Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Создание АРМ обработки и комплексного анализа данных морских геофизических съемок на базе ГИС-технологий
ВАК РФ 25.00.35, Геоинформатика
Автореферат диссертации по теме "Создание АРМ обработки и комплексного анализа данных морских геофизических съемок на базе ГИС-технологий"
На правах рукописи Васильева Екатерина Георгиевна
СОЗДАНИЕ АРМ ОБРАБОТКИ И КОМПЛЕКСНОГО АНАЛИЗА ДАННЫХ МОРСКИХ ГЕОФИЗИЧЕСКИХ СЪЕМОК НА БАЗЕ ГИС-ТЕХНОЛОГИЙ
Специальность 25.00.35 - Геоинформатика
Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук
г. Мурманск 2006 г.
Работа выполнена в партии информационных технологий и обработки сейсмической информации (ПИТиОСД) Морской Арктической геологоразведочной экспедиции (ОАО МАГЭ)
Официальные оппоненты: д.ф.-м.н. проф. Петров А. В. (РГГРУ)
к.т.н. Галуев В. И. (ВНИИгеосистем)
Защита диссертации состоится 14 декабря 2006 г. в 15:00 на заседании совета Д.212.121.07 при Московском государственном геологоразведочном университете по адресу 119997, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23, ауд. 638.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке РГГРУ.
Ваши отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью учреждения, просим направлять ученому секретарю диссертационного совета.
Автореферат разослан
Ученый секретарь
Научный руководитель: д.ф.-м.н. Калинина Т. Б.
Ведущая организация: ФГУНП ВНИИОкеангеология,
г. Санкт-Петербург
диссертационного' совета, кандидат технических наук
Боганик Г. Н.
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы определяется необходимостью комплексного подхода к изучению геологического строения Земли по результатам геофизических исследований, в частности, морских геофизических съемок. В последние годы возрос интерес к геолого-геофизическим исследованиям российского шельфа в связи с открытием углеводородных месторождений в Баренцевом и других северных морях. Для оценки запасов углеводородного сырья, глубины залегания перспективных пластов, а также, изучения и уточнения геологического строения морских территорий необходимы комплексные геофизические исследования, такими методами, как сейсморазведка, гравиразведка,
гидромагниторазведка, непрерывное сейсмоакустическое профилирование. Морская геофизическая съемка отличается от наземной и аэросъемки, и для обработки результатов необходимо специальное программное обеспечение, ориентированное на специфику проведения морских геофизических работ, регистрирующей аппаратуры, особенности реализации геофизических методов в морских условиях.
Развитие геоинформатики и повсеместное использование геоинформационных систем (ГИС) не могло не затронуть геологию и геофизику. Мощный инструмент, осуществляющий управление пространственными объектами, раскрывает широкие возможности для анализа геофизической информации, создания цифровых моделей геолого-геофизических - объектов, построения и оформления карт и разрезов. Поэтому актуальными и насущными звучат требования к представлению геолого-геофизической
информации в виде ГИС-ориентированных цифровых моделей (ЦМ).
Таким образом, необходимость в доступном и надежном инструменте — автоматизированном рабочем месте (АРМ) геофизика, ориентированном на ГИС, - для обработки и комплексного анализа геолого-геофизической информации очевидна, и реализация его насущна.
Цель данной работы заключается в создании доступного, удобного и надежного программного средства для обработки и комплексного анализа морской геофизической информации, построения и оформления карт, разрезов, который может использоваться как в полевых условиях: полевой вычислительный комплекс (ПВК), так и в условиях камеральной обработки информации: автоматизированное рабочее место (АРМ) геофизика, а также, в обосновании эффективности использования ГИС в качестве основы для АРМ морского геофизика.
Для достижения поставленной цели решались следующие
задачи:
1. Разработка концепций рабочей базы данных, корректной цифровой модели геолого-геофизического объекта.
2. Создание отдельных программных средств (программ, надстроек, модулей расширения, библиотек процедур) для реализации процессов редактирования, обработки и анализа (в том числе комплексного) геолого-геофизической информации морских съемок. - .
3. Создание АРМ на базе ГИС, включающего разработанные программные средства, а также, стандартные и других авторов. Для включения разнообразных программных
средств в состав АРМ была выполнена классификация форматов данных и на ее основе разработана целостная система импорта и экспорта информации.
4. Оптимизация и унификация структуры базы данных, идентификации объектов, состава цифровой модели.
Таким образом, с помощью этой работы решаются следующие основные задачи:
1. Редактирование и стандартная обработка данных морских геофизических съемок различными методами: гравиразведка, гидромагниторазведка.
2. Интерпретация акустических и сейсмоакустических разрезов.
3. Создание и наполнение рабочей базы данных морской геолого-геофизической информацией, в том числе путем импорта из других баз данных и обрабатывающих комплексов.
4. Обработка данных морских геофизических съемок: уравнивание данных на площадных съемках, выполнение трансформаций, решение прямой и обратной задач геофизики и т.д.
5. Комплексный анализ морской геолого-геофизической информации.
6. Создание и анализ корректности цифровых моделей геолого-геофизических объектов, а также оформление авторских макетов геологических и геофизических карт, схем, разрезов.
7. Экспорт информации в различных форматах в банки данных и для передачи в другие организации. Формирование каталогов.
Научная новизна работы заключается в создании АРМ для обработки, комплексного анализа и интерпретации геолого-
геофизических данных морских съемок на базе геоинформационной системы. ГИС здесь используется в качестве основы для реализации единого программно-технического комплекса, включающего в себя и рабочую базу геолого-геофизических данных, и инструменты для комплексной обработки, анализа и интерпретации этих данных. Использование среды ГИС для обработки и анализа морских геофизических данных обеспечивает пространственное совмещение информации, полученной различными геофизическими методами, и комплексный подход при обработке й анализе гравиметрических, магнитометрических, сейсмических данных. Впервые разработана целостная и полная система импорта и экспорта геофизической информации, полученной комплексом морских геофизических методов, для базы данных в среде ГИС на основе классификации форматов данных, способная адаптироваться к новым форматам. Разработаны алгоритмы и созданы программы, реализующие оригинальные методы обработки и анапиза данных морских геофизических съемок, адаптированные к ГИС. В процессе работы были созданы библиотеки процедур, позволяющие упростить и оптимизировать разработку программных продуктов под ГИС.
При испытании разработанного АРМ было получено дополнительное обоснование увеличения информативности морских геофизических данных при использовании различных форм представления информации в ГИС.
