Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Методика геоинформационного картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса
ВАК РФ 25.00.33, Картография
Автореферат диссертации по теме "Методика геоинформационного картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса"
УДК 528.94 На правах рукописи
Радченко Людмила Константиновна
•у
МЕТОДИКА
ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ КОММУНИКАЦИЙ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА
25.00.33 - «Картография»
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
003453607
Новосибирск - 2008
003453607
Работа выполнена в ГОУ ВПО «Сибирская государственная геодезическая академия» (ГОУ ВПО «СГГА»),
Научный руководитель - кандидат технических наук, доцент
Топчилов Михаил Александрович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор
Ведущая организация - Научно-производственный центр «Мониторинг»
Защита состоится И декабря 2008 г. в 14.00 час. на заседании диссертационного совета Д 212.143.01 в Московском государственном университете геодезии и картографии (МИИГАиК) по адресу: 105064, Москва, Гороховский пер., д. 4, зал заседаний Ученого совета.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИИГАиК.
Автореферат разослан 10 ноября 2008 г.
Ученый секретарь
Изд. лиц. ЛР № 020461 от 04.03.1997 г. Подписано в печать 30.10.2008. Формат 60 х 84 1/16 Усл. печ. л. 1,45. Уч.-изд. л. 0,85. Тираж 100 экз. Заказ /Ô4,
Редакционно-издательский отдел СГГА 630108, Новосибирск, ул. Плахотного, 10.
Отпечатано в картопечатной лаборатории СГГА 630108, Новосибирск, ул. Плахотного, 8.
Сладкопевцев Сергей Андреевич; кандидат технических наук Козориз Михаил Дмитриевич
диссертационного совета
Б.В. Краснопевцев
Общая характеристика работы
Актуальность темы исследования. Нефтегазовый комплекс (НГК) - это
портировки, переработки нефти и газа и реализации полученных продуктов. В России сосредоточено около 13 % мировых разведанных запасов нефти и более 36 % мировых разведанных запасов газа. Инфраструктура НГК включает в себя тысячи километров трубопроводов, автодорог, линий электропередачи, обширные промышленные площадки.
В последнее время наблюдаются бурный рост и развитие нефтегазового комплекса. Это обуславливает особый интерес исследователей к информационному обеспечению производственно-технологических процессов, как при обустройстве, так и при эксплуатации промышленных объектов на месторождениях нефти и газа. Такими примерами являются попытки создания корпоративных геоинформационных систем (ГИС) с позиций цифровой картографии и геопространственного моделирования территорий.
Использование ГИС-технологий для решения производственных задач обусловлено самой природой основных данных по инженерным коммуникациям, которые представляют собой пример равноправного сочетания данных пространственных и атрибутивных. ГИС и существуют для того, чтобы обеспечить средства для работы с такими данными.
Информационной (базовой) основой для ГИС являются геоинформационные (цифровые) модели и цифровые карты, которые также могут быть созданы на базе ГИС-технологий методами геоинформационного картографирования (ГИК). Существуют различные методики по формированию моделей и карт, но нет единого подхода к созданию геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса, а существующая методическая основа по созданию традиционных карт не отвечает современным требованиям изготовления картографической продукции с использованием геоинформационных технологий.
сложный промышленный комплекс, охватывающий процессы добычи, транс-
Большой вклад в развитие цифровой картографии и геопространственного моделирования, в разработку принципов, технологий и методов геоинформационного картографирования объектов местности и территории внесли ученые и практики Берлянт A.M., Васмут А.С, Бугаевский Л.М., Портнов A.M., Коновалова Н.В., Капралов A.B., Кошкарев A.B., Карпик А.П., ЛисицкиЙ Д.В., Сере-дович В.А., Тикунов B.C., Халугин Е.И., Жалковский Е.А., Жданов Н.Д., научные труды, которых составили теоретическую основу разработки современных методов картографии.
Цель и задачи исследования. Целью данной диссертационной работы является разработка методики создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций на базе геоинформационных технологий.
Для реализации поставленной цели необходимо:
- выполнить анализ нормативно-технической документации и методик создания цифровой картографической продукции;
- разработать структурную модель объекта картографирования - нефтегазового комплекса;
- обосновать методические принципы создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса;
- разработать классификацию геоинформационных моделей и карт коммуникаций НГК;
- исследовать и разработать информационное содержание геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций НГК;
- апробировать предложенную методику создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций НГК на реальных объектах нефтегазового комплекса.
Объект и предмет исследования. Предметом исследования является цифровое картографическое обеспечение нефтегазодобывающих комплексов. Объектом исследования является методика создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
Методы исследования. Для исследования и решения задач, поставленных в работе, использовались положения системного подхода, методы геоинформационного анализа и обработки данных, методы цифрового картографирования местности. Средствами исследований являлись ГИС - Mapinfo Professional, программы-приложения на базе Mapinfo Professional.
Информационная база исследования. В работе использовались: обзорно-топографические и топографические карты на территорию нефтегазовых районов; астрономо-геодезические, съемочно-картографические, литературно-статистические источники; результаты полевых наблюдений; нормативные документы по созданию топографических карт.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- разработана структурная модель нефтегазового комплекса как объекта картографирования;
- обоснованы методические принципы создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса;
- разработана классификация геоинформационных моделей и карт коммуникаций;
- разработана структура и содержание геоинформационных моделей и цифровых карт коммуникаций для нефтегазового комплекса;
- разработана методика создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций на базе геоинформационных технологий.
Теоретическая значимость работы заключается в разработке теоретической базы, обеспечивающей формирование единой геоинформационной основы территории НГК.
Практическая значимость работы. Практическая значимость работы состоит в том, что разработанная методика геоинформационного картографирования коммуникаций позволила создать геопространственную структуру нефтегазодобывающего комплекса, осуществить планирование и проведение работ по обустройству и строительству месторождений НГК. С использованием разработанной методики проведено картографирование территории
деятельности ОАО «Сибнефть-ННГ» и проведена инвентаризация объектов нефтедобычи.
Методика создания геоинформационных моделей и цифровых карт коммуникаций разработана на базе научно-исследовательского сектора СГГА, внедрена в производственный процесс департамента экологической безопасности и рационального природопользования ОАО «Сибнефть-ННГ». Геоинформационные модели месторождений нефти и газа стали основой для создания корпоративной ГИС ОАО «Сибнефть-ННГ».
На защиту выносятся:
- структурная модель нефтегазового комплекса как объекта картографирования;
- классификация геоинформационных моделей и карт коммуникаций нефтегазового комплекса;
- структура и содержание геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций для нефтегазового комплекса;
- методические принципы создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса;
- методика создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса на базе геоинформационных технологий.
Основные результаты исследования. Основные положения, разработанные в диссертационной работе, внедрены в производственный процесс ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз», ЗАО «Ямалгазинвест», что подтверждено актами о внедрении. Результаты исследований использовались в ходе выполнения следующих работ:
а) хоздоговорная НИР 799-01 «Выполнение топографо-геодезических работ на месторождениях ОАО "Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз"»;
б) хоздоговорная НИР 909-02 «Исполнительная съемка коридоров коммуникаций масштаба 1 : 5 ООО на Муравленковском, Суторминском, Вынгаяхинском месторождениях ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз»;
в) хоздоговорная НИР 1023-03 «Проведение независимого геодезического технического надзора за строительством объектов магистрального газопровода СРТО-Торжок на ряде участков с перемычкой на вход КС Правохетинская в 2003-2004 гг.».
