубине и месторождениях полезных ископаемых. Качественная интерпретация гравиметрических данных и эффективное применение мето-
laba va o'quvchilarning mantiqiy fikrlash, aqliy mehnat madaniyati, mustaqil ishlash ko'nikmalarini shakllantirishga xizmat qila-di. Ta'lim sohasida ikkita asosiy vazifani hal qilish uchun axborot texnologiyalari qo'llaniladi: o'qitish va boshqarish. O'qitish jarayonida axborot texnologiyalaridan, birin-chidan, o'quvchilarga ma'lumot yetkazish, ik-kinchidan, uni o'zlashtirish samarasini kuza-tishda foydalanish mumkin.
Shu munosabat bilan bir guruh yoshlar jamoasi Geofizika fanining graviqidiruv usuli bo'yicha miqdoriy talqin qilish uchun amaliy mashg'ulotlarning dasturiy namunasini ish-lab chiqdilar. Ushbu ishlab chiqilgan dastur-da yechiladigan masalalar orqali o'quvchilar haqiqiy geologik muhitni geometrik model-lashtirish yordamida uch o'lchamli ko'rinish-da tasavvur qilishlari mumkin. Ta'lim oluv-chilar dastur yordamida geofizik masalalarni vizual tahlil qilish natijasida ularni tez, oson, qulay va aniq ravishda tushunadilar.
Mazkur dasturiy ta'minot quyidagi afzal-liklarga ega:
- an'anaviy amaliy mashg'ulotlar zamonaviy kompyuter dasturlari ko'rinishida ifodalanadi;
- talabalarning mustaqil ta'lim olish ko'nikmalarini shakllantiradi;
- nazariy, fundamental masalalar yechish-da qulay yondashuvni ta'minlaydi;
- ishlab chiqarish jarayonidagi ma'lumot-larni talqin qilish imkonini beradi.
Umuman olganda, gravimetrik ma'lumot-lar hududlarning chuqurlik bo'yicha geologik tuzilishi hamda foydali qazilma konlari haqidagi qimmatli ma'lumotlar manbayi hi-soblanadi. Gravimetrik ma'lumotlarni sifatli talqin qilish va usulni samarali qo'llash yer osti tuzilmalarni zichligiga ko'ra tasvirlash orqali tezkor modellashtirish imkonini beradi [2].
Gravitatsion maydon ma'lumotlarini sharhlash maqsadida geofiziklar tomonidan turli murakkablik va yo'nalishlardagi ko'pgi-na dasturlar ishlab chiqilgan bo'lib, hozirda foydalaniladigan barcha dasturlar majmua-si ishlab chiqarish jarayoni masalalarini ye-
chish uchun mo'ljallangan. Shu bilan birga, ana shunday dasturlarning o'quv maqsadlari uchun ishlab chiqilgan maxsus namunalari juda ozchilikni tashkil qiladi.
Yaratilgan dastur sinfiga mansub turlari-dan biri "GravModel" dasturi bo'lib, bu das-tur ixtiyoriy shakldagi jism uchun tortishish kuchini o'rganishning bevosita masalalarini yechadi. Dastur muallifi K.V. Novikov bo'lib, ushbu dastur faqat Windows (XP/Vista/7) operatsion tizimidan foydalanish uchun mo'ljallangan. Dasturning maqsadi faqat to'g'ri masala yechishga qaratilgan. Bunda teskari masala yechish bo'yicha imkoniyatlar mavjud emas [3].
Y.I. Blox ikki o'lchamli masalalar yechish uchun kompleks o'zgaruvchining funksiya-lari nazariyasini qo'llaydi. U ishlab chiqqan dasturning asosiy xususiyati statistik metodga asoslanib, graviqidiruv masalala-rini talqin qilishga mo'ljallangan, ya'ni dala materiallarini nazariy egri chiziqlar bilan taqqoslab, ana shu egri chiziqlarni bir-biriga moslashtirishga asoslangan. Bu dasturda qu-riladigan anomaliya ma'lum bir obyektgagi-na tegishli bo'lib qolmasdan, umumiy holat-ni o'z ichiga oladi va teskari masala bevosita ishlanmaydi [4].
Tezkor ravishda talqin qilish uchun mo'ljallangan "IGLA" dasturida o'rganilayot-gan obyektning yuqori qirrasi eng kichik chuqurlikdagi nuqtasining balandligi bilan chegaralangan anomal maydonni tavsif-lovchi funksiya amplituda spektriga ko'ra aniqlanadi. Masalani yechishda, albatta, hech qanday aniq model berilmaydi. Shuningdek, fonni hisobga olgan holda, tegishli chiziqli teskari masalalar yechish orqali modelning petrofizik xususiyatlari (magnitlanish vek-torining zichligi yoki komponentlari) hamda bir vaqtning o'zida chiziqli bo'lmagan teskari masalalar yechish asosida modelning yuqori va pastki yuzalari balandligi ham hi-soblanadi [5, 6].