Личный вклад автора заключается в расширении (настройке) ГИС до АРМ, алгоритмизации и создании отдельных программных продуктов, а именно;
программного обеспечения для обработки и анализа морской геофизической информации (GRAV — программа обработки гравиметрической информации, MAG — программа обработки данных 2- и 3-хдатчиковой дифференциальной гидромагшггаой съемки, ADUST — программа для анализа и уравнивания различных параметров морских площадных геофизических съемок, MTRANS - программа, выполняющая различные трансформации геофизических полей, CLAN — программа кластерного анализа геофизических полей и их трансформаций, GN, PROFILES - библиотеки процедур обработки морских геофизических профилей); библиотек процедур и модулей расширения ArcView для организации импорта и экспорта геолого-геофизической информации (1МР_ЕХР — «Импорт и экспорт геофизической информации»), а также добавления геолого-геофизических параметров, заданных в аналоговой форме (например, глубины залегания опорных горизонтов из сейсмического разреза, карты графиков и т.д.), картографическим объектом, матрицей (IMP_PLUS -«Расширенный импорт информации»); модулей расширения ArcView для построения, оформления карт и разрезов, манипуляций с пространственными данными, заданными в виде ЦМ (MAPBUILDER — «Картопостроение», REFORMA — «Преобразование тем», DESIGN — «Настройка палитр»)
модуля расширения ArcView для проверки корректности ЦМ геолого-геофизического объекта (EXAMINATE — «Проверка ЦМ»); Защищаемые положении:
1. Разработанное АРМ обеспечивает необходимое быстродействие, стабильность и точность при обработке и анализе данных морских геофизических съемок, построении и оформлении карт, разрезов, является технически, интеллектуально и экономически доступным.
2. Разработанная концепция «АРМ на базе ГИС» обеспечивает открытость программного продукта, т.е. геофизик-пользователь имеет возможность настраивать конфигурацию АРМ, дополнять новыми функциями, процедурами, заменять устаревшие и т.д., а также, независимость от версии ГИС, технического обеспечения и операционной системы ПК.
3. Использование ГИС в качестве базы АРМ позволяет осуществить комплексный подход к анализу морских геолого-геофизических данных при решении задач районирования и классификации исследуемых территорий.
4. Реализация АРМ для обработки и комплексного анализа гравиметрических, гидромагнитных, сейсмических и сейсмоакустических наблюдений на базе ГИС позволяет осуществить построение согласованной цифровой модели геолого-геофизического объекта, содержащей базу первичных и обработанных данных, результаты интерпретации и картографические объекты, имеющих географические (или геометрические) координаты.
Достоверность предлагаемой технологии подтверждается многократным ее опробованием на фактическом материале.
Практическое значение работы состояло в получении конкретных геологических результатов
при уточнении геологического строения Кольско-Канинской моноклинали (Отчет «Комплексные геолого-геофизические исследования в западной части Кольско-Канинской моноклинали». Отв. исполнитель В.А.Журавлев, Мурманск, ОАО МАГЭ, 2002), при изучении глубинного строения континентальной окраины Западно-Шпицбергенского шельфа (Отчет «Глубинная структура и прогноз перспектив нефтегазоносности шельфа архипелага Шпицберген. Отв. исполнитель Федухина Т. Я., Мурманск, ОАО МАГЭ, 2004.),
для анализа геофизических полей и оформления комплекта карт геофизической основы («Опережающая геофизическая основа к Государственной геологической карте Российской Федерации масштаба 1 : 1 ООО ООО. Лист Т-37-40.» Отв. исполнитель Шкарубо С. И., Мурманск, ОАО МАГЭ, 2003),
Апробация работы. Начиная с 1998 года о процессе и результатах . работы над предлагаемой технологией, было опубликовано 18 научных работ. Основные положения диссертационной работы докладывались на конференциях и совещаниях: 5-ое и 6-ое Всероссийские совещания-семинары "Компьютерное обеспечение работ по созданию Государственной геологической карты РФ" (Ессентуки, 1998; Красноярск, 1999),
выездная сессия Научно-методического совета по геолого-геофизическим технологиям (НМС ГГТ) МПР РФ по секции «Морские работы», (Мурманск, 2001), Международная конференция молодых ученых, специалистов и студентов «Геофизика-2001» (Новосибирск, 2001), Международная научная конференция «Седиментологические процессы и эволюция морских экосистем в условиях морского перигляциала» (Мурманск, 2001), Международные конференции «Нефть и газ Арктического шельфа -2002» и «Нефть и газ Арктического шельфа - 2004» (Мурманск, 2002, 2004), 29, 32 и 33-ая сессии международного научного семинара "Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей" (Апатиты, 2002; Пермь, 2005; Екатеринбург, 2006), VIII конференция пользователей программных продуктов ESRI и Leica Geosystems в России и странах СНГ (Москва, 2002), IV и V международные конференции «Комплексные исследования архипелага Шпицберген» (Мурманск, 2004, 2005). На Международной конференция молодых ученых, специалистов и студентов «Геофизика-2001» научный доклад по теме «Создание цифровых моделей геофизических карт в среде ГИС ArcView» был отмечен дипломом III степени. Вышло 3 статьи: «Опыт и проблемы составления Государственной геологической карты в среде ArcView» в журнале «Геодезия и картография» 9 "99 и «Создание цифровых моделей геофизических карт в среде ГИС ArcView» в журнале «Геофизический вестник» 11'01, «Создание АРМ обработки и комплексного анализа данных морских геофизических съемок» в журнале «Геофизический вестник» 7'06. Отдельные
главы, посвященные предлагаемой технологии, содержатся в указанных выше отчетах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Компьютерная верстка содержит 118 страниц текста, 62 рисунка. В списке литературы 109 наименований.
Благодарности. Я благодарна научному руководителю Т. Б. Калининой за всестороннюю помощь, советы, поддержку и консультации при написании работы. Выражаю признательность и благодарность В. П. Кальварской за совет подготовить диссертацию. Благодарю коллег: Т. Я. Федухину, Н. В. Федухина, В. В. Васильева, В. А. Журавлева, С. П. Павлова, В. В. Шлыкову за профессиональные консультации, моральную поддержку. Также я благодарна Н. М. Ивановой, И. В. Беляеву, Д. Ф. Калинину, В. С. Захаренко, Е. Даниэль за профессиональную помощь и советы. За внимание, проявленное к этой работе, консультации и советы выражаю благодарность А. А. Никитину и А. В. Петрову. Я благодарна руководству ОАО МАГЭ в лице Г. С. Казанина за поддержку и создание благоприятных условий при подготовке к экзаменам и работе над диссертацией. Особо хочу поблагодарить маму Т. В. Коротких за поддержку и помощь в воспитании моего сына.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Гпава 1. Описание АРМ.
Глава 1 начинается с краткого исторического обзора развития и использования ГИС при решении геолого-геофизических задач.
В этой главе представлено описание модели АРМ (рис. 1).