Апробация и публикации. Основные положения данной диссертации и результаты исследований доложены и получили одобрение на следующих конференциях: научно-технической конференции преподавателей СГГА «Современные проблемы геодезии и оптики», Новосибирск, 2000 г.; научно-технической конференции преподавателей СГГА, посвященной памяти академика Бузу-каВ.В., - Новосибирск, 2001 г.; региональной научно-практической конференции с международным участием, посвященной 85-летию Роскартографии и 30-летию кафедры инженерной геодезии и картографии ИрГТУ «Геодезия, картография, кадастр земель Прибайкалья», Иркутск, 2004 г.; научно-технической конференции, посвященной 225-летию геодезического образования в России, Новосибирск, 2005 г.; международном промышленном форуме «GEOFORM+», конференции «Геопространственные технологии и сферы их применения», Москва, 2005 г.; научном конгрессе «ГЕО-Сибирь-2005», Новосибирск,
2005 г.; Международном научном конгрессе «Гео-Сибирь-2006», Новосибирск,
2006 г.; III Международном научном конгрессе «Гео-Сибирь-2007», Новосибирск, 2007 г.; IV Международном научном конгрессе «Гео-Сибирь-2008», Новосибирск, 2008 г.
Основное содержание диссертационной работы отражено в 13 опубликованных работах: 12 статьях (2 - в соавторстве с Топчиловым М.А, 1 - в соавторстве с Середовичем В.А, Блиновым A.C.), 1 научно-техническом отчете (в соавторстве с Зверевым JI.A.: Отчет о НИР СГГА, № ГР 012004.09414. - Инв. № 022004.05333. - Новосибирск, 2004. - 75 е.).
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 162 страницы печатного текста, 19 таблиц и 75 рисунков, 5 приложений. Список использованных источников включает 90 наименований.
Во введении обоснованы актуальность исследуемой научной проблемы и целесообразность проведенных исследований, сформулирована их цель, указаны поставленные задачи и методы их решения, раскрыты научная новизна, практическая значимость и практическая реализация результатов исследования.
В первом разделе «Изучение и анализ процессов картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса» рассмотрен принцип работы нефтегазового комплекса и основные объекты этого комплекса, выполнен анализ методик создания цифровой картографической продукции и геоинформационного картографирования и используемых при этом основных нормативных документов. Определены цели и задачи картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса.
Для проведения геоинформационного картографирования коммуникаций НГК были учтены технология добычи нефти и газа на месторождениях, а также организация управления нефтегазовыми компаниями.
В результате разностороннего анализа методик создания цифровой картографической продукции сделан вывод, что в настоящее время ГИС-технологии заменяют своей комплексностью, оперативностью, автоматизацией все предыдущие технологии.
Для правильного определения целей и задач картографирования коммуникаций НГК был обозначен круг пользователей геоинформационных моделей (ГИМ), карт и планов коммуникаций НГК, а также совокупность задач, которые решаются с помощью этих картографических материалов.
Анализ нормативных документов был произведен с целью определения пригодности их для создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК.
В результате выяснилось, что в основном эти инструкции и руководства становятся неактуальными применительно к производству карт коммуникаций с помощью геоинформационных технологий. Исключение составляют «Условные знаки для топографических планов масштабов 1 : 5 ООО, 1 : 2 ООО, 1 : 1 ООО, 1 : 500», ГУГК при Совете министров СССР. - М.: Недра, 1989. - 284 е., так
как содержащиеся в этом нормативном документе условные знаки используются при создании карт современными методами.
Во втором разделе «Исследование и разработка информационной сущности и содержания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса» обоснованы состав и содержание информации для геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса, определены исходные данные для создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса, разработана структурная модель нефтегазового комплекса как объекта картографирования, обоснованы методические принципы создания геоинформационных моделей и карт коммуникаций нефтегазового комплекса, определено место карт коммуникаций в системе специальных карт, разработана классификация геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса, разработаны информационное содержание и структура базы данных для геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
Для определения содержания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК ис-пользозались результаты инвентаризации земель ОАО «Сибнефть-ННГ», территория которого служит классическим примером нефтегазодобывающего района. По этим результатам видно, что большие площади земель занимают коридоры коммуникаций, которые включают: нефтепроводы, водопроводы, газопроводы, линии электропередачи. Далее по занимаемой площади следуют автодороги, кустовые площадки нефтедобычи и карьеры песков. Поэтому основным содержанием ГИМ, карт и планов коммуникаций нефтегазоносных месторождений являются сами коммуникации: трубопроводы, линии электропередачи, автомобильные дороги.
С целью определения той информации, которая обязательно должна найти свое место в ГИМ, на картах и планах коммуникаций НГК, были рассмотрены классификации объектов картографирования, проведены исследования по отображению коммуникаций на топографических картах.
Данные исследования позволили определить информационное содержание ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК, а также структуру базы данных ГИМ НГК.
Для оптимального отображения содержания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК необходимы определенные исходные данные, которые являются основой информационного обеспечения для создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК.
Исходные данные предложено структурировать на три массива: массив геометрической информации, массив семантической информации, массив служебной информации.
На рисунке 1 представлена структура исходных данных, необходимых для создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК.
Исчолные ланные для со дан и и ГИМ. карт и гшнор. комм; никаций НГК
Массив геометрической информации
Массив семантической информации
„,........-........
v ' зондированияу V J «^Зсмли^^/ ____У
□ Каталоги координат и высот 3 Ортофототан
3 Таблицы с уточненными характеристиками тр> бопро водов, автомобильных дорог, линии
электропередачи и их сопутствующих объектов □ Таблицы с видами и высотами опор ЛЭП
3 Табличные данные с характеристиками трубопроводов □ Данные с названиями объектов
Л Об юрные схемы обустройства месторождений нефти и raía
3 Схемы автомобильных дорог
Л Принципиальные схемы тру бопроводов
Л Принципиальные схемы линии электропередачи и линий связи
Рисунок 1 - Структура исходных данных для создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК
С целью организации процесса создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК и разработки информационного содержания базы данных возникла
необходимость в разработке структурной модели НГК, как объекта картографирования. Для этого, опираясь на системный анализ, представим, что нефтегазодобывающая компания является системой, которая состоит из двух составляющих подсистем - структурных подразделений: нефтегазодобывающих управлений или предприятий (НГДУ, НГДП) и сервисных компаний. Сервисные компании состоят из дочерних и подрядных организаций.
НГДУ или НГДП включают в себя цех подготовки и переработки нефти (ЦППН), товарный парк, центральную перекачивающую станцию (ЦПС), газовый цех и цех добычи нефти и газа (Ц ДНГ).
ЦЦНГ отвечает за работу и функционирование следующих крупных промышленных элементов НГК: дожимных насосных станций (ДНС), кустовых насосных станций (КНС), кустовых площадок добычи нефти и газа, управлений энергоснабжения и связи, коммуникаций доставки нефти и газа и пластового давления. Кустовые площадки добычи нефти и газа состоят из блока гребенок (БГ), газозамерной установки (ГЗУ), блока местной автоматики (БМА), компактной трансформаторной подстанции (КТПН), насосов (которые представлены в виде электронасосов и штанго-гидравлических механизмов (ШГМ)), скважин. Управления энергоснабжения и связи включают в себя подстанции на 6, 35, НО кВ, линии связи и линии электропередачи. Коммуникации доставки нефти и газа и пластового давления представляют собой трубопроводы с узлами задвижек.
Структурная модель НГК представлена на рисунке 2, где пунктирными полигонами обозначены объекты управления производством и объекты картографирования.
Чтобы структурная модель была полной и содержала всю информацию о нефтегазодобывающем комплексе, на рисунке 3 приводится и сопутствующая инфрастуктура, которая включает в себя объекты и учреждения, параллельно существующие с нефтегазодобывающим комплексом и выполняющие вспомогательные функции для деятельности этого комплекса.
с
НЕФТЕГАЗОВЫЙ КОМПЛЕКС
Нефтегазодобывающие компании (ОАО «СиСтефть-НИГ», ОАО«Газпром»)-* '
-1- ^ ({Тсфтегп зодобь /а аю щие у пр а п. 1С ни я или предприятия (НГДУ. НГДП^
Сервисные компании (дочерние I, подрядные организации)
I Цех подготовки нефти (ЦППН), товарный пор к, \ центральная перекачивающая станция (ЦПС) I
—^ Газовый цех ^
Кустовые площадки добычи нефти и ста
Компактная | трансформаторная \подстапцпя (КТПИ)
Дожимные | насосные станции)
^ Кустовые \ асосные станции!
