Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Единое информационное поле технологического комплекса для исследований в области наук о Земле

ВАК РФ 25.00.35, Геоинформатика

Содержание диссертации, кандидата геолого-минералогических наук, Красавин, Константин Геннадьевич

Список иллюстраций

Список таблиц

Введение

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Единое информационное поле технологического комплекса для исследований в области наук о Земле"

Цели и задачи исследования 10

Фактический материалИ

Методы исследования 12

Защищаемые положения 13

Научная новизна полученных результатов13

Практическая значимость работы 14

Вклад в решение проблемы15

Заключение Диссертация по теме "Геоинформатика", Красавин, Константин Геннадьевич

Основные результаты работы были доложены на двух международных конференциях и семинаре ИГЕМ РАН:

8th Annual Conference of the International Association for Mathematical Geology (IAMG), Alfred-Wegener-Stiftung, Berlin, Germany, 2002 [111,112];

6-ая международная конференция «НТИ-2002», М ВИНИТИ, 2002 [106, 110];

Семинар по геоинформатике, ИГЕМ РАН, 2003.

Апробация работы и экспериментальное тестирование базовых элементов разработанного технологического комплекса подтверждают высокую эффективность применения сформированного набора алгоритмических, технологических и технических решений для качественного повышения уровня организации системы информационных ресурсов академических научных центров, специализирующихся в области наук о Земле.

Заключение

В результате проведенного исследования была создана стратифицировано обоснованная математическая цифровая модель единого информационного поля научного центра «Минерал». При этом был сформирован защищенный патентами комплекс технологических, алгоритмических и технических решений, позволяющий осуществлять практическую реализацию разработанной цифровой модели в научных подразделения центра «Минерал». Построение единого информационного поля научного Центра реализуется на основе предложенной цифровой модели при помощи разработанного технологического комплекса. Практическая возможность такой реализации на множестве тематических направлений научной организации, функционирующей в области наук о Земле, подтверждена экспериментальным тестированием, произведенным на базе информационных ресурсов подразделений научного Центра.

Основными результатами исследования, полученными при решении задачи формирования комплекса методов и средств организации единой геоинформационной среды, являются:

- создан стратифицировано обоснованный комплекс математических моделей построения единой геоинформационной среды научной организации, исследующей область наук о Земле;

- разработана и защищена патентом «Система информационного обеспечения пространственно распределенными научно-техническими данными», на базе которой осуществляется построение единой геоинфоормационной среды научного Центра (свидетельство № 24742, Официальный бюллетень российского агентства по патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ), № 23, от 20.08.2002 г.) [104];

- разработано и защищено патентом «Устройство формирования информационного поля от разнородных источников данных» (свидетельство № 27719), Официальный бюллетень российского агентства по патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ), № 4, от 10.02.2003 [105].

- сформирована схема организации подсистемы метаданных научного Центра, реализуемая на основе созданной базы метаданных.

При проведении исследований в области решения задачи формирования технологического комплекса, предназначенного для построения единого информационного поля академической научной организации, были получены следующие важнейшие результаты:

- создана объектно-ориентированная программно реализованная на языке С++ модель единого коммуникативного формата научного центра «Минерал», обладающего многоуровневой динамически изменяемой и расширяемой структурой, по

125 зволяющей учитывать специфику области исследований академической научной организации, но не привязанной конкретно к узко специализированному спектру предметных областей исследований;

- разработаны технологическая схема интеграции данных в структуру единого информационного поля и технологический цикл преобразования данных;

- создан комплекс широкопрофильных инструментов интеграции разнородных потоков данных - Инфо-конструктор конвертеров форматов данных, позволяющий формировать подсистему преобразования и интеграции данных на множестве информационных ресурсов академической научной организации.