SIGMA3D® dasturiy ta'minot to'plami ham tortishish va magnit anomaliyalarni tizimli talqin qilish uchun mo'ljallangan. U turli geologik muammolarni hal qilish uchun
да позволяют проводить моделирование по плотности подземных структур. Программа позволяет студентам получить необходимые представления о методе отбора, степени точности гравиразведки, решении прямых и обратных задач, имитационном моделировании. Программа предназначена для использования во всех браузерах под управлением семейства Windows (7/8.1/10/11). Программа практического обучения бесплатна, а доступ к ней возможен путем регистрации на странице в браузере.
Ключевые слова: дистанционное обучение, гравиразведка, программное обеспечение, имитационная модель, интегрирование, идеальная среда, прямая задача, обратная задача, геологическая среда.
DEVELOPMENT OF TRAINING SOFTWARE FOR QUANTITATIVE INTERPRETATION OF THE GRAVITY DATA
Ziyabov Shohrukh Rustamjon ugli1,
Department of Geophysical Research Methods, Faculty of Geology and Geoinformation Systems, Research Assistant;
Oripov Nozimjon Komilovich2,
Basic Doctoral Student;
Mamarozikov Timur Umarjonovich2,
Basic Doctoral Student
1National University of Uzbekistan named after Mirzo Ulugbek
2The Academy of Sciences of the Republic of Uzbekistan Institute of Seismology named after G. Mavlyanov
Abstract. Education is an integral part of the human life, while introduction of information technology in this area, the use of software and hardware (cinema, audio and video equipment, computers, telecommunications networks) allows speeding up learning processes, their optimization, boosting up students' interest in studying science, as well as it enables raising quality of teaching and the amount of independent work. This, in turn, contributes to forming of logical thinking, a culture of intellectual, and independent work skills in students. In this regard, a group of young scientists have developed a computer-based practical training program for students studying geology, for the purpose of in-depth training in the geophysical method of exploration of gravity. Gravimetric data are a valuable source of information about
geological structures of the territory, on underground mineral deposits. Qualitative interpretation of gravimetric data and effective application of the method make it possible to make modeling based on the density of underground structures. The program allows students to get necessary ideas about selection methods, degrees of accuracy of gravity exploration, solutions of direct and inverse problems, and simulation modeling. The program is intended for use in all browsers of the Windows family (7/8.1/10/11). The practical training program is free and can be accessed by registering on the browser page.
Keywords: distance learning, gravity exploration, software, imitation model, integration, ideal environment, right-hand problem, inverse problem, geological environment.
ishlatiladi, ya'ni bunda asosan, interpretat-siya yetakchi rol o'ynab, haqiqiy geologik muhit bilan imkon doirada katta aniqliklar bilan yaqinlashishni ta'minlab beradi. Bu das-turiy ta'minot bir nechta dasturlarni o'z ichi-ga olib, talqin qilishda yuqori darajali imkoni-yatlarga ega [7].
Material va metodlar
Graviqidiruv (yoki gravimetriya) -geologik jismlar zichligining farqlanishi tu-fayli erkin tushish tezlanishining o'zgarishini o'rganadigan geofizik usul hisoblanadi [8].
Zamonaviy gravimetrik tadqiqotlarning aniqligi o'lchov qurilmalarining takomillash-gani sababli keskin ortgan bir paytda, dala ma'lumotlarini qayta ishlash usullari deyarli o'zgarishsiz qoladi. Kuzatilgan og'irlik kuchi tezlanishining ma'lumotlarini talqin qilish, qayta ishlash hamda gravitatsion maydon-ning raqamli modelini yaratuvchi ko'plab zamonaviy kompyuter dasturlari mavjud. Ana shunday qayta ishlovchi dasturlarni ta'lim sohasiga yo'naltirish yoki ular asosida talabalarga o'quv maqsadlari uchun mo'ljal-langan amaliy mashg'ulotlarning dasturiy majmuasini yaratish muhimdir.
Shuning uchun geologiya sohasida ta'lim oluvchi talabalarga geofizikaning graviqidi-ruv usulini chuqurroq o'rgatish maqsadida amaliy mashg'ulotlarning o'quv-kompyuter dasturlari majmuasi ishlab chiqildi. Dastur
talabalarga tanlash usuli, graviqidiruvning aniqlik darajasi, to'g'ri va teskari masalalar yechimi hamda imitatsion modellashtirish haqida kerakli g'oyalar olish imkonini beradi [9, 10]. Shuningdek, dastur ba'zi ishlab chiqa-rishdagi muammolarni hal qilish uchun ham yo'naltirilishi mumkin.