(Управления энергоснабжения и свят
коммуникации доставки нефгт газа и пластового давления
а
'одстанции Ь.
ЛОкВ /
Пинии связи
Блок местной автоматикки (БМА)
Узел задвижек
3 с
Трубопроводы
Скважины
Линии ■электропередач 6,35. ПОкВ
V У С!
а зо замерная •становка (ГЗУ)
3
"Д Блок гребенок (КГ) ^
С
Насосы
( Объекты
V картографирования
3
—^ Электронасос ^
Штпнго-гидравлически и уехатш) (ШГМ)>
Рисунок 2 - Структурная модель НГК
Сопутствующая инфраструктура нефтегазового комплекса
/Железные и \ \ автомобильные дороги /
Ч Линии электропередачи ^ 220. 500, 750 кВ У
^Медицинские учреждения
Службы безопасности
Предприятия радио и телефонной связи
—^ Гидрометеослужбы
—-¡(Пожарные подразделения
Службы МЧС
гС
Жилищмо-бытовой комплекс
К
Общежития, жилые дома
Парикмахерские
}
Предприятия питания
Предприятия досуга ]
Дошкольные и \ среднеобрамвательные I _учреждения_■_]
Жилищно-жсплуатационмые N
учреждения I
ч
Под!емно-коммунальное _хозяйство_
Рисунок 3 - Сопутствующая инфраструктура нефтегазового комплекса
Теоретической основой методики геоинформационного картографирования коммуникаций НГК являются методические принципы создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК, а именно:
а) принцип непрерывного обновления, который заключается в необходимости постоянного обновления ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК. Появление этого принципа объясняется:
1) изысканием и строительством новых коммуникаций, так как НГК характеризуется разработкой новых месторождений нефти и газа;
2) изменением технических характеристик старых коммуникаций посредством воздействия окружающей среды (природного и техногенного характера), так как идет реконструкция старых месторождений нефти и газа.
Эти изменения подвергаются постоянному мониторингу специальными службами, которые следят за произошедшими изменениями на территории
НГК, они же проводят топографо-геодезическую съемку, и на ее основании обновляют ГИМ коммуникаций;
б) принцип двойного масштаба заключается в том, что межпромысловые линейные коммуникации отображаются в масштабе 1 : 5 ООО, а промышленные площадные объекты, такие как кустовые площадки, ДНС, КНС, ЦППН - в масштабе 1 :500.
Учет этого принципа необходим в силу того, что линейные коммуникации отличаются большой протяжностью и вытянутостью и излишняя детальность здесь не требуется. Поэтому масштаб для отображения линейных коммуникаций нужен мельче, нежели для отображения площадных промышленных объектов, для которых важна подробность в отображении различных узловых деталей коммуникаций. На площадных же промышленных объектах на маленькой территории сосредоточено очень большое количество технологически важных объектов, которое возможно показать только на планах масштаба 1 : 500;
в) принцип сетевого описания объектов, который выражается в двух аспектах:
1) все линейные объекты должны быть построены по правилу графов, т. е. каждая линия должна быть отдельной;
2) направление обхода линейных объектов должно совпадать: для трубопроводов - с течением жидкости в трубопроводах, для ЛЭП - от подстанции к потребителю.
Выполнение этого принципа позволяет решать любые сетевые задачи, поскольку все коммуникации представляются сетями. А для расчетов сетей необходим граф. Граф состоит из узлов, соединенных дугами. В любой сети можно выделить свой набор узловых элементов. Так, для трубопроводной сети - это запорная арматура (задвижки), в электроснабжении - трансформаторы, выключатели. Дугами графа являются участки сети: трубопроводы, кабели. Примером сетевых задач являются топологические задачи: проверка связности, анализ результатов переключений в сети, поиск отсекающих устройств и т. д.;
г) принцип единой модели подразумевает единство в метрических данных, семантических свойствах и топологических отношениях. При открытии двух моделей в одном картографическом пространстве две модели (площадные промышленные площадки и линейные коммуникации) должны образовывать единую модель НГК.
Интеграция двух моделей осуществляется камеральным методом, при обязательном выполнении следующих условий:
- единая система координат;
- единообразная детальность;
- единообразная точность приборов, которыми производится геодезическая съемка. За базовый масштаб принимается 1 : 500, согласно этому масштабу, ошибка определения координат съемочных пикетов составляет 0,5 мм от пункта съемочного обоснования.
Разработка информационного содержания и структура баз данных для ГИМ, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса проводилась с учетом структурной модели нефтегазового комплекса, исследований по отображению коммуникаций на топографических картах масштабов от 1: 500 до 1 : 200 000, а также практических наработок по созданию геоинформационных моделей, цифровых карт и планов коммуникаций НГК. В итоге для каждого объекта картографирования была создана база данных, разработано информационное содержание, где рассмотрены характеристики объектов и их возможные значения.
В процессе работы над созданием ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК было установлено, что в имеющейся картографической литературе недостаточно проработан вопрос о классификации карт коммуникаций НГК. В основном литература посвящена вопросам классификации тематических карт и встречаются лишь отдельные упоминания о технических картах (морских, речных навигационных, аэронавигационных, космических навигационных, проектных) в работах у Салищева К.А. и Гараевской Л.А.
Впервые о картах коммуникаций было упомянуто в классификации Бер-лянта A.M., в ней конкретно указывались только карты подземных коммуникаций. Однако, из практики создания карт коммуникаций со всей очевидностью следует, что подземные и наземные коммуникации отображают почти всегда вместе (за исключением тех случаев, когда для разгрузки содержания карт создают карты отдельных видов коммуникаций). Поэтому вопрос о классификации карт коммуникаций НГК требует своего решения и развития. Определим место карт коммуникаций по содержанию. Карты коммуникаций НГК относятся к совокупности технических карт (рисунок 4).
Рисунок 4 - Место карт коммуникаций НГК в разделе технических карт
Учитывая то, что на современном этапе, когда основой для изготовления карт с помощью геоинформационных технологий являются геоинформационные модели, на рисунке 5 предлагается классификация ГИМ и карт коммуникаций.
Данная классификация обладает резервностью и последовательностью.
Гтшфор иаииоиные
шк ш и карты коммуникации ИГК
По масштабу
гС к
к/)\пно/о масшиинш
среди с/и имшшийа
(По пространственному { ошш\'
па отдаыши регион
<
!К
предприятия пефшедобы чи
<тк тыю/о ш'стора ш (кчшя
.¡ииеиных коммуникации _к-
про мыиашы\* объектов добычи нефти и {кустовых мощадок, ¡¡НС, КИС. ЦЛПНитдп
По с,иду ко и «л иикации
К
гтшш с с шеи
3
нуфнтых тжи )
теплашх сетеи
ш)ш)р1ннн)иых сетей ^
3
По прокшки коммуникации
¡ектрических сои)уишы\' и кабельных сета —^ тк))е мных ко у иунишпш )
Э
5
1/<
нажшых ти.тшкащш
иог><:(и)иыг камт'нишпш )
Рисунок 5 - Классификация ГИМ и карт коммуникаций НГК
В третьем разделе «Разработка методики геоинформационного картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса» разработана методика создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
На основании анализа нормативно-технической документации и опыта создания цифровой картографической продукции, предлагается методика создания ГИМ, карт и планов коммуникаций, включающая в себя следующие этапы и результаты этих этапов (рисунок 6).
Рисунок 6 - Принципиальная схема создания РИМ, карт и планов коммуникаций НГК
Редакционно-подготовительные работы состоят из следующих процессов:
а) получение задания на выполнение работ и изучение требований к будущим картографическим произведениям для НГК;
б) изучение картографируемой территории и объектов, принципов работы НГК;
в) анализ нормативно-технической документации и применяемых библиотек условных знаков;
г) решение вопросов математической основы;
д) разработка информационного содержания и структуры базы данных ГИМ;
е) оценка предлагаемого программного обеспечения;
ж) подготовка электронной библиотеки условных знаков и картографических шрифтов;
и) сбор исходных данных.