В ходе внедрения результатов:

- на базе разработанного Инфо-конструктора организована структура и основные режимы работы банка данных «Рудная геология»

- в качестве информационного наполнения структуры банка данных сформирован тематический раздел по урановым месторождениям;

- при помощи Инфо-конструктора и СУБД Access 2000 (использованной в качестве общего интерфейса пользователя) сформирована структура, организованы основные режимы работы и произведено информационное наполнение Базы данных «Кристалл» лаборатории Кристаллохимии минералов.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата геолого-минералогических наук, Красавин, Константин Геннадьевич, Москва

1. Авторское свидетельство СССР № 1619289, кл. G06F15/40, 15/16, публ. 07.01.91.

2. Авторское свидетельство СССР № 1312573, кл. G06F9/36, публ. 23.05.87.

3. Авторское свидетельство СССР № 993273, М. Кл 3 G06F 15/40, опубл. 30.01.83 г.

4. АРСЕНЬЕВ Б.П., Яковлев С.А. Интеграция распределённых баз данных, СПБ. Лань, 2000 г.

5. БАТУЕВ А. Р., БЕЛОВ А. В., СНЫТКО В. А., Создание геоинформационных систем: научный семинар в Новосибирске, 19 марта 1996 г., Геогр. и природ, ресурсы, 1996, N 4, с. 176-197.

6. БОРН Г., Форматы данных, Киев: торгово-издательское бюро BHV, 1995.

7. БОРОДИН, А. Д., ТАТАРИНОВ, А. И., Технология разработки программного и информационно-лингвистического обеспечения при создании информационных систем, Автоматиз., телемеханиз. и связь в нефт. пром-сти, 1999, N 3-4, с. 8-12.

8. БУКАРЕВ Р.Ф. Проблемы и перспективы интеграции геопространственных данных, Интеркарто-5, Матер, междунар. конф. «ГИС для устойчивого развития территорий». Якутск, июль, 1999 г., 175 с.

9. БУРБАКИ Н. Теория множеств. М., 1965.

10. БУСЛЕНКО Н.П., Моделирование сложных систем, М.:Наука, 1988.

11. БУЧНЕВ, А.А., КАЛАНТАЕВ, П. А., ПЯТКИН, В. П., Региональная ГИС для обработки аэрокосмических изображений, ГИС для оптимизации природопользования в целях устойчивого развития территорий, Барнаул, 1998, с. 106-112.

12. ВЕДЕРНИКОВ Г. В., УСИК В. Г., Опыт информационного обеспечения анализа и проектирования разработки месторождений, Автоматиз., телемеханиз. и связь в нефт. пром-сти, 1998, 3-4, с. 2-5.

13. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., Центр "Минерал", Информационный бюллетень ГИС-Ассоциациии,, М., 1996, №3 (5), с. 44.

14. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., ГИС-технологии и проблемы геоинформатики. Географические информационные системы научного центра «Минерал» Вестник ОГГГГН РАН (электронный научно-информационный журнал с поддержкой печатными публикациями), № 1(7)'99.

15. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., Вестник ОГГГГН РАН, № 1(7)'99, опубл. 14.04.1999 г., стр 164 167. «Информационная система центра «Минерал».

16. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., Стратифицированная отрганизация экономико-математических моделей в информатике. //Изв. высш. учебн. завед.:Геология и разведка, №5, 1992, с. 137-141.

17. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., Системное информационное обеспечение геологоразведочных работ. М.: Недра, 1991, 223 с.

18. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., Тесаков С.Н., Автоматизированный банк сведений о геологических базах данных, История геологии. Геологическое образование. Математическая геология, М.: Наука, 1989, с.201-204.

19. ВОРОПАНОВ В. В., БАРЫШЕВ С. А., Геоинформационный центр ГФУП "Иркутскгеофизика", Геофизика, 1999, с. 26-28.