Geologiya sohasida ta'lim oluvchi tala-balarga graviqidiruv ma'lumotlarini an'ana-viy emas, balki avtomatik ravishda qayta ishlovchi amaliy mashg'ulotlarning o'quv dasturi ishlab chiqildi. Graviqidiruv usuli bo'yicha amaliy mashg'ulotlar o'quv-kompyuter dasturlarining ilk avtomatik ishlovchi na-munasi Microsoft korporatsiyasi tomoni-dan elektron jadvallar bilan ishlash uchun yaratilgan "Excel" dasturidan foydalangan holda ishlab chiqilgan. Hozirda ushbu algo-ritmlar zamonaviy, sodda va mukammalligi bilan dasturlash tillari orasida eng yaxshi-si hisoblangan "Python" dasturlash tilida "skript"lar yozish orqali veb-sahifa tizimi-da ishga tushirish uchun qayta dasturlashti-rilmoqda hamda dasturning yakuniy inter-feysi shakllantirilmoqda [11, 12, 13]. Dastur Windows oilasi (Vista/7/8.1/10/11) opera-tsion tizimida ishlovchi barcha brauzerlar-dan foydalanish uchun mo'ljallangan. Amaliy mashg'ulotlarning dasturi bepul bo'lib, un-dan foydalanish uchun kirish brauzer sahi-fasidan ro'yxatdan o'tish orqali amalga oshi-riladi.
Dastur interfeysi quyidagi maydonlarni o'z ichiga oladi (1-rasm):
1. Laboratoriya mashg'uloti raqami va nomi.
2. Foydalanuvchi haqidagi ma'lumotlar (F.I.SH., guruh va variant raqami).
3. Dasturdan chiqish tugmasi.
4. Laboratoriya mashg'ulotining nazariy qismi.
5. Avtomatik ravishda kiritilgan ma'lu-motlar.
6. Gravitatsion anomaliya grafigi.
7. Geologik kesim.
8. Slayder tugmachalari orqali aniqlanuv-chi qiymatlar.
9. Natijalar bo'limi.
10. Tugmachalar orqali belgilanganda namoyon bo'ladigan og'irlik kuchi maydon-lari va tuzatmalar grafiklari.
11. Rasmiylashtirish oynasiga o'tish.
Tadqiqot natijalari
Graviqidiruv ma'lumotlarini talqin qilish nazariyasining asosi to'g'ri va teskari masa-lalar yechish hisoblanadi [14].
To'g'ri masala - agar obyektning bar-cha parametrlari (chuqurligi, shakli, o'lcha-mi, zichligi) ma'lum bo'lsa, obyekt ustidagi nuqtalarda og'irlik kuchi maydonining qiy-matlarini (va, ehtimol, uning hosilalarini) hi-soblashdan iborat. Bu masala, agar obyektning barcha parametrlari berilgan bo'lsa, yagona yechimga ega va uni yechish natijasi-da obyekt ustidagi og'irlik kuchi maydoni (VZ) va hosilalarining grafiklarini olamiz [15, 16].
Teskari masala - bevosita talqin qilish vazifasi bo'lib, obyekt ustidagi og'irlik kuchi maydoni va hosilalarining ma'lum grafiklari bilan obyekt parametrlarini aniqlashdan iborat. Teskari masala, odatda, noaniq, ya'ni ko'p yechimga ega va talqin qiluvchining vazifasi ular orasidan eng ehtimoli yuqorisi-ni tanlashdir [17, 18].
Quyida geofizikaning graviqidiruv usuli bo'yicha ishlab chiqilgan amaliy mashg'ulot o'quv-kompyuter dasturi namunasining ish-lash tartibi bilan tanishib chiqamiz. Amaliy mashg'ulot namunasi sifatida ideal, gorizon-tal holatda yotgan silindrsimon jism uchun to'g'ri va teskari masalalar yechishning anali-tik usuli olinadi [19, 20]. Shuningdek, das-turda qo'llaniladigan muhim formulalar ham keltirib o'tiladi.
To'g'ri masala. Foydalanuvchi dasturni ishga tushirganda, interfeys oynasi ochilib, u yerda laboratoriya mashg'uloti raqami va nomi (1), foydalanuvchi haqidagi ma'lumotlar (F.I.Sh., guruh va variant raqami) (2) bilan bir qatorda dasturdan chiqish (3) va laboratoriya mashg'ulotining nazariy qismiga (4) o'tish tugmalari namoyon bo'ladi. Laboratoriya mashg'uloti bo'yicha variant shakllantirilgan-da, avtomatik kiritilgan ma'lumotlar (5) yuk-lanadi: masshtab, kuzatuv masofasi qadami, kuzatuv nuqtalar soni, altituda va kenglik.