Итогом редакционно-подготовительных работ будет являться программа создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК, которая включает:
1) географическое описание района картографирования;
2) математическую основу ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК;
з) перечень исходных данных для создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК;
4) информационное содержание ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК и структуру базы данных ГИМ коммуникаций НГК;
5) указания по составлению ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК;
6) программное обеспечение, в котором будут создаваться ГИМ, карты и планы коммуникаций НГК;
7) библиотеку условных знаков, картографических шрифтов.
Формирование растрово-векторной ГИМ местности выполняется одновременно с созданием базы данных и включает следующие этапы:
а) формирование векторной части ГИМ линейных коммуникаций;
б) трансформирование ГИМ линейных коммуникаций в условную систему координат;
в) формирование векторной части ГИМ площадных промышленных объектов (ДНС, КНС, кустовых площадок и т. д.);
г) интеграцию двух моделей: ГИМ линейных коммуникаций и ГИМ площадных промышленных объектов, решение спорных вопросов состыковки, контроль;
д) регистрацию цифрового ортофотоплана (растра);
е) оценку ортофотоплана (растра);
ж) совмещение растровой и векторной моделей;
и) контроль.
Составление цифровых карт и планов коммуникаций НГК заключается в формировании моделей в соответствии с требованиями, которые излагаются в программе для создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК.
Оно производится в два этапа:
- формирование отметок высот;
- формирование текстовых подписей характеристик объектов.
Подготовка к изданию карт и планов состоит из:
а) создания картограммы;
б) оформления планшетов для печати.
Контроль и корректура выполняется на всех этапах формирования ГИМ и электронных карт картографом-составителем. Далее редактор-картограф производит проверку на соответствие ГИМ и карт редакционно-техническим указаниям, условным знакам и руководствам по созданию карт. Замечания составляются в ведомости замечаний и передаются картографу-составителю для корректуры.
Поскольку тираж карт коммуникаций маленький, их издание осуществляется с помощью МР-технологий (бесконтактная печать).
Заказчику работ передаются готовые материалы в цифровом и аналоговом форматах с сопровождающими пояснительными документами. Фрагмент электронной карты коммуникаций Спорышевского месторождения ОАО «Сиб-нефть-ННГ» приведен в приложении А.
Этот этап завершается актом приема-передачи готовой продукции.
В четвертом разделе «Практическая реализация методики геоинформационного картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса» апробирована методика на примере картографирования коммуникаций нефтегазовой компании ОАО «Сибнефть-ННГ» и магистрального газопровода «СРТО-Торжок».
Для нефтегазовой компании ОАО «Сибнефть-ННГ» было выполнено картографирование 13 месторождений нефти и газа с целью их инвентаризации и паспортизации.
Создание карт и планов коммуникаций на территорию магистрального газопровода «СРТО-Торжок» осуществлялось с целью сравнительного анализа фактического и проектного положения трассы газопровода и сопутствующих объектов, а также переоформления прав пользования земельными участками для эксплуатации объектов недвижимого имущества на ОАО «Газпром».
Заключение
В данной диссертационной работе была разработана методика геоинформационного картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса, которая позволяет создавать геоинформационные модели, карты и планы коммуникаций НГК. Предложенная методика прошла апробацию на реальных объектах, подтвердила свою жизнеспособность и рекомендуется для формирования единой геоинформационной основы территорий нефтегазового комплекса.
При разработке этой методики были рассмотрены теоретические и практические вопросы:
а) выполнен анализ подходов к созданию цифровой картографической продукции и геоинформационного картографирования, на основании которого был сделан вывод, что в современных условиях для создания цифровой картографической продукции необходимо пользоваться ГИС-технологиями;
б) выполнен анализ нормативных документов, применяемых при создании карт и планов коммуникаций НГК, по результатам которого было установлено, что традиционные документы не отвечают современным требованиям изготовления картографической продукции с использованием геоикформационных технологий;
в) разработана структурная модель объекта картографирования - нефтегазового комплекса, которая позволила правильно организовать процесс создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК и корректно разработать информационное содержание баз данных для ГИМ коммуникаций НГК;
г) сформулированы методические принципы, отличающие ГИМ, карты и планы коммуникаций НГК от других видов картографических произведений;
д) разработана классификация геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций НГК, позволяющая структурировать содержание ГИМ, карт и планов коммуникаций НГК;
е) проведено исследование по отображению нефтегазовых коммуникаций на топографических картах, результаты которого позволили комплексно разработать базу данных по каждому виду коммуникаций НГК;
ж) разработано информационное содержание и структура баз данных геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций НГК.
Разработанная методика отличается от предыдущих комплексным подходом к процессам создания ГИМ, карт и планов коммуникаций в соответствии со структурой, деятельностью и принципами работы всего НГК. Конкретно в ней предложены решения технологических вопросов создания ГИМ, карт и планов коммуникаций, информационного обеспечения для ГИМ, структуризации информации, решение вопросов составления карт и планов коммуникаций (сформированы библиотеки условных знаков, стилей линий и точечных объектов, шрифтов) и программного обеспечения.
Созданные ГИМ, цифровые карты и планы коммуникаций НГК отличаются от традиционных картографических материалов объемностью информации и удобством пользования.
Основное содержание диссертационной работы нашло отражение в 13 публикациях в научных журналах и сборниках материалов научно-технических конференций, из них 1 публикация - в журналах, входящих в перечень, рекомендуемый ВАК. По материалам диссертации сделано 11 докладов на научно-технических конференциях, из них 7 - на международных.
Основные положения диссертации изложены в следующих работах:
1 Радченко, Л.К. Создание карт-схем коридоров наземных и подземных коммуникаций масштаба 1 : 5 ООО на примере нефтегазоносных месторождений Ямала [Текст] / Л.К. Радченко II Региональная научно-практ. конф. с междунар.
участием, посвящ. 85-летию Роскартографии и 30-летию кафедры инж. геодезии и картографии ИрГТУ «Геодезия, картография, кадастр земель Прибайкалья» 12-13 марта 2004 г., Иркутск. - Иркутск, 2004.-С. 149-151.
2 Разработка технологий и топографическая съемка микрорайона 6 г. Му-равленко, вынос в натуру границ городской черты и восстановление геодезической сети г. Муравленко [Текст]: отчет о НИР (заключит.) / Сиб. гос. геодез. акад.; рук. А.П. Карпик. - Новосибирск, 2004. - 75 с. - № ГР 012004.09414. -Инв. № 022004.05333.
3 Радченко, JI.K. Создание цифровых моделей карт местности и инженерных коммуникаций масштаба 1 : 5 000 на территорию месторождений нефти и газа ОАО «Сибнефть-ННГ» [Текст] / JÏ.K. Радченко // Современные проблемы геодезии и оптики: сб. науч. ст. по материалам LIV научно-тех. конф., посвящ. 225-летию геодез. образования в России, 19-23 апр. 2004 г., Новосибирск. -Новосибирск: СГГА, 2005. - С. 103-106.
4 Радченко, JI.K. Отображение пространственной модели подземных коммуникаций на плоскости [Текст] / Л.К. Радченко, В.А. Середович, A.C. Блинов П Междунар. промышл. форум GEOFORM+: конф. «Геопространственные технологии и сферы их применения», 14-17 марта 2005 г., Москва. - М., 2005. -С. 71.
5 Радченко, Л.К. К вопросу о классификации карт коммуникаций [Текст] / Л.К. Радченко, М.А. Топчилов // Междунар. пром. форум GEOFORM+: конф. «Геопространственные технологии и сферы их применения», 14—17 марта 2005 г., Москва. - М., 2005. - С. 42.
6 Радченко, Л.К. Особенности геоинформационного картографирования нефтегазовых комплексов [Текст] 1 Л.К. Радченко // ГЕО-Сибирь-2005: сб. материалов науч. конгр. 25-29 апр. 2005 г. Т. 4: Геоинформатика. - Новосибирск: СГГА, 2005. - С. 104-107.
7 Радченко, Л.К. К вопросу о классификации карт коммуникаций [Текст] / Л.К. Радченко, М.А. Топчилов // ГЕО-Сибирь-2005: сб. материалов науч.
конгр. 25-29 апр. 2005 г. Т. 4: Геоинформатика. - Новосибирск: СГГА,
2005.-С. 104-107.
8 Радченко, Л.К. Технология создания цифровых карт и планов коммуникаций [Текст] И ГЕО-Сибирь-2006: сб. материалов Междунар. науч. конгр, 24-28 апр. 2006 г. Т. 1, ч. 2: Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. - Новосибирск: СГГА, 2006. - С. 214-218.
9 Радченко, Л.К. Разработка структурной модели нефтегазодобывающего комплекса для целей картографирования [Текст] / Л.К. Радченко // ГЕО-Сибирь-2006: сб. материалов Междунар. науч. конгр., 24-28 апр. 2006 г. Т. 1, ч. 2: Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. - Новосибирск: СГГА, 2006. - С. 258-259.
10 Радченко, Л.К. Цели и задачи картографирования коммуникаций [Текст] / Л.К. Радченко // Сб. научных трудов аспирантов и молодых ученых СГГА. Выпуск 3 / под общ. ред. Т.А. Широковой; СГГА. - Новосибирск,
2006.-С. 51-52.
11 Радченко, Л.К. Картографическое обеспечение нефтегазовых комплексов [Текст] / Л.К. Радченко // ГЕО-Сибирь-2007: сб. материалов III Междунар. науч. конгр., 25-27 апр. 2007 г. Т. 1, ч. 2: Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. - Новосибирск: СГГА, 2007. - С. 156-159.
12 Радченко, Л.К. Геоинформационное картографирование коммуникаций нефтегазового комплекса [Текст] / Л.К. Радченко // Геодезия и картография. -2008.-№2.-С. 36-38.
13 Радченко, Л.К. Специфические принципы геоинформационного картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса [Текст] / Л.К. Радченко // ГЕО-Сибирь-2008: сб. материалов IV Междунар. науч. конгр., 22-24 апр. 2008 г. Т. 1, ч. 2: Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. - Новосибирск: СГГА, 2008. - С. 145-146.
ПРИЛОЖЕНИЕ А (обязательное)
ФРАГМЕНТ ЭЛЕКТРОННОЙ КАРТЫ КОММУНИКАЦИИ СПОРЫШЕВСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ ОАО «СИБНЕФТЬ-ННГ»
1 1 107-811 £ . , ,
+ 1 Уоз ю | : ,'
........................■ ......
~г1МЪ—Гоа£тв9,мЪя»>* ■ | . - - -
* ' /ЛО 7Л "Ж" _
. | 110 01
' ■ 11015 110 51
То.Щ» *
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Радченко, Людмила Константиновна
ВВЕДЕНИЕ
1 ИЗУЧЕНИЕ И АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ КАРТОГРАФИРОВАНИЯ
КОММУНИКАЦИЙ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА.
1Л Основные объекты и принцип работы нефтегазового комплекса.
1.2 Обзор и анализ методик создания цифровой картографической продукции и геоинформационного картографирования.
1.3 Назначение карт нефтегазового комплекса.
1.4 Цели и задачи картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса.
1.5 Основные нормативные документы, применяемые при создании карт и планов нефтегазового комплекса.
1.6 Обоснование направлений исследования.
Выводы по первой главе.
2 ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ИНФОРМАЦИОННОЙ СУЩНОСТИ И СОДЕРЖАНИЯ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ, КАРТ И ПЛАНОВ КОММУНИКАЦИЙ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА.
2.1 Обоснование состава и содержания информации для геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
2.1.1 Трубопроводы и их информационные особенности отображения состава и содержания на топографических картах.
2.1.2 Линии электропередачи и их информационные особенности отображения состава и содержания на топографических картах.
2.1.3 Линии связи и их информационные особенности отображения состава и содержания на топографических картах.
2.1.4 Автомобильные дороги и их информационные особенности отображения состава и содержания на топографических картах.
2.2 Изучение требований к будущим ГИМ, картам и. планам коммуникаций НТК, предъявляемых нефтегазодобывающими компаниями.
2.3 Исходные данные для создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
2.4 Разработка структурной модели нефтегазового комплекса, как объекта картографирования.
2.5 Методические принципы создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
2.6 Разработка информационного содержания и структуры базы данных для геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
2.7 Классификация геоинформационных моделей и карт коммуникаций нефтегазового комплекса.
Выводы по второй главе.
3 РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ КОММУНИКАЦИЙ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА.
3.1 Принципиальная схема создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
3.2 Редакционно-подготовительные работы при создании ГИМ, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
3.3 Формирование растрово-векторной геоинформационной модели местности.
3.4 Составление цифровых карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
3.5 Подготовка к изданию карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
3.6 Контроль и корректура.
3.7 Издание карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса.
3.8 Передача конечному пользователю.
4 ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДИКИ ГЕОИНФОРМАЦИОННОГО КАРТОГРАФИРОВАНИЯ КОММУНИКАЦИЙ НЕФТЕГАЗОВОГО КОМПЛЕКСА.
4.1 Создание геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций на территорию ОАО «Сибнефть-ННГ».
4.1.1 Цель работы.
4.1.2 Ход выполнения работ при картографировании коридоров линейных коммуникаций.
4.1.3 Создание геоинформационных моделей, карт и планов площадных промышленных объектов нефтегазовых месторождений в масштабе 1:500.
4.2 Создание геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций на территорию магистрального газопровода «СРТО-Торжок».
4.2.1 Цель работы.
4.2.2 Ход выполнения работ.
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Методика геоинформационного картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса"
Нефтегазовый комплекс (НТК) — это сложный промышленный комплекс, охватывающий процессы от добычи до транспортировки и переработки нефти и газа, распределению продуктов их переработки. В России сосредоточено около 13 % мировых разведанных запасов нефти и более 36 % мировых разведанных запасов газа. Инфраструктура НТК включает в себя тысячи километров трубопроводов, автодорог, линий электропередачи, обширные промышленные площадки.
В последнее время наблюдается бурный рост и развитие нефтегазового комплекса. Это обуславливает особый интерес исследователей к информационному обеспечению производственно-технологических процессов, как при обустройстве, так и при эксплуатации промышленных объектов на месторождениях нефти и газа. Такими примерами являются попытки создания корпоративных геоинформационных систем (ГИС) с позиций цифровой картографии и геопространственного моделирования территорий.
Использование ГИС-технологий для решения производственных задач обусловлено самой природой основных данных по инженерным коммуникациям, которые представляют собой пример равноправного сочетания данных пространственных и атрибутивных. ГИС и существуют для того, чтобы обеспечить средства для работы с такими данными.
Информационной (базовой) основой для ГИС являются геоинформационные (цифровые) модели и цифровые карты, которые также могут быть созданы на базе ГИС-технологий, методами геоинформационного картографирования (ГИК). Существуют различные методики по формированию моделей и карт, но нет единого подхода для создания геоинформационных' моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса, а существующая методическая основа по созданию традиционных карт не в полной мере отвечает современным требованиям изготовления картографической продукции с использованием геоинформационных технологий.
Большой вклад в развитие цифровой картографии и геопространственного моделирования, в разработке принципов, технологий и методов геоинформационного картографирования объектов местности и территории внесли ученые и практики Берлянт A.M., Васмут А.С, Бугаевский JI.M., Портнов A.M., Коновалова Н.В., Капралов A.B., Кошкарев A.B., Карпик А.П., Лисицкий Д.В., Середович В.А., Тикунов B.C., Халугин Е.И., Жалковский Е.А., Жданов Н.Д., научные труды, которых составили теоретическую основу разработки современных методов картографии.