20. ГЛИНСКИЙ Б. М„ КОВАЛЕВСКИЙ, В. В., ВАРЛАХАНОВ, А. В., САЛАВАТОВ, Р. М. Информационная система для активного мониторинга сейсмоопасных зон, Пробл. геоакустики: методы и средства. Сб. тр. 5 Сес. Рос. акуст. о-ва, Москва, 26-27 сент., 1996, с. с. 211-216.

21. ГЛУШКО, Е. В., ПТИЧНИКОВ, А. В., КАПУСТИН, Г. А., Геоинформационная система как основа космического мониторинга зоны экологического бедствия в Приара-лье, Арид. Экосистемы, 1996. 2, 2-3., с. 58-66.

22. ГОРЧИЛИН, В .А., ГРИГОРЬЕВ, М. Н. Информационная система ИГиРГИ и направления ее развития, Разведка и охрана недр, 1999, N 5-6, с. 17-19.

23. ГРИГОРЬЕВ А., Опыт построения интегрированной информационной системы в ОАО "Ноябрьскнефтегаз", Нефт. х-во, 1997, 4, с. 22-24.

24. ГРИЩЕНКО В. А., Состояние и перспективы развития в Красноярском крае единой информационной системы недропользования, Разведка и охрана недр, 1997, 10, с. 3235.

25. ДЕМЕНТЬЕВ В. Н., ДОБРЕЦОВ Н. Н, ЗАБАДАЕВ И. С.,ЗОЛЬНИКОВ И. Д., Проблемы геоинформационного обеспечения аналитических исследований регионального уровня, Инф. технол. и вычисл. Системы, 1997, N 2, с. 43-54.

26. ДОРОДНИЦЫН А.А., Информатика: предмет и задачи, Кибернетика, Становление информатики., М.: Наука, 1996 г.

27. ЕРМОЛАЕВ О.П., САВЕЛЬЕВ А. А., Формирование специализированной геоинформационной системы как базы для оценки состояния окружающей среды (на примере АО "Татнефть"), Казан, гос. ун-т, 1999.

28. ЖАЛКОВСКИЙ Е.А., КАШАЕВ В.И., Концепция создания государственной распределённой базы геопространственных данных. Геодезия и картография, 1998, № 3, с. 2230.

29. ЗАХАРОВ М. Ю., ЛУПЯН, Е. А., МАЗУРОВ А. А.,НАЗИРОВ Р. Р., ФЛИТМАН Е. В., Интеграция архивов спутниковых данных в специализированные информационные системы, Исследования Земли из космоса, 1998, N 3, с. 65-69.

30. Информационно-технический центр при Госкомэкологии России, Экол. системы и приборы. -1999. -N1. с. 72.

31. Информационные технологии для нефтегазового комплекса, Нефть и капитал, 1998, N 9, с. 73-74.

32. ИРЭ ПОЛ, Объектно-ориентированное программирование с использованием С++, Di-aSoft Ltd, Киев 1995 г.

33. ИСАЕВ А., КОНОПЛЕВ В., ХАЙМИНА О., Морские информационные системы (МИС) для задач управления береговой зоной, Конф. мол. ученых и спец. "Экол.-98", Архангельск, 23-25 июня, 1998, с. 80.

34. КАЙНЦ В., Классификация моделей цифровых картографических данных, Картография, Вып. 4, Геоинформационные системы, Сб. перев. статей/Сост., ред. и предисл., A.M. Берлянт и B.C. Тикунов. М.: Картгеоцентр, Геодезиздат, 1994, с. 83-88.

35. КАТУЛЕВ А.Н., СЕВЕРЦЕВ Н.А., Исследование операций: принципы принятия решений и обеспечение безопасности, М.: Физико-математическая литература, 2000, 320 с.

36. КИРСАНОВ, А. А., Использование интегрированных ГИС при геоэкологических исследованиях и картографировании, Геод. и картогр, 1999, N 9, с. 38-44.

37. КОГАЛОВСКИЙ М.Р., Энциклопедия технологий баз данных, М.: Финансы и статистика, 2002., 800 с.