Interfeysning chap sohasi ikkinchi bloki gravitatsion anomaliya grafigi aks etuvchi may-don (6) bo'lib, uning ostida geologik kesim maydoni (7) joylashadi. Foydalanuvchi ma'lum variant asosida taqdim qilingan geologik kesim-dan foydalangan holda, interfeysning chap so-hasi to'rtinchi blokidagi slayder tugmalari (8) holatini o'zgartirib, berilgan kesimdagi anoma-liya hosil qilayotgan qismni gorizontal yotgan silindrning ko'ndalang kesimi bilan taqqoslash orqali ana shu geometrik jismni anomaliya hosil qilayotgan qism o'lchamiga imkon qadar ya-qinlashtiradi. Foydalanuvchi geologik kesim-dagi aniqlangan obyekt (silindr) radiusining (r), obyektning X o'qi bo'ylab masofa o'zga-rishi hamda obyekt markaziy nuqtasi yotish chuqurligi (h) masofasining o'zgarish qiymat-larini kiritadi. Ushbu slayder tugmalarini siljit-ganda, ana shu sohadagi bo'sh katakchalarda (8) qiymatlar aks etadi.
Interfeysning natijalar maydonidagi bo'sh katakchalarga (9) taqdim qilingan geologik kesimdagi obyekt radiusining (r), obyektning x o'qi bo'ylab o'zgarishi hamda obyekt chuqurlik (h) masofasining o'zgarish qiymatlari berilgan masshtabga ko'ra an'anaviy usulda hisoblana-di hamda olingan natijalar kiritiladi.
Shuningdek, geologik kesimdagi qat-lamlarning zichlik qiymatlari Xalqaro Bir-liklar Tizimida (SI) berilgan bo'lib, obyekt zichligi hamda obyektni qamrab oluvchi jinslar zichligi natijalar bo'limiga (9) avtomatik ravishda kiritiladi. So'ng ortiqcha zich-lik qiymati hisoblanib, olingan natija bo'sh katakchaga yoziladi.
Yuqoridagi amallar bajarilgandan so'ng navbatdagi bosqichga o'tiladi va anomal may-don quriladi. Ya'ni interfeysning o'ng sohasi to'rtinchi blokida (10) og'irlik kuchi anomali-yasi, og'irlik kuchining normal qiymati, og'irlik kuchi maydonining yig'indi-kuzatilgan may-don qiymati, kuzatuv nuqtasida bo'sh havo uchun balandlik tuzatmasi maydoni, kuza-tuv nuqtasida oraliq qatlam uchun tuzatma maydoni punktlari berilgan bo'lib, ulardan ixtiyoriy birini belgilash orqali ana shu may-donlarning grafik holatda qanday tuzilishda ekanligini ko'rish mumkin.
05.00.00 - ТЕХНИКА ФАНЛАРИ 05.00.00 - ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 05.00.00 - TECHNICAL SCIENCES
1-rasm. Miqdoriy talqin qilishning ishlab chiqilgan dastur namunasi (to'g'ri masala)
Avvalo, ish tartibi gorizontal holatda yot-gan silindr uchun keltirib chiqarilgan for-mulalar yordamida taqribiy yaqinlashtirib, anomal egri chiziqni qurishdan boshlanadi.
Anomal egri chiziq gorizontal holatda yot-gan silindr uchun uning yotish yo'nalishiga ko'ndalang o'tgan x o'q bo'ylab hisoblanib, ushbu og'irlik kuchi tezlanishi vertikal tashkil etuvchisining qiymati quyidagi analitik ifo-
dadan topiladi: *=- =(1)
bu yerda k - gravitatsion doimiylik (6,67 . 10-11 Nm2/kg2); r - obyekt radiusi (m); a1 - qamrovchi muhit zichligi (kg/m3); a2 - obyekt zichligi (kg/m3) ; h - obyekt markaziy o'qining yotish chuqurligi (m);
x - yer yuzasidagi obyekt ko'ndalang kesi-mi bo'ylab yo'nalgan masofa (m).
Anomal egri chiziq qurilgandan so'ng ushbu ishlab chiqilgan dasturda og'irlik kuchi-ning normal qiymati, kuzatuv nuqtasida bo'sh
havo uchun balandlik tuzatmasi, kuzatuv nuqtasida oraliq qatlam uchun tuzatma va og'irlik kuchi maydonining yig'indi-kuzatil-gan maydon egri chiziqlari quriladi.
Interfeysning yuqori o'ng blokida-gi (4) belgili tugmani bosish orqali amaliy mashg'ulotning nazariy qismi va foydalani-ladigan formulalar haqida ma'lumotlar olish mumkin.
Laboratoriya mashg'ulotida yuklatilgan barcha amallar bajarilgandan so'ng yakuniy bosqichda rasmiylashtirish (11) amalga oshi-riladi. Bunda hisobot ko'rinishida bajarilgan amallar natijalarining qiymatlari, og'irlik kuchi maydoni grafiklari va natijalar tahlili aso-sida chiqarilgan xulosalar taqdim etiladi.