Рис. 1. Общая схема АРМ для обработки и анализа данных морских геофизических съемок
Полевая информация (результаты морских геофизических
профильных наблюдений в форматах регистрирующей аппаратуры)
совместно с геодезической информацией обрабатывается с
помощью программ стандартной обработки по отдельным геофизическим методам. Обработка включает, помимо редактирования полевой информации, расчет координат по времени регистрации, восстановление основных геофизических полей по измеренным величинам, вычисление поправок, вариаций, нормальных и аномальных потенциальных полей Земли, а также, анализ информации для подбора параметров обработки, статистический анализ количественных характеристик поля, визуализацию измеренных и рассчитанных параметров. Результатом работы этих программ являются геофизические профили в формате DBF. Так начинает создаваться и наполняться рабочая база геофизических данных на базе ГИС. При этом ГИС используется не только как СУБД (СУБД - система управления базой данных), но для визуализации пространственных данных. Рабочая база данных пополняется сейсмической, сейсмоакустической информацией (сейсмограммы, геологические разрезы), геологическими объектами, матрицами посредством разработанной системы импорта и экспорта информации. Помимо геолого-геофизических объектов в рабочую базу данных добавляются параметры, заданные матрицами, графиками и т.д., в уже существующие объекты. Дальнейшая обработка и анализ данных морской геофизической съемки осуществляется, во-первых, непосредственно в геоинформационной системе, расширенной модулями обработки информации и динамически присоединяемыми библиотеками процедур, и, во-вторых, «внешними» программами, т. е. программными средствами, которые функционируют без ГИС. Результаты обработки, анализа и интерпретации сохраняются в рабочей базе данных. В рабочей базе
данных также формируются и картографические объекты -результаты интерпретации геолого-геофизической информации геофизиком. Оформление карт, геолого-геофизических разрезов и других отчетных материалов производится в ГИС, расширенной модулями оформления. Таким образом, в геоинформационной системе формируется цифровая модель геолого-геофизического объекта, содержащая рабочую базу данных и комплект оформленных карт и разрезов.
В качестве технической и системной платформы функционирования АРМ (рис. 2) служит минимальная
Устройства для Устройства для
ввода информации вывода информации
Рис. 2. Схема технического обеспечения АРМ.
конфигурация технических средств и программного обеспечения для ГИС, используемой в качестве СУБД. В частности, предлагаемая технология реализована на базе ArcView 3.2 GIS. Оптимальная конфигурация для нее: ПК на базе процессора Р-ИДП
и выше (минимум Р-200), ОП 256М и больше (минимум 64М), Windows 9х, 2000, ХР. Размер необходимого дискового пространства складывается из следующих составляющих:
объем памяти, необходимой для инсталляции ГИС и стандартных модулей расширений (200М для ArcView 3.2, модулей Spatial Analyst и 3D Analyst), объем памяти, необходимой для размещения авторского программного обеспечения,
а также объем памяти для стандартного и эксклюзивного программного обеспечения, используемого специалистами (например, GS Surfer, MS Excel и т.д.), объем памяти под двойной (в крайнем случае, полуторный) размер рабочей базы данных (последнее требование связано с возможностью сохранения в рабочей базе данных промежуточных и дополнительных результатов обработки и анализа).
Помимо общего описания АРМ, системных и технических требования к ПК, в главе 1 описаны основные термины и понятия, используемые в ГИС и введенные применительно к АРМ.
Гпава 2. Рабочая база геофизических данных: организация импорта и экспорта информации.
Глава 2 посвящена подробному описанию рабочей базы данных АРМ, организации импорта и экспорта морской геофизической информации.
Возможности ГИС позволяют для каждого объекта геологического изучения создавать базу данных индивидуальной структуры, что приводит к экономному расходованию дискового
пространства при необходимой точности вычислений, и способствует расширению графа обработки, созданию новых параметров геофизических наблюдений. Это положено в основу концепции «рабочая база данных».
В рабочую базу данных (рис. 3) входят
геофизические профили - таблицы точек наблюдений в
формате dBASE IV,
растровые изображения (сейсмограммы, отсканированные карты, разрезы и пр.) в популярных форматах BMP, JPEG, TIFF,
матрицы полей, поверхностей, кластеров в форматах Surfer'а и Spatial Analyst'а,
пространственные объекты (линейные, точечные, полигональные), являющиеся геолого-геофизическими, картографическими объектами, результатами
интерпретации, элементами оформления) во внутреннем формате ГИС.
Рис. 3. Состав рабочей базы данных АРМ.
Для пространственного совмещения геолого-геофизической информации необходимо, чтобы все данные были сформированы в единой системе координат. При этом если пункты наблюдений и некоторые пространственные данные имеют географические координаты, то привязка матриц и растровых изображений осуществляется к прямоугольным координатам с учетом картографической проекции, ее параметров и единиц измерения.
Для заполнения рабочей базы данных и обмена информацией между базой данных и «внешними» обрабатывающими программами разработаны системы импорта и экспорта геолого-геофизических данных (модуль расширения и библиотека процедур 1МР ЕХР) и добавления в существующие пункты геофизических наблюдений различных параметров (модуль расширения и библиотека процедур 1МР_РЬи8).
ДАННЫЕ
1 *
Числовые Аналоговые (или графика) Универсальные
* * * ♦
Дискретные (или пункты наблюдений) Непрерывные (или матрицы) Векторные Растровые
Каталожный СИО. АБС ОХР ВМР^РСЛР ПРМГОВР, М1Р/М10 п
САТ, МУР
Свободный Ои
ОАТ Специальный О &
Рис. 4. Схема классификации форматов данных.
Организация импорта и экспорта информации основана на классификации форматов данных, приведенной на рисунке 4. Для дискретных числовых данных разработан язык описания формата, позволяющий пользователю АРМ самостоятельно настраивать процедуры импорта и экспорта информации (и сохранять настройки для дальнейшего использования) для вновь появляющихся форматов и модификаций форматов данных.
Рабочая база данных пополняется не только добавлением новых объектов: пунктов наблюдений, геофизических профилей, но и «расширением» уже существующих - добавлением в них новых параметров. Параметры могут быть заданы в графической форме (карта графиков, график, разрез, пространственные объекты), в виде матрицы и др.
Глава 3. Программное обеспечение для обработки и анализа данных морской геофизической съемки.
Глава 3 посвящена описанию возможностей АРМ в плане обработки и комплексного анализа данных морской геофизической съемки. Глава начинается с подробного описания программ первичной обработки гравиметрических и гидромагнитных данных: GRAV и MAG, соответственно.