Целью данной диссертационной работы является разработка методики создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций на базе геоинформационных технологий.
Для реализации поставленной цели необходимо:
- выполнить анализ нормативно-технической документации и подходов к созданию цифровой картографической продукции;
- разработать структурную модель объекта картографирования -нефтегазового комплекса;
- обосновать методические принципы создания геоинформационных моделей и карт коммуникаций нефтегазового комплекса;
- разработать классификацию геоинформационных моделей и карт коммуникаций нефтегазового комплекса; исследовать и разработать информационное содержание геоинформационных моделей и цифровых карт коммуникаций нефтегазового комплекса;
- апробировать предложенную методику создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций на реальных объектах нефтегазового комплекса.
Объект и предмет исследования. Предметом исследования является цифровое картографическое обеспечение нефтегазодобывающих комплексов. Объектом исследования является методика создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций.
Методы исследования. Для исследования и решения задач, поставленных в работе, использовались положения системного подхода, методы геоинформационного анализа и обработки данных, методы цифрового картографирования местности. Средствами исследований являлись ГИС -Mapinfo Professional, программы-приложения на базе Mapinfo Professional.
Информационная база исследования. В работе использовались: обзорно-топографические и топографические карты на территорию нефтегазовых районов; астрономо-геодезические, съемочно-картографические, литературно-статистические источники; результаты полевых наблюдений; нормативные документы по созданию топографических карт.
Научная новизна работы заключается в следующем:
- разработана структурная модель нефтегазового комплекса, как объекта картографирования;
- обоснованы методические принципы создания геоинформационных моделей и карт коммуникаций НТК;
- разработана классификация геоинформационных моделей и карт коммуникаций;
- разработана структура и содержание геоинформационных моделей, цифровых карт и планов коммуникаций для нефтегазового комплекса;
- разработана методика создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций на базе геоинформационных технологий.
Теоретическая значимость работы заключается в разработке теоретической базы, обеспечивающей формирование единой геоинформационной основы территории НГК.
Практическая ценность работы состоит в том, что разработанная методика геоинформационного картографирования коммуникаций позволила создать геопространственную структуру нефтегазодобывающего комплекса, осуществить планирование и проведение работ по обустройству и строительству месторождений НГК. С использованием разработанной методики проведено картографирование территории деятельности ОАО «Сибнефть-ННГ» и проведена инвентаризация объектов нефтедобычи.
Методика создания геоинформационных моделей и цифровых карт коммуникаций разработана на базе научно-исследовательского сектора СГТА, внедрена в Департамент экологической безопасности и рационального природопользования ОАО «Сибнефть-ННГ». Геоинформационные модели месторождений нефти и газа стали основой для создания корпоративной ГИС ОАО «Сибнефть-ННГ».
На защиту выносятся следующие основные положения: структурная модель нефтегазового комплекса, как объекта картографирования;
- методические принципы создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций НТК; классификация геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций НТК;
- структура и содержание геоинформационных моделей и цифровых карт и планов коммуникаций для нефтегазового комплекса;
- методика создания геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций нефтегазового комплекса на базе геоинформационных технологий.
Апробация и публикации. Основные положения данной диссертации и результаты исследований доложены и получили одобрение на следующих конференциях: на научно-технической конференции преподавателей СГГА «Современные проблемы геодезии и оптики» - Новосибирск, 2000 г.; на научно-технической конференции преподавателей СГГА, посвященной памяти академика Бузука В.В. - Новосибирск, 2001 г.;
- на региональной научно-практической конференции с международным участием, посвященной 85-летию Роскартографии и 30-летию кафедры инженерной геодезии и картографии ИрГТУ «Геодезия, картография, кадастр земель Прибайкалья» - Иркутск, 2004 г.; на научно-технической конференции, посвященной 225-летию геодезического образования в России - Новосибирск, 2005 г.; на международном промышленном форуме «ОЕОРОЯМ+», конференции «Геопространственные технологии и сферы их применения» -Москва, 2005 г.;
- на научном конгрессе «ГЕО-Сибирь-2005» - Новосибирск, 2005 г.; на международном научном конгрессе «Гео-Сибирь-2006» Новосибирск, 2006 г. на международном научном конгрессе «Гео-Сибирь-2007» Новосибирск, 2007 г.
Основное содержание диссертационной работы отражено в 13 опубликованных работах: 12 статьях (3 в соавторстве с Топчиловым М.А, в I научно-техническом отчете (в соавторстве с Зверевым Л.А.; Тема 955-02: Отчет о НИР СГГА, номер государственной регистрации 012004.09414.- Инв.№ 022004.05333. - Новосибирск, 2004. - 75 с.)
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа содержит 162 страницы печатного текста, 19 таблиц и 75 рисунков, 5 приложений. Список использованных источников включает 90 наименований.
Заключение Диссертация по теме "Картография", Радченко, Людмила Константиновна
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В данной диссертационной работе была разработана методика геоинформационного картографирования коммуникаций нефтегазового комплекса, которая позволяет создавать геоинформационные модели, карты и планы коммуникаций НТК. Предложенная методика прошла апробацию на реальных объектах и подтвердила свою жизнеспособность.
При разработке этой методики были решены следующие вопросы: а) выполнен анализ подходов к созданию цифровой картографической продукции и геоинформационного картографирования. На основании которого был сделан вывод, что в современных условиях для создания цифровой картографической продукции необходимо пользоваться ГИС-технологиями; б) выполнен анализ нормативных документов, применяемых при создании карт и планов коммуникаций НТК. По результатам, которого было установлено, что традиционные документы не отвечают современным требованиям изготовления картографической продукции с использованием геоинформационных технологий; в) разработана структурная модель объекта картографирования -нефтегазового комплекса, которая позволила правильно организовать процесс создания ГИМ, карт и планов коммуникаций НТК и корректно разработать информационное содержание баз данных для ГИМ коммуникаций НТК; г) сформулированы методические принципы, отличающие ГИМ, карты и планы коммуникаций НТК от других видов картографических произведений; д) разработана классификация геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций НТК, позволяющая структурировать содержание ГИМ, карт и планов коммуникаций НТК; е) проведено исследование по отображению нефтегазовых коммуникаций на топографических картах, результаты которого позволили комплексно разработать базу данных по каждому виду коммуникаций НТК; ж) разработано информационное содержание и структура баз данных геоинформационных моделей, карт и планов коммуникаций НГК.
Отличительными особенностями разработанной методики являются:
- создана единая модель нефтегазового комплекса.
Созданные ГИМ, цифровые карты и планы коммуникаций НГК отличаются: а) объемностью информации, так как они содержат максимум характеристик объектов для данной тематики, по сравнению с традиционными картами. Например, база данных по трубопроводам содержит на четыре характеристики больше, по линиям электропередачи на две характеристики больше, по опорам ЛЭП на одну, чем мы можем отобразить на традиционной карте; б) удобством пользования — цифровой вариант дает возможность работы с базами данных по отображаемым объектам, дает обзор всего месторождения в целом, дает возможность использования в локальной сети всего нефтегазового предприятия.
Данные ГИМ применяются для решения ряда производственных задач с помощью прикладных программ, позволяет решать следующие геоинформационные задачи:
- автоматически измерять длину линейных коммуникаций и площадь промышленных площадок;
- оперативно запрашивать, редактировать нужную информацию на основе проведенного обновления местности;
- проводить мониторинг состояния коммуникаций и предотвращать аварийные ситуации;
- осуществлять планирование и строительство новых коммуникаций;
- проводить инвентаризацию и паспортизацию объектов нефтедобычи;
- осуществлять контроль за добычей нефти и газа;
- определять степень убытков сельскохозяйственных земель при разработке месторождений;
- создавать ГИС нефтегазового комплекса.