Teskari masala. Quyidagi dastur interfeysi-da ikki o'lchamli fazodagi ideal, gorizontal holatda yotgan silindrsimon jism uchun teskari masala yechishning analitik usulini ishlash tartibi keltirilgan bo'lib, berilgan og'irlik kuchi maydonining grafigi asosida silindrsimon jism parametrlarini aniqlashdan iborat (2-rasm). Foydalanuvchi dasturni ishga tushirganda, interfeys oynasi ochilib, u yerda laboratoriya
05.00.00 - ТЕХНИКА ФАНЛАРИ 05.00.00 - ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 05.00.00 - TECHNICAL SCIENCES
mashg'uloti raqami va nomi (1*), foydalanuv-chi haqidagi ma'lumotlar (F.I.Sh., guruh va variant raqami) (2*) bilan bir qatorda dastur-dan chiqish (3*) va laboratoriya mashg'ulo-tining nazariy qismiga (4*) o'tish tugmalari namoyon bo'ladi. Laboratoriya mashg'uloti bo'yicha variant shakllantirilganda, avtoma-tik kiritilgan ma'lumotlar (5*) yuklanadi: masshtab, kuzatuv masofasi qadami, kuzatuv nuqtalar soni, altituda va kenglik.
Foydalanuvchi ma'lum variant asosida taqdim qilingan gravitatsion anomaliya gra-figi (6*) asosida interfeysning chap sohasi to'rtinchi blokidagi slayder tugmalarining
(8) holatini o'zgartirish orqali anomaliya grafigidagi kritik nuqtalarni aniqlaydi. So'ng anomaliya grafigida aniqlangan og'irlik ku-chining maksimal qiymatini Дд va og'irlik kuchi maksimal qiymatining yarmini g05 8-maydondagi bo'sh katakchalarga kiritadi. Shundan keyin grafikda og'irlik kuchi maksimal qiymatining yarmi bo'lgan nuqta-ning x o'qidagi proyeksiyasidan x05 qiyma-ti aniqlanadi va bu orqali obyekt markazi-ning yotish chuqurligi (h) topiladi. Yuqorida-gi qiymatlar aniqlanganidan so'ng inter-feysning chap sohasi uchinchi blokidagi may-donda (7*) geometrik obyekt paydo bo'ladi.
I©
Ortga i i
f
Laboratoriya mashg'ulotiЛ"г1
Gr a viqidir uvn in g ikki o'lchamli jismlar uchun teskari masalasini _yechishning analitik usuli_
Guruh
Variantni shaklLantisish
] [ Masshtab ^ I KnatiiT masofasi qadami_J Q
I Kiritilgan ma'lumotlar:|
i I > H С
Kenglik
1С
Kuzatuv nuqtaiari soni
D С
□ С
Ortiqcha zichlik
L
Nati.jalar:
:r
I Obyekt markaziniag у oris h chuqurligi | Q
D 1=
HC
Ofcyektning ortiqcha massasi
I I Oby&ktning quyi qismi chegarasi |
^ f Obyektning ko'ndalang kesimi J | | f Obyektning yuqori qismi chegaraû ]
1
*
о : □ с
пп с
s max
S12
Og'irlik kuchi anomaliyasi (Ag.)
О с
о с о с
10*
Og'irlik knchining normal qiymati (Aga)
Kuzatuv nuqtas ida balandlik uchun tuzatma (Agi)
Oraliq qatlam uchun tuzatma (Ag:)
Og'irlik kuchining kuzatilgan maydoni (Ag«)
if
I Rasmiylashtirish
2-rasm. Miqdoriy talqin qilishning ishlab chiqilgan dastur namunasi
(teskari masala)
Obyekt markazining yotish chuqurligi (h) quyidagi formuladan topiladi:
h = x
0,5"
(2)
Obyektning ortiqcha massasini (M) topish uchun esa ushbu formuladan foydalaniladi:
M =
2k
(3)
Obyektning ko'ndalang kesimini (5) to-pishda ushbu formula qo'llaniladi:
,
До-
(4)
bu yerda Да - ortiqcha zichlik.
Obyektning ko'ndalang kesimi orqali un-ing radiusi (r) quyidagi formula yordamida
bu yerda k - gravitatsion doimiylik topiladi: (6,67 . 10-11 Nm2/kg2).
87
Г= (5)
Л
Obyektning quyi va yuqori qismi chega-rasini (Z) topish uchun esa ushbu formula qo'llaniladi:
Z = h + r (6)
An'anaviy usulda bajarilgan hisoblash ishlaridan so'ng barcha aniqlangan qiymat-lar natijalar bo'limiga (9*) Xalqaro birliklar tizimi (SI) asosida kiritiladi.