К разработанным программным средствам расширенной обработки и интерпретации данных относятся следующие:
GN — библиотека процедур для расчета трансформаций потенциальных полей, быстрого преобразования Фурье,, полного нормированного градиента и особых точек методом Березкина,
ADJUST — программа анализа и уравнивания различных геофизических параметров профилей при площадной съемке,
CLAN — программа кластерного анализа геофизических полей,
MTRANS - программа обработки, уравнивания и анализа матриц геофизических полей и поверхностей (в том числе дна моря и отражающих сейсмических горизонтов). В составе АРМ, наряду с разработанным, используются стандартное программное обеспечение и программные средства других авторов. Обработка сейсмической и сейсмоакустической информации производится средствами комплекса FOCUS, интерпретация - программами REDEXPRO, INPRES. Затем результаты обработки и интерпретации (разрезы, отражающие сейсмические горизонты и пр.) попадают посредством программных средств модуля 1МР_ЕХР в рабочую базу данных, и с помощью модуля IMP_PLUS в пунктах геофизических наблюдений рассчитываются глубины залегания отражающих горизонтов, различных поверхностей для комплексного анализа с другими геофизическими параметрами.
Для расчета матриц геофизических полей и поверхностей используется программа GS SURFER. Экспорт данных из рабочей базы в SURFER и импорт матриц в рабочую базу также производится с помощью модуля 1МР_ЕХР.
Для решения прямой и, обратной задач геофизики, плотностного моделирования используются программные средства, разработанные в МГУ, и другие.
Набор программных средств определяется решаемыми задачами, принятым графом обработки.
Часть 3 главы занимает описание решения автором проблемы уравнивания параметров геофизических наблюдений и полей (поверхностей):
профильных наблюдений площадных съемок разных лет, различной точности, выполненных разными методами (например, аэромагнитная съемка и дифференциальная гидромагнитная съемка);
параметра профильных наблюдений и поля, заданного матрицей;
полей (поверхностей), заданных матрицами. Немаловажное место в формирование результата обработки и интерпретации геофизической информации занимает создание и оформление графических приложений. В этой главе описывается разработанное программное обеспечение в среде ГИС для построения и оформления карт изолиний, карт графиков, геолого-геофизических разрезов и т.д.
Проблема корректности цифровой модели объекта геологического изучения, соответствия ее фактическому материалу, с точки зрения автора, стоит достаточно остро. Далее в 3 главе предлагается авторская концепция корректности цифровой модели. Цифровую модель карты можно считать корректной, если выполняются следующие критерии:
1. соответствие фактического материала объектам цифровой модели;
2. корректность взаиморасположения пространственных объектов в каждой отдельной темы;
3. корректность взаиморасположения пространственных объектов различных тем в одном виде;
4. оптимальная структура и содержание таблиц, связи между таблицами, отсутствие дублирующей информации, единая идентификация объектов в таблицах;
5. наличие описания ЦМ, структуры таблиц и принятой идентификации цифровых объектов.
Проверка корректности цифровой модели осуществляется с помощью модуля расширения EXAMINATE.
Глава 4. Использование АРМ.
В 4 главе описывается практическое применение АРМ для обработки и интерпретации данных на конкретных геологических объектах.
Цель этой главы - не изложение основных геологических результатов, полученных по этим объектам, а описание использования АРМ для получения некоторых геологических результатов. Поэтому в 4 главе приведены лишь те аспекты геологических отчетов, которые иллюстрируют описанные программные средства и эффективное использование АРМ.
Разработанное АРМ использовались неоднократно при комплексной обработке и интерпретации геофизических данных в ОАО Морская Арктическая геологоразведочная экспедиция.
Опробование производилось на различных материалах и для решения различных задач, в частности, при изучении глубинного строения Западно-Шпицбергенской континентальной окраины (ответственный исполнитель Т. Я. Федухина), при создании опережающей геофизической основы для геологического
картирования (ответственный исполнитель С. И. Шкарубо) и др. объектах.
Район работ на Западно-Шпицбергенской континентальной окраины расположен к западу от острова Западный Шпицберген. В 1973 — 1991 гг. в этом районе МАГЭ был выполнен большой объем различных видов геофизических исследований, включающих сейсморазведку МОГТ, МПВ, сейсмоакустику, площадные и профильные гравиметрические и гидромагнитные наблюдения, а также донное опробование. Кроме того, были выполнены полевые работы в 2002-2003 гг.: гравиметрические и гидромагнитные исследования, непрерывное сейсмоакустическое профилирование (НСАП), донное опробование, морские сейсмические исследования (эти работы проводились специалистами ГНПП «Севморгео» по договору) и сейсмические работы MOB ОГТ. В связи с освоением новых цифровых технологий для создания баз данных и картографических построений и внедрением предлагаемой технологии в МАГЭ были проведены сбор и систематизация данных в единую базу и обобщение результатов выполненных работ на современном техническом уровне.
В рамках этого объекта были обработаны и проинтерпретированы различные геолого-геофизические данные, построены геолого-геофизические сейсмоакустические и сейсмические разрезы, карты геопотенциальных полей и их трансформаций, карты опорных сейсмических горизонтов, фундамента, геоморфологические, геологические, тектонические, прогнозные карты и схемы. На рисунке 5 приведена схема прогноза нсфтегазоносности исследуемого участка. Плотность потенциальных ресурсов, прогнозируемый объем потенциального
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ПЕРСПЕКТИВЫ НЕФТЕГАЗОНОСНОСТИ Плотность потенциальных ресурсов нефти и газа в тыс. т/км*
ПРОЧ ИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Границы:
I перспектибно-иефтегазо-I I
31 - 50
21 -за
носных провинции КЗ-.1- Р .|.альф.
Структуры по опорному триэонту из
-Рис. 5. Схема прогноза нефтегазоносности (прогноз выполнен объемно-статистическим методом).
запаса нефти и газа по выявленным структурам и клиноформным телам рассчитаны объемно-статистическим методом согласно «Методическому руководству по количественной и экономической оценке ресурсов нефти, газа и конденсата России» (Москва, 2000).
Другой объект геологического изучения, описываемый в 4 главе, при работе над которым использовалась созданный АРМ, -это создание опережающей геофизической основы на лист Т-41-44 (м. Желания). Карты геофизической основы составлялись по гравиметрическим и аэромагнитным съемках разных лет. Кроме того, использовались сейсмические данные для построения разрезов и данные о глубинах моря для построения схемы рельефа дна.
В комплект карт геофизической основы согласно «Инструкции по составлению и подготовке к изданию листов Государственной геологической карты Российской Федерации масштаба 1:1000000 (третьего поколения)» (2002 г.) вошли: карты гравитационного поля Земли в различных редукциях, аномального магнитного поля и их трансформации, а также, карты рельефа дна и поверхности Мохоровича, геолого-геофизические разрезы и схема районирования по особенностям геофизических полей на основе кластерного анализа.