38. КОНДРАТЕНКОВ В. А., СИЛИН В. Д., КИТОВА О. В., Интегрированные информационные системы, Нефт. х-во. -1998. -8. с. 108-111.

39. КОНОПЛЕВ А. В., Использование технологии геоинформационных систем при решении прогнозно-аналитических задач в геологии, Геол. и полез, ископаемые Зап. Урала: Матер, регион, конф., Пермь, 1997, с. 278-280.

40. КОШКАРЁВ А.В., Понятия и термины геоинформатики и её окружения, Российская академия наук, Институт географии, Москва, ИГЕМ РАН 2000 г., 76 с.

41. КУЗЬМИН Ю., Геоинформационные системы нового поколения подход корпорации Intergraph, САПР и графика, 1999, N 8, с. 47-50.

42. КУШНИР Г. С., СЕВЕРОВА Е. И., Компьютерные технологии в геологии и геофизике, 1996.

43. ЛАВЕРОВ Н.П., Веселовский А.В. "Минерал" Центр информационного и телекоммуникационного обеспечения фундаментальных исследований в области наук о Земле, Вестник ОГГГГН, 1997, №1, с 77-79.

44. ЛУПЯН Е. А., Построение информационных систем приема, обработки и распространения спутниковых данных с использованием технологий глобальных компьютерных сетей ИНТЕРНЕТ, Дисс. на соиск. уч. ст. докт. техн. наук. Москва.

45. Материалы кампании Lumena, Единое Информационное Пространство — информационная технология Третьего Тысячелетия, Компьютер-Информ № 23 (70), 23 декабря 1999 г. 20 января 2000 г.

46. МЁРФИ ДЖ. С* Алгебры и теория операторов, перевод с английского под редакцией проф. А.Я. Хелемского, М.:«Факториал», 1997 г., 336 е., издано при финансовой поддержке РФФИ, проект № 96-01-14196.

47. МИЗИН И.А., Интегрированные информационно-телекоммуникационные сети и системы. Системы и средства информатики выпуск 9, 1999 РАН.

48. МОТОВИЛОВ Ю. Г., БЕЛОКУРОВ А. С. Информационно-аналитический комплекс "ECOMAG" для задач экологического обеспечения территории, Бюл. "Нов. технол.", 1996, 2, с. 7-8.

49. НАУМОВА В. В., ГИС перспективные компьютерные технологии для решения геологических задач, Золот. оруденение и гранитоид. магматизм Сев. Пацифики: Тез. докл. Всерос. совещ., Магадан, 4-6 сент., 1997., с. 274-277.

50. ОГОРОДОВА Л. Я., ПОПОВА О. И., Возможности применения ГИС-технологий в экологических исследованиях, Матер. 13 Коми респ., молод, науч. конф., Сыктывкар, 1997, с. 126.

51. ПАВЛОВ С. В., ВАСИЛЬЕВ А.Н., ЛЕОНТЬЕВ А. В., Геоинформационные технологии как основа интеграции информации для комплексной оценки состояния окружающей среды, Мед. труда и пром. экол., 1997, 12, с. 25-27.

52. ПЕРСКИЙ, Н. Е. Географические информационные системы опыт применения в поисковой геологии, Отеч. Геол, 1999, N 5, с. 6-11.

53. ПЕРЦОВ А. В., ЗАХАРОВ В. И., СТРЕЛЬНИКОВ С. И., АНТИПОВ В. С., Дистанционная основа Государственной геологической карты России масштаба 1:1 ООО ООО третьего поколения, Разведка и охрана недр, 1999, N 1, с. 20-23.

54. ПУТИЛОВ В. А., Информационные технологии поддержки принятия решений, Сб. науч. тр. Редактор(ы), Ин-т информат. и мат. моделир. технол. процессов Кольск. науч. центра РАН-Апатиты, Изд-во КНЦ РАН, 1998.