Obyektning barcha parametrlari hisob-langandan so'ng og'irlik kuchi maydoni-ning yig'indi-kuzatilgan maydon egri chizig'i (ushbu maydon ham variantga ko'ra dastur-ga avtomatik tarzda yuklangan bo'ladi) orqa-li og'irlik kuchining normal qiymati, kuzatuv nuqtasida bo'sh havo uchun balandlik tuzat-masi, kuzatuv nuqtasida oraliq qatlam uchun tuzatma qiymatlari aniqlanadi. Interfeysning o'ng sohasi to'rtinchi blokida (10*) bir qan-cha gravitatsion maydonlar (og'irlik kuchi anomaliyasi, og'irlik kuchining normal qiy-mati, og'irlik kuchi maydonining yig'indi-ku-zatilgan maydon qiymati), tuzatmalar (kuzatuv nuqtasida bo'sh havo uchun balandlik tuzatmasi maydoni, kuzatuv nuqtasida oraliq qatlam uchun tuzatma maydoni) qatorlari keltirilgan bo'lib, tugmachalardan ixtiyoriy birini belgilash orqali ana shu maydonlar-ning grafik holatda qanday tuzilishda ekanini ko'rish mumkin.
Anomal maydon uchun kiritiladigan tuzat-malar birgalikda Bugening to'liq tuzatmasi hisoblanadi. Bu tuzatmalarni kiritib, kuzatil-gan maydondan normal maydon farqi olinsa, Buge anomaliyasi hosil bo'ladi.
Kuzatuv nuqtasida bo'sh havo uchun kiri-tiladigan tuzatma quyidagi formula yordami-da topiladi:
Ag1 = 0,3086 * h, (7)
bu yerda h - altituda, ya'ni kuzatuv nuqtala-rining dengiz sathidan hisoblanadigan mut-laq balandligi.
Kuzatuv nuqtasida oraliq qatlam uchun tuzatma esa quyidagi ifodadan topiladi:
Ag2 = 0,0149 * p * h, (8)
bu yerda p - dengiz sathidan kuzatuv nuqta-sigacha bo'lgan oraliqdagi tog' jinslari qatlamlarining o'rtacha zichligi.
Bu ikki tuzatma natijalari SGS tizimi (mut-laq tizim) birligida hosil bo'ladi va ularni Xalqaro birliklar tizimiga (SI) o'tkazish lozim. Shuning uchun Xalqaro birliklar tizimida 1 Gal = 102 m/s2 ga teng. Aslida, bu tuzatmalar dastur ostiga o'rnatilib, ushbu sohadagi (9*) tugmalarni bosish orqali avtomatik tarzda namoyon bo'ladi. Yuqorida formulalar-ning keltirilganligi mohiyatan qanday kelib chiqqanini anglash va amaliy mashg'ulot das-turidagi hisoblash algoritmlari qay tartibda ishlashini ko'rsatib berish hisoblanadi.
Anomal maydonning tuzilgan geologik kesim bilan mos kelishi aniqlanganidan so'ng geologik kesim haqida ma'lumotlar berilib, xulosa yoziladi.
Dastur interfeysining chap sohasi yuqori blokidagi ma'lum belgili tugmani (4*) bosish orqali berilgan amaliy mashg'ulotning nazariy qismi va qo'llanilgan formulalar haqi-da ma'lumotlar olish mumkin.
Laboratoriya mashg'ulotida yuklatilgan barcha amallar bajarilgandan so'ng yakuniy bosqichda rasmiylashtirish (11*) amalga oshiriladi. Bunda hisobot ko'rinishida bajaril-gan amallar natijalarining qiymatlari, og'irlik kuchi maydoni grafiklari va natijalar tahlili asosida chiqarilgan xulosalar taqdim etiladi.
Tadqiqot natijalari tahlili
Katta hajmda amalga oshirilgan ish-lar natijasida Geofizikaning graviqidiruv usuli bo'yicha amaliy mashg'ulotlarning o'quv-kompyuter dasturlari ishlab chiqildi. Yaratilgan amaliy mashg'ulotlarning dastu-riy namunasi talabalarga graviqidiruv usuli, og'irlik kuchi maydoni, og'irlik kuchi anoma-liyasini mukammalroq tushunish va vizual tasavvur qilishga ko'maklashadi.
Ta'lim sohasiga zamonaviy axborot-tex-nologiyalarini joriy qilish, video va multime-
diali darslar tashkil qilish maqsadida Ilg'or texnologiyalar markazining PZ-202008288-sonli "Geologiya yo'nalishida ta'lim olayot-gan talabalarga amaliy mashg'ulotlarni o'tkazish uchun geofizika fanidan raqamli dasturlar majmuasini yaratish" mavzusidagi yoshlar loyihasi doirasida Geofizika fanining graviqidiruv usuli bo'yicha miqdoriy talqin qilish uchun amaliy mashg'ulotlarning das-turiy namunasi ishlab chiqildi.