База картографических данных представляет собой совокупность таблиц пространственных объектов цифровой модели комплекта карт, необходимых растровых файлов с «мировыми» файлами и целочисленных матриц кластеров. Поскольку цифровая модель предназначена для передачи в единый банк данных и для издания, очень важно было выработать единую систему названий файлов и полей таблиц, кодировок параметров, структур таблиц и
цифровой модели, а также форму описания цифровой модели комплекта карт. Структура ЦМ комплекта карт и разрезов, передаваемых в единый банк геофизических данных, подробно описана в главе 4.
Также на материалах этого объекта в 4 главе подробно описывается технология построения геолого-геофизических разрезов по сейсмическим данным, увязанных с комплектом карт, в рамках создания единой цифровой модели комплекта карт и геолого-геофизических разрезов (рис. 6)
Глава 5. Оптимизация процесса разработки программных продуктов е среде ГИС.
В 5 главе описывается структура и основные принципы создания программного обеспечения АРМ с точки зрения программирования.
Некоторые программы и библиотеки процедур, входящие в состав АРМ, могут быть вызваны как из среды ГИС, как и без нее. Они разработаны с учетом форматов рабочей базы данных, или взаимодействие с ними осуществляется посредством программных средств модуля импорта и экспорта информация. Некоторые же процессы обработки, автоматизации при интерпретации и при оформлении ЦМ карт, схем, разрезов удобнее производить в среде ГИС, и встроенные языки программирования позволяют это сделать. Но скрипты (программы, написанные на внутренних языках ГИС), созданные только средствами встроенных языков, отличаются бедным интерфейсом и невысоким быстродействием в некоторых случаях. Поэтому разработаны и созданы библиотеки процедур DLL для использования в скриптах. Такой подход не
Рис. 6. Фрагмент геолого-геофизического разреза.
УСЛОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Юра - нижний мел:'аргиллиты, алевролиты, песчаники, глины
Триас: песчаники, алевролиты, аргиллиты, прослои утей
Средний карбон (?) - пермь: известняки,песчаники,. . аргиллиты, конгломераты
Средний девон - нижний карбон (?): карбонатные, терригенные и. кремни стые породы
Верхний силур- нижний девон: карбонатные и терригенные породы
ижний-средний палеозой: складчатые карбонатно-.терригенныэ породы
Средний ордовик- нижний силур: ¿2й22Укарбонатно-терригеннь1в породы
Верхний протерозой - нижний палеозой: складчатые терригенно-карбон атные породы
(?)- протерозой(верхняя кора): гранулит-гнейсовые породы, метаморфические породы,.сланцы
Нижняя кора
Верхняя мантия
ПРОЧИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Т~| Тектонические нарушения: а-глзв-I ные, б-прочие
Границы комплексов осадочного чехла и консолидированной земой коры а-достоверные по сейсмическим данным, б пред пол агаемые Предполагаемая граница слоев с различной плотностью пород
ЕЫ1плотноть(г/сма)
4 3 Скорости по сейсмическим данньм (км/с)
Положение верхних кромок магнито-активных тел Графики
а - наблюденного гравитационного
_ ..поля лд (в мГап), б - рассчитанного • •' I гравитационного поля Дд (в мГал), в - аномального магнитного поля Та (в нТл)
только повышает возможности и быстродействие скриптов, но и позволяет абстрагироваться от конкретной ГИС. Таким образом, динамически присоединяемые библиотеки можно условно разделить на 3 класса: библиотеки, содержащие функции и процедуры, которые обеспечивают удобный интерфейс для ввода параметров обработки и оформления, библиотеки вычислительных процедур и библиотеки процедур для разработчиков. Последние позволяют оптимизировать процесс разработки программных средств, входящих в АРМ.
Также в 5 главе изложены обнаруженные проблемы, возникающие при взаимодействии операционных систем, технических средств и программного обеспечения ГИС, и пути их решения.
В этой главе приводятся экономические доводы в пользу различных ГИС. Например, Arc View 3.2 с расширенными возможностями в качестве основы для разработанного АРМ мало, чем уступает ArcGIS 8.x, хотя ее стоимость в 10 раз ниже.
Заключение.
В последней части работы — заключении - изложены основные выводы, а именно:
1. Предлагаемое АРМ является доступным и надежным инструментом для решения поставленных задач по геологическому изучению районов морских геофизических съемок. АРМ является открытым программным комплексом, т.е. расширяемым и настраиваемым, что является немаловажным при постоянно изменяющемся программном обеспечении, появлении новых программных продуктов. А использование ГИС в качестве базы
АРМ обеспечивает «открытость», быструю и надежную работу на различных типах персональных компьютеров.
2. Реализация АРМ позволяет легко адаптировать программные средства, входящие в его состав, к различным ГИС, а также, частично использовать без ГИС.
3. Созданное АРМ может быть использовано не только для обработки и анализа данных морских геофизических съемок, но также и наземных работ, аэросъемок, и, дополненное и настроенное в силу «открытости», в других областях науки, таких как экология, биология, география.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Коротких Е. Г., Шкарубо С. И. Опыт и проблемы составления Государственной геологической карты в среде АгсХ^е^. // «Геодезия и картография» 9'99.
2. Васильева Е. Г. Создание цифровых моделей геофизических карт в среде ГИС АгсУ1е\у. // «Геофизический вестник» 11*01
3. Васильева Е. Г. Создание АРМ обработки и комплексного анализа данных морских геофизических съемок. // «Геофизический вестник» 7'06
4. Малютин Ю. Д., Коротких Е. Г., Кавун М. М., Журавлёв В. А., Костин Д. А. Высокоточная гравимагнитная съёмка нефтегазоносных структур в Баренцевом и Печорском морях. // Сб. тезисов докл. Конференции 8ЕС-95. СПб, 1995 г.
5. Малютин Ю. Д., Коротких Е. Г. Программный комплекс для обработки морских высокоточных гравимагнитных данных. // Сб. тезисов докл. Конференции 8ЕО-97. М., 1997 г.
6. Коротких Е. Г., Малютин Ю. Д., Маркина Н. В. Опыт применения компьютерных технологий при подготовке к изданию листа Госгеолкарты на континентальном шельфе. // Материалы 5-ого Всероссийского совещания-семинара "Компьютерное обеспечение работ по созданию Государственной геологической карты РФ", Ессентуки, 23-28 ноября 1998 г.
7. Коротких Е. Г. Опыт сотрудничества с Санкт-Петербургской картфабрикой при издании листа 8-38-40 (Маточкин Шар). // Материалы 6-го Всероссийского совещания-семинара «Компьютерное обеспечение работ по созданию Государственной геологической карты РФ», ноябрь, Красноярск, 1999 г.
8. Васильева Е. Г., Васильев В. В., Журавлев В. А. Обработка геофизической информации в среде ГИС АгсУ[ечу. // Тезисы докладов выездной сессии Научно-методического совета по геолого-геофизическим технологиям (НМС ГГТ) МПР РФ по секции «Морские работы», 25-25 мая, Мурманск, 2001 г.
9. Васильева Е. Г. Создание цифровых моделей геофизических карт в среде ГИС ArcView. // Тезисы докладов Международной конференции молодых ученых, специалистов и студентов «Геофизика-2001», 4-9 сентября, Новосибирск, Академгородок,
2001 г.
10. Васильева Е. Г., Васильев В. В. Опыт создания цифровых моделей карт изолиний в ГИС ArcView для геофизического банка данных. // Тезисы докладов Международной научной конференции «Седиментологические процессы и эволюция морских экосистем в условиях морского перигляциала», 8-9 ноября, Мурманск, 2001 г.
11. Васильева Е. Г., Федухина Т. Я. Ввод геофизической информации в ГИС ArcView и проверка корректности цифровой модели поля. // Международная конференция «Нефть и газ Арктического шельфа 2002», 13-15 ноября, г. Мурманск, 2002 г.
12. Васильева Е. Г., Федухина Т. Я., Федухин Н. В. Опыт создания и использования программ обработки и интерпретации геофизических данных на базе ГИС ArcView. // 29-ая сессия международного научного семинара "Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей", 3-6 октября, Апатиты,
2002 г.
13. Васильева Е. Г., Федухина Т. Я., Журавлев В. А., Васильев В. В. Опыт использования ГИС ArcView для решения геолого-геофизических задач. // VIII конференция пользователей программных продуктов ESRI и Leica Geosystems в России и странах СНГ, ноябрь, Москва, 2002 г.
14. Васильева Е. Г., Федухина Т. Я. Кластерный анализ геофизических полей континентальной окраины Шпицбергенского шельфа. // IV международная конференция «Комплексные исследования архипелага Шпицберген», 8-10 апреля, Мурманск, 2004 г.
15. Васильева Е. Г. , Иванова Н. М. Комплексная обработка и интерпретация геофизических данных на базе ГИС ArcView. // Международная конференция «Нефть и газ Арктического шельфа 2004», 4-6 ноября, г. Мурманск, 2004 г.
16. Васильева Е. Г. Комплексная обработка и интерпретация геофизических данных на базе ГИС. // 32-ая сессия международного научного семинара "Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и ¡электрических полей", 24 - 29 января, Пермь,' 2005 г.
17. Васильева Е. Г., Захаренко В. С. Использование альтернативных форм представления информации при
построении геоморфологической карты Западно-Шпицбергенской континентальной окраины. // ' V международная конференция «Комплексные исследования архипелага Шпицберген», 6-8 октября, Мурманск, 2005 г.
18. Васильева. Е Г. Некоторые аспекты уравнивания площадных геофизических наблюдений. // 33-ая сессия международного научного семинара «Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей», 30 января — 4 февраля, Екатеринбург, 2006 г.
Подписано в печать 26.10.2006 г. Объем 2,0 п.л. Тираж 100 экз. Заказ №98
Редакционно-издательский отдел РГТРУ Москва, ул. Миклухо-Маклая, 23
Содержание диссертации, кандидата технических наук, Васильева, Екатерина Георгиевна
Введение
Глава 1. Описание АРМ
1.1. Историческая справка
1.2. Общая схема АРМ
1.3. Техническая и системная реализация АРМ
1.4. Основные понятия (терминология)
Глава 2. Рабочая база геофизических данных: организация импорта и экспорта 23 информации
2.1. Описание рабочей базы данных
2.2. Импорт и экспорт геолого-геофизической информации в рабочей базе 24 данных
2.3. Дополнительные возможности импорта информации в рабочую базу 32 данных
Гпава 3. Программное обеспечение для обработки и анализа данных морской 36 геофизической съемки
3.1. Общая схема
3.2. Программы первичной обработки данных морских геофизических съемок
3.3. Модуль PROFILES - расширенная обработка морских геофизических 41 профилей
3.4. Уравнивание геофизических полей по данным морских площадных съемок
3.5. Кластерный анализ геофизических полей
3.6. Матричные трансформации, обработка геофизических полей, заданных 54 матрицами
3.7. Обработка информации с помощью других программных средств
3.8. Построение ЦМ (и оформление) карт, графиков и разрезов
3.9. Проверка корректности цифровой модели 62 Гшва 4. Использование АРМ
4.1. Объект «Проведение региональных работ по уточнению геологического 65 строения и выявлению перспективных зон нефтегазонакопления на Западно-шпицбергенском шельфе»
4.2. Объект «Создание опережающей геофизической основы для 92 геологического картирования на лист Т-41-44 (м. Желания)»
Глава 5. Оптимизация процесса разработки программных продуктов в среде ГИС
Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Создание АРМ обработки и комплексного анализа данных морских геофизических съемок на базе ГИС-технологий"
Актуальность работы определяется необходимостью комплексного подхода к изучению геологического строения Земли по результатам геофизических исследований, в частности, морских геофизических съемок. В последние годы возрос интерес к геолого-геофизическим исследованиям российского шельфа в связи с открытием углеводородных месторождений в Баренцевом и других северных морях. Для оценки запасов углеводородного сырья, глубины залегания перспективных пластов, а также, изучения и уточнения геологического строения морских территорий необходимы комплексные геофизические исследования, такими методами, как сейсморазведка, гравиразведка, гидромапшторазведка, непрерывное сейсмоакустическое профилирование. Морская геофизическая съемка отличается от наземной и аэросъемки, и для обработки результатов необходимо специальное программное обеспечение, ориентированное па специфику проведения морских геофизических работ, регистрирующей аппаратуры, особенности реализации геофизических методов в морских условиях.
Развитие геоинформатики и повсеместное использование геоинформационных систем (ГИС) не могло не затронуть геологию и геофизику. Мощный инструмент, осуществляющий управление пространственными объектами, раскрывает широкие возможности для анализа геофизической информации, создания цифровых моделей геолого-геофизических объектов, построения и оформления карт и разрезов. Поэтому актуальными и насущными звучат требования к представлению геолого-геофизической информации в виде ГИС-ориентированных цифровых моделей (ЦМ).
Таким образом, необходимость в доступном и надежном инструменте -автоматизированном рабочем месте (АРМ) геофизика, ориентированном на ГИС, - для обработки и комплексного анализа геолого-геофизической информации очевидна, и реализация его насущна.
Цель данной работы заключается в создании доступного, удобного и надежного программного средства для обработки и комплексного анализа морской геофизической информации, построения и оформления карт, разрезов, которое может использоваться как в полевых условиях: полевой вычислительный комплекс (ПВК), так и в условиях камеральной обработки информации: автоматизированное рабочее место (АРМ) геофизика, а также, в обосновании эффективности использования ГИС в качестве основы для АРМ морского геофизика.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Разработка концепций рабочей базы данных, корректной цифровой модели геолого-геофизического объекта.