55. САМАРСКИЙ А.А., МИХАЙЛОВ А.П., Математическое моделирование, М.: Физ-матлит, 2001 г., 320 с.

56. САМСОНОВ Р. О., Информационные технологии в газовой промышленности, Газ. пром-сть, 1998, 8, с. 11-13.

57. СКОРБИЛИН Н. А., Об использовании компьютерной картографической системы MAPINFO в целях геокриологического районирования, Тез. докл. Междунар. конф. "Пробл. криол. Земли: фундам. и прикл. исслед.", Пущино, 21-25 апр.,1997, с. 308-309.

58. СПЕНЬЕР Э., Алгебраическая топология (том 1), Шедевры мировой физико-математической литературы, ИО НФМИ, 1998 г, 366 с.

59. ХАРАС. Б. 3, Корпоративная информационная система, Нефт. х-во, 1998, 8, с. 84-87.

60. ХАЧАТУРОВ В.Р., ВЕСЕЛОВСКИЙ В.Е., ЗЛОТОВ А.В., КАЛДЫБАЕВ С.У., КА-ЛИЕВ Е.Ж., КОВАЛЕНКО А.Г., МОНТЛЕВИЧ В.М., СИГАЛ И.Х., ХАЧАТУРОВ

61. Р.В., Комбинаторные методы и алгоритмы решения задач дискретной оптимизации большой размерности. М.: Наука, 2000, 360 с.

62. ЦВЕТКОВ В. Я., Географические системы и технологии, Финансы и статистика, Москва 1998.

63. ЧЕРКАШИН М. С., Создание единой информационной системы недропользования центральной России, Геол. вестн. центр, р-нов России, 1998, 1, с. 15-17.

64. ШЛЕЕР С., МЕЙЛОР С., Объектно-ориентированный анализ: моделирование мира в состояниях, Киев, Диалектика, 1993 г.

65. ШНАЙДЕРМАН М., Интегрированная информационная система ОАО "ЛУКойл", Нефт. х-во, 1998, 8, с. 47-48.

66. ЩЕРБАКОВ, В. Единое пространство для данных, Нефть России, 1998, N 3, с. 36-38.

67. ЯКОВЛЕВ С.А., АРСЕНЬЕВ Б.П., ИЛЬИН В.П., Интеграция распределённых баз данных на основе сетевых технологий, СПб., изд. ГЭТУ, 1998.

68. ALFRED WEISS (editor), 21 st Application of Computers and Operations Research in the Mineral Industry, Society of Mining Engineers, Inc., Littleton, Colorado 1989.

69. Angewandte geographische Informationsverarbeitimg (Применяемая обработка географической информации), Allg. Vermess.-Nachr., 1998, 105, N 8-9, с. 319.

70. AYBET JAHID, Open geo data processing. Технология открытых систем в обработке геоданных, GIS Brno'98 Conf. "Geogr. Inf. Syst.: Inf. Infrastruct. and Interoperabil. 21st Cent. Inf. Soc. and ICA Map Use Commiss. Sess.", Brno, June 28-July 1, 1998.

71. GRAEME F. BONHAM-CARTER, "Geographic Information Systems for Geoscientists (modeling with GIS)", Computer Methods in the Geoscieces, Volume 13, Pergamon 1994.

72. BUTLER J. R, HODGSON R. N„ STARK P., The realities of achieving data integration. Реальность достижений в области комплексирования информации, Leading Edge, 1997, 16,10, с. 1417-1418.

73. CLIFFORD В. SC., Bringing the information technology threads together. Будущее информационной технологии в горной промышленности, Mining Mag, 1997, 176, 2, с. 82.

74. CLINTON WILLIAM J., Coordinating Geographic Data Acquisition and Access: the National Spatial Data Infrastructure, Executive Order 12906, Published in the April 13, 1994, edition of the Federal Register, Volume 59, Number 71. p. 17671 - 17674.