Ishlar oddiy geometrik shaklga ega bo'lgan obyektning og'irlik kuchi anomaliya-si vertikal tashkil etuvchisining modelini qurishdan boshlanib, boshqa gravitatsion maydonlarni ham o'z ichiga olgan holda, tala-balarga haqiqiy muhit bilan ishonchli tarz-da solishtirish imkonini beradi. Bunday yondashuv bizga sifatli yechimni taqdim etib, ma'lumotlarning bir-biriga integrat-siyasini uzviy ravishda mustahkamlanishi-ni ta'minlab beradi. Natijalarni to'g'ri va teskari masalalar ma'lumotlari orqali in-duksiyadan deduksiya va deduksiyadan induksiyaga qarab yo'l olish orqali baho-lash yetakchi rol o'ynaydi. Ya'ni bu yer-da, avvalo, tajriba amalga oshiriladi, biz-da aniq faktlar mavjud bo'ladi va xususiydan umumiyga qarab yuriladi. Bu, asosan, to'g'ri masala bilan bog'liq jarayondir. Soddadan murakkabga qarab tartibli qadam tashlana-di. So'ngra keyingi laboratoriya mashg'uloti-da shu holatning teskarisi amalga oshiriladi, ya'ni umumiydan xususiyga o'tiladi. Bunday aylanma sikl talabadan muayyan mushohada talab etadi va fikrlarini jamlab, berilgan ma-salaga mantiqan to'g'ri yondashishiga asos bo'ladi. Lekin bu laboratoriya mashg'uloti-da yechiladigan masala xususiy holni tash-kil etganidan, haqiqiy geologik muhit bilan
bog'liqligida, albatta, ma'lum darajada farqlar yuzaga keladi. Bu esa masalaning murakkab holatidan chetlashib, soddalashtirilgan ho-latga olib kelishga asos bo'lgan. Keyinchalik bu laboratoriya mashg'ulotlarida masalalar-ni yechish uchun ushbu usullarning takomil-lashtirilgan varianti ishlab chiqiladi.
Xulosalar
Hozirgi vaqtda hisob-kitob ishlarida kompyuterlarning imkoniyatlari mislsiz darajada oshdi. Geofizik usullar, jumladan, graviqidiruv masalalarini o'rganish uchun tubdan yangicha talqin qilish imkoniyatlari hal qilinmoqda. Bu esa amaliy, fundamental masalalarni hal qilishda yangicha yon-dashuvlarda faoliyat olib borish imkoniyatini yaratdi. Shunga ko'ra, ushbu dastur ham tala-balarning geofizik masalalarni tushunishlari-ga yengillik yaratadi hamda ularning vizual tahlil qilish qobiliyatlarini yuqori saviyaga olib chiqadi. Ushbu dasturni yanada mukam-mallikka olib chiqish uchun bir qancha sod-da jismlar uchun ham anomal gravitatsion maydonlar qurilib, so'ngra har bir obyekt hosil qilgan yig'indi anomal gravitatsionlarni birlashtirish lozim. Shunda haqiqiy geologik muhit haqida yanada yaxshiroq tasavvur paydo bo'ladi hamda to'g'ridan-to'g'ri, bevo-sita amaliy masalalar ham yechish mum-kin. Chunki yuqorida bildirilganidek, haqiqiy geologik muhit aslan juda murakkab hisob-lanadi. Shuning uchun ushbu dasturning keyingi avlodlarini qo'shimcha ma'lumotlar qo'shgan holda yanada boyitish lozim. Le-kin shunga qaramay bu dasturlarda amali-yotlarning bajarilishi tez, oson, qulay va yuqori darajali imkoniyatlari har tomonlama vaqt tejalishi hamda foydalanuvchining mus-taqil ravishda ta'lim olishiga imkon beradi.
REFERENCES
l. Ta'limda AKT-Axborot va kommunikatsiya texnologiyalari [ICT-Information and communication technologies in education]. Available at: https://dprvrn.ru/uz/metodika-ispolzovaniya-ikt-v-obrazovatelnom-processe/.
2. Cai H., Xiong B., Zhu Y. 3D modeling and inversion of gravity data in exploration scale. IntechOpen, 2017, pp. 19-37. DOI: 10.5772/intechopen.7096/.
3. Novikov K.V. GravModel2D, version 1.6. User guide. Moscow, 2013, pp. 1-9.
4. Blokh Y.I. Interpretatsiya gravitatsionnix i magnitnix anomaliy [Interpretation of gravitational and magnetic anomalies]. Moscow, 2009, pp. 5-14. Available at: http://sigma3d.com/pdf/books/ blokh-interp.pdf/.
5. Babayants P.S, Blokh Y.I., Trusov A.A. Interaktivnie texnologii lokalnoy kolichestvennoy ekspress-interpretatsii potentsialnix poley [Interactive technologies for local quantitative express interpretation of potential fields]. Moscow, IFZ RAN, Geofizika - Geophysics, 2006, no. 1, pp. 56-59.
6. Blokh Y.I., Trusov A.A. Programma "IGLA" dlya interaktivnoy ekspress-interpretatsii lokalnix gravitatsionnix magnitnix anomaliy [The program "IGLA" for interactive express interpretation of local gravitational magnetic anomalies]. Moscow, IFZ RAN, 2007, pp. 36-39.