Основное содержание диссертационной работы нашло отражение в 13 публикациях в научных журналах и сборниках материалов научно-технических конференций, из них 1 публикация - в журнале, входящем в Перечень ВАК. По материалам диссертации сделано 11 докладов на научно-технических конференциях, из них 7 на международных.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Радченко, Людмила Константиновна, Новосибирск
1. Российский экспорт топливно-энергетических ресурсов Электронный ресурс.- Режим доступа: http://refcity.rn/content/38192/4.html
2. Волобуев, Г. П. Перспективы исследований техногенеза недр в нефтегазодобывающих районах Текст. / Г. П. Волобуев // Нефтяное хозяйство.- 1993. № 8. - С. 54 - 56.
3. РД 00158758-224-2001. Инструкция по одновременному производству работ по бурению, освоению и эксплуатации скважин на кустах месторождений Крайнего севера Текст. Тюмень, 2001.
4. Субботин, И. Е. Ииженерно-геодезические работы при проектировании, строительстве и эксплуатации магистральных нефтегазопроводов Текст. / И. Е. Субботин.- М.: Недра.- 139 с.
5. Соловьев, А. И. Словарь справочник по физической географии Текст. / А. И. Соловьев, Г. В. Карпов.- М.: Просвещение, 1983.- 224 с.
6. Магистральные нефтепроводы Электронный ресурс. Ч. 2.- Режим доступа: http://www.ngfr .ru/ngd.html?neñ20
7. Берлянт, А. М. Картография Текст. / А. М. Берлянт.- М.: Аспект Пресс, 2001.- 336 с.
8. Берлянт, А. М. Проблемы терминологии по геоинформатике Текст. / А. М. Берлянт // ГИС-ассоциация.- 1995.- Вып. 2.- С. 343
9. Лисицкий, Д. В. Основные принципы цифрового картографирования местности Текст. / Д. В. Лисицкий.- М.: Недра, 1988.- 259 с.
10. Лисицкий, Д. В. Особенности геоинформационного картографирования Текст.: материалы конф. / Д. В. Лисицкий.- Иркутск, 2006.
11. Основы геоинформатики Текст.: кн. 2 / под ред. В. С. Тикунова.- М.: Academia, 2004.- 480 с.
12. Маликов, Б. Н. Составление и подготовка к изданию карт и атласов с использованием компьютерных технологий Текст. / Б. Н. Маликов, Я. Г. Пошивайло.- Новосибирск: СГГА, 2002.- 91 с.
13. Коновалова, Н. В. Введение в ГИС Текст.: учеб. пособие / Н. В. Коновалова, Е. Г. Капралов.- М., 1997.- 160 с.
14. Миллер, С. А. Классификация и основные функции геоинформационного программного обеспечения Текст. / С. А. Миллер, А. Д. Сорокин // ГИС-ассоциация.- 1995.- Вып. 2.- С. 343.
15. Карпик, А. П. Методологические и технологические основы геоинформационного обеспечения территорий Текст.: монография / А. П. Карпик. Новосибирск, 2004. - 260 с.
16. Берлянт, А. М. Геоинформационное картографирование Текст. / А. М. Берлянт.- М., 1997,- 64 с.
17. Васмут, А. С. Автоматизация и математические методы в картосоставлении Текст. / А. С. Васмут, JL М. Бугаевский, А. М. Портнов.- М.: Недра, 1991.- 390 с.
18. Кошкарев, A.B. Понятия и термины геоинформатики и ее окружения Текст.: учебно-справ. пособие / A.B. Кошкарев; РАН Ин-т географии. М.: ИГЕМ-РАН, 2000.-76 с.
19. Правила цифрового описания топографических объектов для планов 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10000 Электронный ресурс.- Режим доступа: // G:\kls pvVGlava 1/htm.
20. Халугин, Е. PI. Цифровые карты Текст. / Е. И. Халугин, Е. А. Жалковский, Н. Д.Жданов.- М.: Недра, 1992.- 419 с.
21. Разумовский, А. И. Производство крупномасштабных топографических съемок подземных коммуникаций и месторождений на основе средств компьютерной картографии и спутниковых методов Электронный ресурс. / А. И. Разумовский.- Режим доступа : www.gisa.ru
22. Инструкция по маркшейдерским топографо-геодезическим работам в нефтяной и газовой промышленности Текст. / М-во нефт. и газ. пром-сти СССР.-М., 1992.-231 с.
23. Руководство по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500, Съемка и составление планов подземных коммуникаций Текст.-М.: Недра, 1975,- 150 с.
24. Радченко, JI. К. Цели и задачи картографирования коммуникаций Текст. / JI. К. Радченко // сб. научных трудов аспирантов и молодых ученых СГГА. Выпуск 3/ Под общ. Ред. Т.А. Широковой; СГГА.-Новосибирск, 2006.-С. 51-52.
25. Инструкция по маркшейдерским и топографо-геодезическим работам в нефтяной и газовой промышленности Текст. / М- во нефт. и газ. пром-сти СССР.-М. 1992.- 231 с.
26. Руководство по топографическим съемкам в масштабах 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500. Съемка и составление планов подземных коммуникаций Текст. / ГУГК при Совете министров СССР.- М.: Недра, 1975.- 150 с.
27. Инструкция по съемке и составлению планов подземных коммуникаций Текст. / Гл. упр. геодезии и картографии при Совете министров СССР.- М.: Недра, 1978.-41 с.
28. Руководство по съемке и составлению планов подземных инженерных коммуникаций Текст. / Мосгоргеотрест гл. архитектурно планировочного управления г. Москвы.- М.: Изд-во лит. по стр-ву, 1972.- 77с.
29. Условные знаки для топографических планов масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 Текст. / ГУГК при Совете министров СССР.- М.: Недра, 1989.284 с.
30. Правила начертания условных знаков на топографических планах подземных коммуникаций масштабов 1:5000, 1:2000, 1:1000, 1:500 Текст. / ГУГК при Совете министров СССР.- М.: Недра, 1981.- 41 с.
31. Классификатор топографической информации (Информация, отображаемая на картах и планах масштабов 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000, 1:10 000) Текст. / ГУГК при совете министров СССР.- М.,1986.- 87 с.
32. Руководство по автоматизированному созданию планов подземных коммуникаций Текст. / ГУГК при Совете министров СССР.- М., 1980.- 66с.
33. Руководство по съемке и составлению планов подземных коммуникаций и сооружений издано Производственным и научно-исследовательским институтом по инженерным изысканиям в строительстве (ПНИИИС) Госстроя СССР Текст.- М., 1979.- 76 с.
34. Руководство по созданию цифровых карт местности по картографическим материалам (Р-ЦКМ-К) Текст.: ч. 1 (Подготовка исходных картографических материалов к цифрованию) / Военно-топограф. упр. генерального штаба.- М., 1989.- 110 с.
35. Каталог условных знаков для маркшейдерских планов разрабатываемых месторождений нефти и газа масштабов 1:10 ООО, 1:5 ООО, 1:2 ООО, 1:1 ООО, 1:500 Текст. /М-во нефт. пром-сти.- Волгоград, 1977.- 63 с.
36. Козориз, М. Д. Технология создания цифровых карт для инвентаризации нефтеразработок Текст. | М. Д. Козориз // Геодезия и картография.-2002,- № 11.- С. 45-48.
37. Бакирова, Т. В. Опыт создания ГИС в ОАО «Сургутнефтегаз» Текст. / Т. В. Бакирова // Информ. бюл. ГИС-ассоциации.- 2003.- № 5 (42).- С. 41 42.
38. Геоинформационная система НГДУ «Быстринскнефть» Электронный ресурс.- Режим доступа: http://www.dataplus.ru/industries/5oilgas/5oil.htm
39. Геоинформационная система ОАО «Сибнефть-Ноябрьскнефтегаз» Текст. / В. П. Лаврусь и др. // Информ. Бюл. ГИС-Ассоциации.- 2006.- № 5 (57).- С.42 -46.
40. Разработка технологии и исполнительная съемка коридоров коммуникаций масштаба 1: 5000: отчет о НИР (заключит.)/ Сиб. гос. геодез. акад.; рук. В. А. Середович.: исполн.: В. А. Калюжин,- Новосибирск,2003.- 130с.- № ГР 01 2002.16965.- Инв. № 022004.01079.
41. СНиП Ш-42-80. Правила производства и приемки работ. Магистральные трубопроводы Текст.- М.: Стройиздат, 1981.
42. Инструкция по освидетельствованию стальных труб диаметрами 57 1420 мм Текст.- М., 1986.- 26 с.
43. Методическое руководство по маркшейдерским съемкам разрабатываемых месторождений нефти и газа Текст.- Волгоград, 1975.-184 с.
44. Классификация трубопроводов Электронный ресурс.- Режим доступа: http://oil-production.net/ref/klassifikaci9tryboprovodov.html
45. Условные знаки для топографических карт масштабов 1:25 000, 1:50 000, 1:100 000 Текст. / Военно-топограф. Упр. генерального штаба.- М.,-1983.- 90 с.
46. Условные знаки для топографической карты масштаба 1:10000 Текст. / ГУГК при Совете министров СССР,- М.: Недра, 1977.- 141 с.
47. Условные знаки для топографических карт масштабов 1:200000 и 1:500000 Текст. / Военно-топограф. упр. генерального штаба.- М., 1983. 56 с.
48. Большая Советская Энциклопедия Текст.: в 30-ти т.- М.: Сов. Энциклопедия, 1977.- Т. 27.- С. 988.
49. Гальперин, В. В. Справочник по воздушным и кабельным сетям в районах многолетнемерзлых грунтов Текст. / В. В. Гальперин. Л.: Энергия, 1977. -184 с.
50. Макаров, Е. Ф. Справочник по электрическим сетям 0,4 35 кВ Текст. / Е. Ф. Макаров.- М., 1999.- 396 с.
51. Булгаков, Н. П. Прикладная геодезия Текст. / Н. П. Булгаков, Е. М. Рывина, Г. А. Федотов.- М.: Недра, 1990.- 415 с.
52. Дегтярев, Ю. И. Системный анализ и исследование операций Текст. / Ю. И. Дегтярев.- М.: Высш. шк., 1996.- 334 с.
53. Картоведение Текст. / под ред. А.М. Берлянта.- М.: Аспект Пресс, 2003.476 с.
54. Салищев, К. А. Картоведение Текст. / К. А. Салищев.- М.: МГУ, 1990.- 399 с.
55. Гараевская, J1. С. Картография Текст. / JI.C. Гараевская.- М.: Недра, 1971.344 с.
56. Волков, H. М. Составление и редактирование карт Текст. / H. М. Волков.-М.: Геодезиздат, 1961.-261 с.
57. Егоров, В. В. Составление и редактирование карт Текст. / В. В. Егоров, О. В. Соколов, JI. Ф. Тарновский.- М.: Геодезиздат, 1961.-238 с.
58. Салищев, К. А. Картография Текст. / К. А. Салищев.- М.: Высш. шк., 1982.271 с.
59. Радченко, JI. К. К вопросу о классификации карт коммуникаций Текст. / JI. К. Радченко, М. А. Топчилов // Междунар. пром. форум GEOFORM+ : конф. «Геопространственные технологии и сферы их применения» 14-17 марта 2005 г., Москва.- М., 2005.
60. Стандарт терминов автоматизированной информационной системы территориального кадастра Текст. / H. Pl. Быков и др. // ГИС-ассоциация.-1995.-Вып. 2.-С. 343.
61. Большая Советская Энциклопедия Текст.: в 30-ти т.- М.,1974,- Т. 16.- С. 162.
62. Радченко, JI. К Технология создания цифровых карт и планов коммуникаций Текст. // Гео-Сибирь-2006: междунар. науч. конгр, 24-28 апр. 2006 г. Т. 1, ч. 2: Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия.-Новосибирск: СГГА, 2006. С. 214 - 218.
63. Экспертно-геоинформационные и графические информационные системы в энергетике Электронный ресурс.- Режим доступа: www.ibrae.ac.ru/~mkanev/eng/GSmifsch.html (1 КБ) 21.10.1998
64. Программное обеспечение, лицензирование, обучение, консалтинг Электронный ресурс.- Режим доступа: www.softline.ru/pгoduct.asp?catalog%5Fname=SoftLine&category%5Fname=:&prod ис1%5И . (23 КБ)
65. Борисов, А. Б. Инструментальные ГИС Текст. / А. Б. Борисов // Гис-ассоциация.- 1995.-Вып. 2 С. 191-192.
66. Коновалова, Н. В. Введение в ГИС Текст. / Н. В Коновалова, Е. Г. Капралов.- Петрозаводск: Изд-во Петрозаводск. ГУ, 1995.- 147 с.
67. Инструкция по топографической съемке в масштабах 1:5000, 1: 2000, 1:1000, 1:500 Текст.- М.: Недра, 1985.- 151с.
68. Нефтегазовый комплекс Ямало-Ненецкого автономного округа Электронный ресурс.- Режим доступа: www.yamalinvest.ru
69. Королев, Е. В. геодезическая аппаратура «Землемер JI1» Текст. / Е. В. Королев, Ю. Н. Арев // ГИС-обозрение. 1996. - (март, апр.) - С. 53.
70. Хлебникова, Т. А. Технологии и опыт создания цифровых топографических карт, планов, ортофотопланов по материалам аэрофотосъемки Текст. / Т. А. Хлебникова, С. В. Колосков //Геодезия и картография.- 2003.- № З.-С. 36-39.
71. Визиров, Ю. В. Лазерные рулетки в геодезических работах Текст. / Ю. В. Визиров, Ю. А. Вильчинский, Н. X. Голыгин // Геодезия и картография.- 2002.-№11.- С. 18-22.
72. Савиных, В. П. Геоинформационный анализ данных дистанционного зондирования Текст. / В. П. Савиных, В. Я. Цветков.- М.: Картгеоцентр -Геодезиздат, 2001.- 226 с.
73. Макачев, А. Н. Обзор средств специализированной периферии ввода-вывода Текст. / А. Н. Макачев // ГИС-ассоциация.- 1995.- Вып. 2.- 1995.- С. 343.
74. Книжников, Ю. Ф. Название статьи Текст. / Ю. Ф. Книжников, В. И. Кравцова, О. В. Тутубалина // Аэрокосмические методы географических исследований 2004.- С. 6 - 23.
75. Антонович, К. М. Использование спутниковых радионавигационных систем в геодезии Текст. К. М. Антонович. Т.1.- М.: Картгеоцентр, 2005.- 333 с.
76. Технология создания трехмерных цифровых моделей различного назначения Электронный ресурс.: офиц. сайт компании Hiill «Геокосмос».- Режим доступа: http:// www.geokosmos.ru
77. Траяновский, В. Трассоискатель Электронный ресурс.: схемы радиоэлектронных устройств.- Режим доступа: http://www.diagram.com.ua/list/bel-165.shtml.
78. Геодезическое оборудование Электронный ресурс.: Трассоискатели.-Режим доступа: http://prin.ru/index.php7rid= 16
79. Вильям, Н. Использование ГИС в нефтяной индустрии Электронный ресурс. / Н. Вильям, Ч. Уолли.- Режим доступа: http://www-geology.univer.kharkov.ua/walrus.htm
80. Нефтегазовая компания Саудовской Аравии использует преимущества ГИС Электронный ресурс. // ArcNews, весна 2004.- Режим доступа: http://www.dataplus.ru/industries/5oilgas/22arab.htm.
- Радченко, Людмила Константиновна
- кандидата технических наук
- Новосибирск, 2008
- ВАК 25.00.33
- Геоэкологическое картографирование территории подземного хранилища газа
- Картографическое обеспечение проектирования магистральных трубопроводов и обустройства месторождений с использованием ГИС-технологий
- Разработка автоматизированной технологии инвентаризации земель нефтегазовых комплексов
- Методика и технология оперирования геолого-геофизическими данными в геоинформационных пакетах
- Геоэкологическое картирование природно-техногенных систем на основе ГИС-технологий