75. Data collection system introduced. Новая геоинформационная система сбора данных, Coal Age, 1999, 104. -N 8, с. 64.

76. JOHN С. DAVIS, Statistics and data analysis in geology, Second Edition, Kansas Geological Survey, 1986.

77. JARROD HOLLINGWORTH, Dan Butterfield, Bob Swart, Jamie Allsop, С++ Builder 5 Developer's Guide, Indianapolis, Indiana, USA 2001, volume 1, 880 p.

78. Image Analysis Extension fur ArcView. Анализ изображений для расширения ArcView, Allg. Vermess.-Nachr, 1998, 105, N 6, с. 208-210.

79. DAVID KAHANER, CLEVE MOLER, STEPHEN NASH, Numerical Methods and Software, Prentice Hall International, Inc., 1989.

80. LUO ZHOUQUA, Новая административная информационная система горного предприятия на основе технологии Интранет, Zhongnan gongye daxue xuebao, 1999, 30, N 5, с. 460-463.

81. PEARL, L., Distribution network, Сеть распространения данных системы EOSDIS., Space News, 1999, 10, N 4, с. 3.

82. SEDGEWICK ROBERT, Algorithms in С++, Part 1-4: Fundamentals, Data Structures, Sorting, Searching, Third Edition, Addison Wesley Longman, 1999, 687 p.

83. STROUSTRUP BJARN, The С++ Programming Language, Addition-Wesley Longman, a Pearson Education Company, 2000, 1098 p.

84. WU CHONGLONG, Компьютерные технологии в области геологии и минеральных ресурсов,Dixue qianyuan, 1998, 5 -2, с. 343-355.

85. ZAIDENVARG V. E., POTAPOY. V. P., The Information Magistral for coal industry of Russia. "Информационная магистраль" для угольной промышленности России,3rd Int. Symp. Mine Mech. and Autom. Golden. Colo. June 12-14, 1995: Proc, 1995, c. 1419-14-21.

86. ZHANG FENG, Развитие информационной системы в области мировой добычимеди, Kuangye yanju yukaifa, 1998, 18,1, с. 46-48.

87. Публикации по теме исследования

88. Содержание работы и основные результаты исследования отражены в следующих публикациях.

89. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., КРАСАВИН К.Г., Геоинформационная среда научного центра «Минерал». Вестник ОГГГГН РАН (электронный научно-информационный журнал с поддержкой печатными публикациями), URL:http//www.scgis.ru/russian/, 2000, №3(13).

90. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., КРАСАВИН К.Г., Концепция построения подсистемы метаданных научно-исследовательского Центра «Минерал», Геоинформатика, 2001, №4

91. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., КРАСАВИН К.Г., «Устройство формирования информационного поля от разнородных источников данных», (свидетельство № 27719), Официальный бюллетень российского агентства по патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ), № 4, от 10.02.2003.

92. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., КРАСАВИН К.Г., «Технологический комплекс широкопрофильных инструментов интеграции разнородной научно-технической информации». Материалы 6-ой международной конференции «НТИ-2002», М.:ВИНИТИ, 2002, с. 405-409.

93. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., КРАСАВИН К.Г., Мещерякова В.Б. «Организация единого доступа к информационным ресурсам научного центра "Минерал"», Проблемы окружающей среды и природных ресурсов. М.: ВИНИТИ, №11, 2002.

94. ВЕСЕЛОВСКИЙ А.В., КРАСАВИН К.Г., Стратифицированное математическое моделирование единого информационного поля академической научной организации, Межотраслевая информационная служба, 2003, №2.

95. КРАСАВИН К.Г., База метаданных научного центра "Минерал". Вестник ОГГГГН РАН (электронный научно-информационный журнал с поддержкой печатными публикациями), URL:http//www.scgis.ru/russian/, 2001, №1(16).