2. Создание отдельных программных средств (программ, надстроек, модулей расширения, библиотек процедур) для реализации процессов редактирования, обработки и анализа (в том числе комплексного) геолого-геофизической информации морских съемок.
3. Создание АРМ на базе ГИС, включающего разработанные программные средства, а также, стандартные и других авторов. Для включения разнообразных программных средств в состав АРМ была выполнена классификация форматов данных и на ее основе разработана целостная система импорта и экспорта информации.
4. Оптимизация и унификация структуры базы данных, идентификации объектов, состава цифровой модели.
Таким образом, с помощью этой работы решаются следующие основные задачи:
1. Редактирование и стандартная обработка данных морских геофизических съемок различными методами: гравиразведка, гидромагниторазведка.
2. Интерпретация акустических и сейсмоакустических разрезов.
3. Создание и наполнение рабочей базы данных морской геолого-геофизической информацией, в том числе путем импорта из других баз данных и обрабатывающих комплексов.
4. Обработка данных морских геофизических съемок: уравнивание данных на площадных съемках, выполнение трансформаций, решение прямой и обратной задач геофизики и т.д.
5. Комплексный анализ морской геолого-геофизической информации.
6. Создание и анализ корректности цифровых моделей геолого-геофизических объектов, а также оформление авторских макетов геологических и геофизических карт, схем, разрезов.
7. Экспорт информации в различных форматах в банки данных и для передачи в другие организации. Формирование каталогов.
Научная новизна работы заключается в создании АРМ для обработки, комплексного анализа и интерпретации геолого-геофизических данных морских съемок на базе геоинформационной системы. ГИС здесь используется в качестве основы для реализации единого программно-технического комплекса, включающего в себя и рабочую базу геолого-геофизических данных, и инструменты для комплексной обработки, анализа и интерпретации этих данных. Использование среды ГИС для обработки и анализа морских геофизических данных обеспечивает пространственное совмещение информации, полученной различными геофизическими методами, и комплексный подход при обработке и анализе гравиметрических, магнитометрических, сейсмических данных. Впервые разработана целостная и полная система импорта и экспорта геофизической информации, полученной комплексом морских геофизических методов, для базы данных в среде ГИС на основе классификации форматов данных, способная адаптироваться к новым форматам. Разработаны алгоритмы и созданы программы, реализующие оригинальные методы обработки и анализа данных морских геофизических съемок, адаптированные к ГИС. В процессе работы были созданы библиотеки процедур, позволяющие упростить и оптимизировать разработку программных продуктов под ГИС.
При испытании разработанного АРМ было получено дополнительное обоснование увеличения информативности морских геофизических данных при использовании различных форм представления информации в ГИС.
Личный вклад автора заключается в расширении (настройке) ГИС до АРМ, алгоритмизации и создании отдельных программных продуктов, а именно:
- программного обеспечения для обработки и анализа морской геофизической информации (GRAV - программа обработки гравиметрической информации, MAG
- программа обработки данных 2- и 3-хдатчиковой дифференциальной гидромагнитной съемки, ADUST - программа для анализа и уравнивания различных параметров морских площадных геофизических съемок, MTRANS -программа, выполняющая различные трансформации геофизических полей, CLAN
- программа кластерного анализа геофизических полей и их трансформаций, GN, PROFILES - библиотеки процедур обработки морских геофизических профилей);
- библиотек процедур и модулей расширения ArcView для организации импорта и экспорта геолого-геофизической информации (1МРЕХР - «Импорт и экспорт геофизической информации»), а также добавления геолого-геофизических f параметров, заданных в аналоговой форме (например, глубины залегания опорных горизонтов из сейсмического разреза, карты графиков и т.д.), картографическим объектом, матрицей (IMPPLUS - «Расширенный импорт информации»);
- модулей расширения ArcView для построения, оформления карт и разрезов, манипуляций с пространственными данными, заданными в виде ЦМ (MAPBUILDER - «Картопостроение», REFORMA - «Преобразование тем», DESIGN - «Настройка палитр»)
- модуля расширения ArcView для проверки корректности ЦМ геолого-f геофизического объекта (EXAMINATE - «Проверка ЦМ»);
Защищаемые положения:
1. Разработанное АРМ обеспечивает необходимое быстродействие, стабильность и точность при обработке и анализе данных морских геофизических съемок, построении и оформлении карт, разрезов, является технически, интеллектуально и экономически доступным.
2. Разработанная концепция «АРМ на базе ГИС» обеспечивает открытость программного продукта, т.е. геофизик-пользователь имеет возможность настраивать конфигурацию АРМ, дополнять новыми функциями, процедурами, заменять устаревшие и т.д., а также, независимость от версии ГИС, технического обеспечения и операционной системы ПК.
3. Использование ГИС в качестве базы АРМ позволяет осуществить комплексный подход к анализу морских геолого-геофизических данных при решении задач районирования и классификации исследуемых территорий.
4. Реализация АРМ для обработки и комплексного анализа гравиметрических, гидромагнитных, сейсмических и сейсмоакустических наблюдений на базе ГИС позволяет осуществить построение согласованной цифровой модели геолого-геофизического объекта, содержащей базу первичных и обработанных данных, результаты интерпретации и картографические объекты в географических (прямоугольных или относительных) координатах.
Достоверность предлагаемой технологии подтверждается многократным ее опробованием на фактическом материале.