7. SIGMA3D® site publications for structural interpretation of gravity and magnetic anomalies. Available at: https://sigma3d.com/index.php/publications/books/ (accessed 12.11.2021).
8. Gravirazvedka [Gravity exploration]. Available at: https://wiki.web.ru/wiki/rpaBHpa3BegKa/.
9. Dolgal A.S., Petrosyan R.N. Reshenie obratnoy zadachi gravirazvedki dlya 2D prizmaticheskix tel metodom statisticheskix ispitaniy [Solution of the inverse problem of gravity exploration for 2D prismatic bodies by the method of statistical tests]. Vestnik Permskogo universiteta - Bulletin of the Perm University, 2021, vol. 20, no. 4, pp. 334-343.
10. Long L.T., Kaufmann R.D. Acquisition and analysis of terrestrial Gravity Data. New York, Cambridge University Press, 2013.
11. Ahmadjonova Z. Python dasturlash tili haqida [About Python programming language]. Available at: https://community.uzbekcoders.uz/post/python-dasturlash-tili-haqida-615e7ec4e6d47 af48a78fea3/.
12. Zlatopolskiy D. Osnovi programmirovaniya na yazike Python [Fundamentals of programming in the Python language]. Moscow, DMK Publ., 2017.
13. Berri P. Izuchaem programmirovanie na Python [Learning Python Programming]. Transl. from Engl. M.A. Reitman. Moscow, E Publ., 2017.
14. Bogoslovskiy V.A., Gorbachev Yu.I., Jigalin A.D., Kalinin A.V., Popov M.G., Pushkarev P.Yu., Modin I.N., Nikitin A.A., Nikitin A.A., Stepanov P.Yu., Xmelevskiy V.K. Geofizika [Geophysics]. Electronic edition of network distribution, ed. by V.K. Khmelevsky. Moscow, KDU, Dobrosvet, 2018. Available at: https:// bookonlime.ru/node/559/.
15. Bulakh Y.G. Pryamie i obratnie zadachi gravimetrii i magnitometrii [Direct and inverse problems of gravimetry and magnetometry]. Kiev, Naukovaya dumka Publ., 2010, 464 p.
16. Novikova P.N., Dolgal A.S., Simanov A.A. Trehmernaya interpolyatsiya i podavlenie vliyaniya pripoverhnostnix neodnorodnostey pri obrabotke gravimetricheskih dannih [Three-dimensional interpolation and suppression of the influence of near-surface inhomogeneities in the processing of gravity data]. Vestnik Permskogo universiteta - Bulletin of the Perm University, 2013, iss. 1 (18), pp. 50-56.
17. Balk P.I., Dolgal A.S. Additivnyye tekhnologii resheniya obratnykh zadach gravirazvedki i magnitorazvedki [Additive technologies for solving inverse problems of gravity and magnetic exploration]. Moscow, Nauchniy mir Publ., 2020, 455 p.
18. Cai H., Zhdanov M. Application of Cauchy-type integrals in developing effective methods for depth-to-basement inversion of gravity and gravity gradiometry data. Geophysics, 2015, no. 80 (2), pp. 81-94.
19. Sharximullin A.F., Dolgal A.S. Ispolzovanie funktsii lokalizatsii s selyu opredeleniya parametrov istochnika monogenichnoy anomalii sili tyajesti [Using the Localization Function with Mudflow to Determine Source Parameters of a Monogenic Gravity Anomaly]. Vestnik Permskogo universiteta -Bulletin of the Perm University, 2011, iss. 4 (13), pp. 69-76.
05.00.00 - ТЕХНИКА ФАНЛАРИ 05.00.00 - ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ 05.00.00 - TECHNICAL SCIENCES
20. Balk P.I., Demenev A.G., Dolgal A.S., Ledentsov O.V., Michurin A.V. Effektivnost primeneniya mnogoprotsessornix vichislitelnix sistem s selyu otsenki dostovernosti resheniya obratnoy zadachi gravimetrii [Efficiency of multiprocessor computing systems with self-assessment of the reliability of the solution of the inverse problem of gravimetry]. Vestnik Permskogo universiteta - Bulletin of the Perm University, 2010, iss. 1 (9), pp. 50-57.
21. LaFehr T.R., Nabighian M.N. Fundamentals of Gravity Exploration. Tulsa, Society of Exploration Geophysicists, 2012.
22. Jahandari H., Farquharson C.G. Forward modeling of gravity data using finite-volume and finite-element methods on unstructured grids. Geophysics, 2013, no. 78 (3), pp. 69-80.
Atabayev D.X., g.-m.f.d., prof. v.b., "Geofizikaviy tadqiqot usullari" kafedrasi mudiri, "Geologiya va geoinformatsion tizimlar" fakulteti, O'zbekiston Milliy universiteti.
Taqrizchi:
