Numerical realization of the Bayesian inversion accelerated using surrogate models
Bérešová, Simona
2023 - English
The Bayesian inversion is a natural approach to the solution of inverse problems based on uncertain observed data. The result of such an inverse problem is the posterior distribution of unknown parameters. This paper deals with the numerical realization of the Bayesian inversion focusing on problems governed by computationally expensive forward models such as numerical solutions of partial differential equations. Samples from the posterior distribution are generated using the Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods accelerated with surrogate models. A surrogate model is understood as an approximation of the forward model which should be computationally much cheaper. The target distribution is not fully replaced by its approximation. Therefore, samples from the exact posterior distribution are provided. In addition, non-intrusive surrogate models can be updated during the sampling process resulting in an adaptive MCMC method. The use of the surrogate models significantly reduces the number of evaluations of the forward model needed for a reliable description of the posterior distribution. Described sampling procedures are implemented in the form of a Python package.
Keywords:
Bayesian inversion; delayed-acceptance Metropolis-Hastings; Markov chain Monte Carlo; surrogate model
Fulltext is available at external website.
Numerical realization of the Bayesian inversion accelerated using surrogate models
The Bayesian inversion is a natural approach to the solution of inverse problems based on uncertain observed data. The result of such an inverse problem is the posterior distribution of unknown ...
Stress state rock mass monitoring ahead of longwall No. II/501/C, Mine Staszic-Wujek, PGG, Poland -Project RFCS DD-MET
Waclawik, Petr; Kukutsch, Radovan; Staš, Lubomír; Souček, Kamil; Vavro, Leona; Vavro, Martin; Kubina, Lukáš; Schuchová, Kristýna
2022 - English
For designing precisely the reinforcement of mine gate and reinforcing underground structures in general, knowing stress and deformation states in the rock massive in the immediate vicinity of these mine works as precisely as possible is absolutely decisive. In order to verify the rock mass stress state and its changes induced by longwall mining, the monitoring of rock mass stress changing in connection with the mine out of the coal seam No. 501, longwall face No. II/501/C in the Mine Staszic-Wujek, Poland, was suggested. The aim of the contractual research was the realisation and interpretation of the rock stress state monitoring using the CCBO (Compact Conical ended Borehole Overcoring method) and CCBM (Compact Conical ended Borehole Monitoring method) probes in the forefield of mentioned longwall face within geotechnical station. To verify stress monitoring, the survey of the state of the longwall gate was carried out using a pulse 3D scanner. The purpose was to capture deformation changes ahead of the advancing longwall face, specifically, at five stages in the ± 20 m section on each side from the installed geotechnical station.
Keywords:
pre-mining stress; induced stress; 3D laser scanning
Available at various institutes of the ASCR
Stress state rock mass monitoring ahead of longwall No. II/501/C, Mine Staszic-Wujek, PGG, Poland -Project RFCS DD-MET
For designing precisely the reinforcement of mine gate and reinforcing underground structures in general, knowing stress and deformation states in the rock massive in the immediate vicinity of these ...
Současný stav geofyzikálních výzkumů a průzkumů v České republice
Kaláb, Zdeněk
2022 - Czech
Základní výzkum fyzikálních polí Země je v ČR řešen výzkumnou infrastrukturou CzechGeo/EPOS, což je ucelený systém pozorování geofyzikálních polí provozovaný geovědními institucemi České republiky. CzechGeo/EPOS je distribuovaná, vícevrstvá, mnohaoborová infrastruktura založená na sběru a poskytování dat z geofyzikálních monitorovacích sítí. V oblasti průzkumných geofyzikálních prací je patrně největší akcí průzkum potenciálních lokalit pro hlubinné úložiště jaderného odpadu. Nejedná se pouze o průzkum na potenciálních lokalitách, ale také aktivity prováděné v podzemním výzkumném pracovišti Bukov. Jedním z velkých úkolů, který na užitou geofyziku v krátké budoucnosti čeká, je podíl na průzkumech pro vysokorychlostní železniční trať. Aplikace geofyzikálních metod ale pronikají stále více do dalších oborů.\n\n The basic research of the Earth's physical fields in the Czech Republic is solved by the research infrastructure CzechGeo/EPOS, which is a comprehensive system for observing geophysical fields operated by geoscience institutions in the Czech Republic. CzechGeo/EPOS is distributed multilayer research infrastructure based on acquisition and distribution of data from geophysical monitoring networks. In the area of exploratory geophysical works, the survey of potential sites for the deep repository of nuclear waste is probably the biggest topic. This is not only a survey of potential sites, but also activities at the Bukov underground laboratory. One of the major challenges facing applied geophysics in the near future is to participate in surveys for the high-speed railway line. Applications of geophysical methods are increasingly penetrating also other fields.\n
Keywords:
geophysics; CzechGeo/EPOS; deep repository of nuclear waste; Bukov Underground Research Facility; geophysical survey
Available on request at various institutes of the ASCR
Současný stav geofyzikálních výzkumů a průzkumů v České republice
Základní výzkum fyzikálních polí Země je v ČR řešen výzkumnou infrastrukturou CzechGeo/EPOS, což je ucelený systém pozorování geofyzikálních polí provozovaný geovědními institucemi České republiky. ...
Geologická a geotechnická charakterizace horninového prostředí – PVP Bukov II – první průběžná zpráva
Bukovská, Z.; Rukavičková, L.; Chabr, T.; Morávek, R.; Levý, O.; Sosna, K.; Souček, Kamil; Vavro, Martin; Zelinková, T.; Dobeš, P.; Švagera, O.; Kryl, J.; Soejono, I.; Řihošek, J.; Hanák, J.; Čermák, F.; Kašpar, R.; Mareček, L.; Nedvěd, J.; Vavro, Leona; Myška, O.; Janeček, Ivan
2022 - Czech
Tato zpráva popisuje práce zhotovené v prvním roce řešení veřejné zakázky Geologická a geotechnická charakterizace horninového prostředí – PVP Bukov II. Charakterizační a popisné práce přímo navazují na ražbu prostor pro budoucí podzemní laboratoř a zahrnují zejména: geologické a geotechnické dokumentace čeleb a stěn díla, petrografickou, mineralogickou a strukturně geologickou dokumentaci, hydrogeologickou charakterizaci prostředí, dále stanovení fyzikálně-mechanických vlastností horninového masivu in situ a v laboratoři, geofyzikální charakterizaci a monitoring seismických účinků trhacích prací. Důležitou součástí je rešerše využívaných klasifikačních systémů pro popis horninového masivu a hydrogeologická rešerše. Zpráva je doplněna stručným přehledem prací plánovaných pro druhý rok řešení projektu. This report describes the work carried out in the first year of the public contract Geological and geotechnical characterisation of the rock environment – PVP Bukov II. The characterisation and descriptive works are directly related to the excavation of the premises for the future underground laboratory. These include in particular: geological and geotechnical documentation of the faces and walls of the workings, petrographic, mineralogical and structural geological documentation, hydrogeological characterisation of the environment, as well as determination of the physical and mechanical properties of the rock mass in situ and in the laboratory, geophysical characterisation and monitoring of the seismic effects of blasting. An important part of this report is the research of the classification systems used to describe the rock mass and hydrogeological research. The report includes also brief overview of the work planned for the second year of the project.
Keywords:
geological documentation; 3D model; petrography; Bukov URF; petrophysical data
Available on request at various institutes of the ASCR
Geologická a geotechnická charakterizace horninového prostředí – PVP Bukov II – první průběžná zpráva
Tato zpráva popisuje práce zhotovené v prvním roce řešení veřejné zakázky Geologická a geotechnická charakterizace horninového prostředí – PVP Bukov II. Charakterizační a popisné práce přímo navazují ...
Metodika určování provenience zdrojových surovin pro výrobu historických vápenných malt
Martinec, Petr; Ščučka, Jiří
2022 - Czech
Metodika byla vypracována v letech 2018-2021 v rámci řešení projektu NAKI II č. DG18P02OVV017 s názvem Historická krajina na pomezí Slezska a Moravy financovaného Ministerstvem kultury ČR. Metodika vychází z dlouholetých zkušeností prof. Ing. Petra Martince, CSc. a doc. Ing. Jiřího Ščučky, Ph.D. v oblasti geomateriálových a stavebně-materiálových analýz, které jsou prováděny v Ústavu geoniky AV ČR, v. v. i. ve spolupráci s odborníky z oborů archeologie a památkové péče. Metodika obsahuje komplexní postup při identifikaci potenciálních původních zdrojů surovin použitých pro výrobu hlavních materiálových komponent historických vápenných malt – kameniva a pojiva. Součástí metodiky jsou zásady odběru vzorků malt a srovnávacích horninových či zeminových vzorků in situ, postupy laboratorní materiálové analýzy kameniva, pojiva a hornin pro určení rozhodných srovnávacích parametrů, a také hlavní informační zdroje, z nichž lze při hledání surovinových zdrojů vycházet. The methodology was developed in the years 2018-2021 as part of the solution of the project Historical landscape on the border of Silesia and Moravia financed by the Ministry of Culture of the Czech Republic (project No. DG18P02OVV017, NAKI II programme). The methodology is based on the long-term experience of prof. Petr Martinec, Ph.D. and Jiří Ščučka, Ph.D. in the field of geomaterial and building material analyses, which are carried out at the Institute of Geonics of the Academy of Sciences of the Czech Republic in cooperation with experts from the fields of archaeology and monument care. The methodology includes a comprehensive procedure for identifying potential original sources of raw materials used for the production of the main material components of historical lime mortars – aggregate and binder. The methodology also includes: principles of sampling mortars and comparative rocks or soils in situ, procedures for laboratory material analysis of aggregates, binders and rocks to determine relevant comparative parameters, and the main information sources that can be used when searching for sources of raw materials.\n
Keywords:
lime mortar; aggregate; binder; source of raw materials; archaeology; monument care
Available in a digital repository NRGL
Metodika určování provenience zdrojových surovin pro výrobu historických vápenných malt
Metodika byla vypracována v letech 2018-2021 v rámci řešení projektu NAKI II č. DG18P02OVV017 s názvem Historická krajina na pomezí Slezska a Moravy financovaného Ministerstvem kultury ČR. Metodika ...
Structural mapping of exploration geotechnical boreholes walls within 2nd phase – Decline
Waclawik, Petr; Schuchová, Kristýna; Kukutsch, Radovan; Georgiou, Lucie
2022 - English
Structural-geological analysis, i.e. fracturing assessment of the walls of geotechnical boreholes (CIS38 and CIS39) within the projected Decline in lithium exploratory area was carried out on the basis of optical (OPTV) and acoustic televiewer (HiRAT) records evaluation. HiRAT and OPTV probes are part of the Robertson Geologging logging equipment. The apparatus has an electric winch with a four core logging cable, which transmits the data recorded by the probes via a data logger to a computer. The spatial data obtained from interpretation of the geotechnical boreholes records were structurally analysed. The submitted research report comprehensively summarises the findings obtained from the structural mapping of geotechnical boreholes. On the basis measured data the rock mass quality evaluation of boreholes walls were additionally done. The complex data have been allowed very precise analysis of rock mass structural conditions, which are necessary for design of opening mine working.
Keywords:
geotechnical boreholes; structural mapping; geotechnics
Available on request at various institutes of the ASCR
Structural mapping of exploration geotechnical boreholes walls within 2nd phase – Decline
Structural-geological analysis, i.e. fracturing assessment of the walls of geotechnical boreholes (CIS38 and CIS39) within the projected Decline in lithium exploratory area was carried out on the ...
Měření konvergencí pomocí 3D pozemního laserového skenování výdušné jámy a důlního díla č. 292291 na 3. patře v souvislosti s dobýváním porubu č. 292 200/2
Kajzar, Vlastimil; Koníček, Petr
2022 - Czech
Na základě smlouvy o dílo realizoval Ústav geoniky AV ČR, v.v.i. opakované zaměření konvergencí definovaných částí vybraných důlních děl za účelem zachycení časoprostorových a dynamických změn v souvislosti s dobývání porubu 292 200/2. Předmětem nasazení technologie pozemního laserového skenování bylo zachycení aktuální prostorové situace přibližně 200 m dlouhého úseku chodby 292291. Dále byla předmětem zájmu prostorová situace 3. patra výdušné jámy ČSM Sever a jejího přilehlého okolí. Projekt zde kontinuálně navazuje na předchozí dlouhodobý monitoring realizovaný v rámci smluvního výzkumu s OKD, a. s. v letech 2020-2021 - Měření konvergencí pomocí 3D pozemního laserového skenování výdušné jámy ČSM Sever a přilehlého okolí na 3. patře. On the basis of a contract, the Institute of Geonics of the CAS realized repeated convergence measurement of selected part of the mining works in order to capture spatio-temporal and dynamic changes in connection with the mining of longwall face No. 292 200/2. The subject of the use of terrestrial laser scanning technology was to capture the current spatial situation of of the approximately 200 m long section of corridor No. 29229. Furthermore, the spatial state of vent pit on the 3rd floor of the CSM Sever mine and its adjacent surroundings was also a subject of interest. The project here continuously follows on from the previous long-term monitoring carried out as part of contractual research with OKD, a. s. in 2020-2021 - Convergence measurement of CSM Sever vent shaft and adjacent surroundings on 3rd floor using 3D terrestrial laser scanner technology.\n
Keywords:
repeated convergence measurement; spatio-temporal and dynamic changes; vent pit; 3D terrestrial laser scaner
Available on request at various institutes of the ASCR
Měření konvergencí pomocí 3D pozemního laserového skenování výdušné jámy a důlního díla č. 292291 na 3. patře v souvislosti s dobýváním porubu č. 292 200/2
Na základě smlouvy o dílo realizoval Ústav geoniky AV ČR, v.v.i. opakované zaměření konvergencí definovaných částí vybraných důlních děl za účelem zachycení časoprostorových a dynamických změn v ...
Zhodnocení rizik ovlivnění povrchu terénu z hlediska geomechanických změn horninového masívu při zatápění důlního prostředí ostravské a petřvaldské dílčí pánve OKR důlní vodou - dílčí zpráva č. 3
Kajzar, Vlastimil
2022 - Czech
Útlum zbylých, dosud činných dolů OKD, a.s. bude znamenat zánik primárního důvodu čerpání důlních vod z dolů, kterým je zajištění bezpečnosti práce a provozu v podzemí. Zároveň se tím eliminuje potřeba udržování v současnosti stanovené hladiny důlních vod v již utlumené části ostravsko-karvinského revíru (OKR), tedy v ostravské (ODP) a petřvaldské (PDP) části OKR, kterou nyní zajišťují vodní jámy Jeremenko (ODP) a Žofie (PDP). Po ukončení veškerých aktivit v podzemí OKR by tak mohl být spuštěn proces zatápění opuštěných důlních prostor. Cílem této práce je stanovit možná rizika způsobená geomechanickými a reologickými změnami v horninovém masívu, porušeném hornickou činností a především s tím spojená možná rizika ovlivnění zemského povrchu. Attenuation of the remaining, still active mines of OKD company will mean the end of the primary reason for pumping mine water from mines, which is to ensure the safety of work and operation underground. At the same time, this eliminates the need to maintain the currently determined level of mine water in the already attenuated part of the Ostrava-Karviná district (OKR), i.e. in the Ostrava (ODP) and Petřvald (PDP) parts of the OKR, which are now ensured by the Jeremenko (ODP) and Žofie (PDP) water shafts. After the end of all activities in the OKR underground, the process of flooding of the abandoned mine could be started. The aim of this work is to determine the possible risks caused by geomechanical and rheological changes in the rock massif disturbed by mining activity and, above all, the associated possible risks of affecting the earth's surface.\n
Keywords:
risks of the terrain surface influencing; geomechanical changes; flooding of the mining environment
Available on request at various institutes of the ASCR
Zhodnocení rizik ovlivnění povrchu terénu z hlediska geomechanických změn horninového masívu při zatápění důlního prostředí ostravské a petřvaldské dílčí pánve OKR důlní vodou - dílčí zpráva č. 3
Útlum zbylých, dosud činných dolů OKD, a.s. bude znamenat zánik primárního důvodu čerpání důlních vod z dolů, kterým je zajištění bezpečnosti práce a provozu v podzemí. Zároveň se tím eliminuje ...
Seismické zatížení Dolu Jeroným v Čisté v roce 2022 a sledování stability komory K1
Kaláb, Zdeněk; Rösnerová, Markéta; Kaláb, Tomáš
2022 - Czech
Výzkumná zpráva popisuje výsledky seismologického monitoringu v Dole Jeroným v Čisté v roce 2022. Stručně jsou komentovány také hlavní výsledky monitorování geotechnických parametrů v podzemních prostorách pomocí distribuovaného měřicího systému, jmenovitě stabilita komory K1 a pohyb hladiny důlních vod v delším časovém období. This research report describes results of seismological monitorning in the Jeroným Mine near Čistá in 2022. Main results from monitoring of geotechnical parameters using distributed measurement system are briefly presented, namely stability of chamber K1 and movement of mine water level in long time period.
Keywords:
seismic loading; distributed measurement system; mining water; Jeroným Mine
Available at various institutes of the ASCR
Seismické zatížení Dolu Jeroným v Čisté v roce 2022 a sledování stability komory K1
Výzkumná zpráva popisuje výsledky seismologického monitoringu v Dole Jeroným v Čisté v roce 2022. Stručně jsou komentovány také hlavní výsledky monitorování geotechnických parametrů v podzemních ...
Viewpoint geosites and their potential for geoeducation and geotourism
Kubalíková, Lucie; Kirchner, Karel; Kuda, František
2022 - English
Viewpoint geosites are locations which allow observation of the surrounding landscape and comprehension of geodiversity (or Earth history recorded in rocks, structures and landforms) visible from this locality. The sites themselves don‘t have to be attractive from the Earth-sciences point of view, so they may be both natural (e.g. rock outcrops, mountain tops) and man-made objects (e.g. watchtowers, view terraces). These sites represent a very important resource for geotourism and geoeducation as they allow understand landscape, its history and relationships between its components. In this paper, we present examples of viewpoints from Podyjí National Park (both natural and man-made structures) that allow to observe geodiversity of the area. For an effective management and rational use of these specific and important sites, it is necessary to identify their characteristics and potential, so the guidelines for inventorying and method for assessment their potential are proposed. These procedures can contribute to the development of geotourist and geoeducational activities and above all, they enable better understanding of geodiversity’s position within landscape and justify its conservation and sustainable use.
Keywords:
geodiversity; inventory; assessment; landscape; viewshade analysis
Fulltext is available at external website.
Viewpoint geosites and their potential for geoeducation and geotourism
Viewpoint geosites are locations which allow observation of the surrounding landscape and comprehension of geodiversity (or Earth history recorded in rocks, structures and landforms) visible from this ...
NRGL provides central access to information on grey literature produced in the Czech Republic in the fields of science, research and education. You can find more information about grey literature and NRGL at service web
Send your suggestions and comments to nusl@techlib.cz
Provider
Other bases