Практическое значение работы состояло в получении конкретных геологических результатов
- при уточнении геологического строения Кольско-Канинской моноклинали (Отчет «Комплексные геолого-геофизические исследования в западной части Кольско-Канинской моноклинали». Отв. исполнитель В.А.Журавлев, Мурманск, ОАО МАГЭ, 2002),
- при изучении глубинного строения континентальной окраины Западно-Шпицбергенского шельфа (Отчет «Глубинная структура и прогноз перспектив нефтегазоносности шельфа архипелага Шпицберген. Отв. исполнитель Федухипа
Т. Я., Мурманск, ОАО МАГЭ, 2004.),
- для анализа геофизических полей и оформления комплекта карт геофизической основы («Опережающая геофизическая основа к Государственной геологической карте Российской Федерации масштаба 1 : 1 ООО ООО. Лист Т-37-40.» Отв. исполнитель Шкарубо С. И., Мурманск, ОАО МАГЭ, 2003),
Апробация работы. Начиная с 1998 года о процессе и результатах работы над предлагаемой технологией, было опубликовано 18 научных работ. Основные положения Y диссертационной работы докладывались на конференциях и совещаниях: 5-ое и 6-ое
Всероссийские совещания-семинары "Компьютерное обеспечение работ по созданию Государственной геологической карты РФ" (Ессентуки, 1998; Красноярск, 1999), выездная сессия Научно-методического совета по геолого-геофизическим технологиям (НМС ГГТ) МПР РФ по секции «Морские работы», (Мурманск, 2001), Международная конференция молодых ученых, специалистов и студентов «Геофизика-2001» (Новосибирск, 2001), Международная научная конференция «Седиментологические процессы и эволюция морских экосистем в условиях морского перигляциала» (Мурманск, 2001), Международные конференции «Нефть и газ Арктического шельфа - 2002» и «Нефть и газ Арктического шельфа - 2004» (Мурманск, 2002, 2004), 29, 32 и 33-ая сессии международного научного семинара "Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей" (Апатиты, 2002; Пермь, 2005; Екатеринбург, 2006), VIII конференция пользователей программных продуктов ESRI и Leica Geosystems в России и странах СНГ (Москва, 2002), IV и V международные конференции «Комплексные исследования архипелага Шпицберген» (Мурманск, 2004, 2005). На Международной конференция молодых ученых, специалистов и студентов «Геофизика-2001» научный доклад по теме «Создание цифровых моделей геофизических карт в среде ГИС Arc View» был отмечен дипломом III степени. Вышло 3 статьи: «Опыт и проблемы составления Государственной геологической карты в среде Arc View» в журнале «Геодезия и картография» 9'99 и «Создание цифровых моделей геофизических карт в среде ГИС Arc View» в журнале «Геофизический вестник» 11'01, «Создание АРМ обработки и комплексного анализа данных морских геофизических съемок» в журнале «Геофизический вестник» 7'06. Отдельные главы, посвященные предлагаемой технологии, содержатся в указанных выше отчетах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав и заключения. Компьютерная верстка содержит 118 страниц текста, 62 рисунка. В списке литературы 109 наименований.
Заключение Диссертация по теме "Геоинформатика", Васильева, Екатерина Георгиевна
Заключение.
Разработанное АРМ прошло опробование при обработке реальных геолого-геофизических материалов и написании геолого-геофизических отчетов и успешно функционирует в течение последних нескольких лет, развиваясь и изменяясь постоянно под решаемые задачи, форматы данных, программное обеспечение в рамках разработанной структурной концепции, а именно: АРМ, организующее АСОД на базе ГИС. Таким образом, можно сделать следующие выводы о жизнеспособности и целесообразности разработанного АРМ и дальнейшем развитии методики создания АРМ для различных специалистов на базе ГИС:
1. Разработанное АРМ действительно является доступным и надежным инструментом для решения поставленных задач. Система является открытой, т.е. расширяемой и настраиваемой, что является немаловажным при постоянно изменяющемся программном обеспечении, появлении новых программных продуктов. А использование ГИС в качестве базы АРМ обеспечивает «открытость», быструю и надежную работу на различных ПК.
2. Реализация АРМ позволяет легко адаптировать его для различных ГИС, а также, частично использовать без ГИС.
3. Разработанное АРМ может быть использовано не только для обработки и анализа данных морских геофизических съемок, но также и наземных работ, аэросъемок, и, дополненное и настроенное в силу «открытости», в других областях науки, таких как экология, биология, география.
Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата технических наук, Васильева, Екатерина Георгиевна, Мурманск
1. ArcView. Avunue. Руководство разработчика. ERS1.Inc., 1990-1995.
2. ArcView. Spatial Analyst. Руководство пользователя. ERSI Inc., 1996.
3. ArcView. 3D Analyst. Руководство пользователя. ERSI Inc., 1997.
4. Calderon-Macias C., Sen M. K., Stofla P. L., Artificial neural network for parameter estimation in geophysics. Geophysical Prospecting, vol. 48, № 1,1.2000.
5. Fairhead J. D., Green С. V., Odegard M. E. Satellite-derived gravity having an impact on marine exploration. The Leading Edge, vol.20, №8,08.2001.
6. Finn C. A. et aL New digital magnetic anomaly database for North America. The Leading Edge, vol.20, №8,08.2001.
7. Introducing ArcCAD. Release 11. Course Manual. ESRI Inc., 1991
8. Joseph K. Berry. Map Analysis. www.innovativegis.com/basis/MapAnalysis, ©19962005.
9. PC ARC/INFO. Краткий справочник команд. Copyright 1992 Институт исследования систем окружающей среды (США). Перевод на русский язык и издание -совместное предприятие Дата+, Москва, 1995. При участии фирмы «РИНФО», г. Рязань.
10. Reid A. GXFis hereto stay or data exchange standards in gravity and magnetic work. The Leading Edge, vol.20, №8,08.2001.
11. Surfer for Windows. Copyright Golden Software, Inc. 1994.
12. Айвазян С.А., Бежаева З.И., Староверов O.B. Классификация многомерных наблюдений. М.: Статистика, 1974
13. Аристархова JI. Б. Геоморфологические исследования при поисках нефти и газа М.: Издательство Московского университета, 1979.
14. И.Архангельский А. Я. Библиотека С++ Builder 5: 70 компонентов ввода/вывода информации. М.: ЗАО «Издательство БИНОМ», 2000.
15. Бабаянц П. С., Блох Ю. И., Трусов А. А. Аномальные поля фрактальных моделей геологических объектов. Геофизика, 5'2005.
16. Бакнелл Дж. Фундаментальные алгоритмы и структуры данных в Delphi. Издательство: ДиаСофтЮП, 2003 г.
17. Бентли Дж. Жемчужины программирования. 2 изд. СПб.: Издательский дом «Питер», 2002 г.
18. Березкин В. М. Применение гравиразведки для поисков месторождений нефти и газа. М.: Недра, 1973.
19. Березкин В.М. Метод полного градиента при геофизической разведке. М.: «Недра», 1988.
20. Березкин Б.М., Киричек М.А., Кунарев А.А. Применение геофизических методов разведки для прямых поисков месторождений нефти и газа. М.: «Недра», 1978.
21. Берзин А. Г. Комплексирование геофизических методов. Якутск, 2003. www.ysu.ru/YSU/commim/HTML/eso/esoOO 1 .htm
22. Берлянт А. М. Картография. М.: Аспект Пресс, 2001.
23. Блатиер Д., Флейшмаи Г., Рот С. Сканирование и растрирование изображений / Пер. с англ. М.: Издательство ЭКОМ, 1999 г.
24. Борн Г. Форматы данных. Киев, торгово-издательское бюро BHV, 1995.
25. Бронштейн И. Н. Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов. 13-е изд., исправленное. М.: Наука, 1986.
26. Ванярхо М. А., Ческис В. J1. Проблема импорта геолого-геофизических данных и способы ее решения. Тезисы докладов международной конференции молодых ученых, специалистов и студентовт «Геофизика-2001», Новосибирск, Академгородок, 2001.
27. Вирт Н. Алгоритмы и структуры данных. СПб.: Издательство "Невский Диалект", 2001 г.
28. Волков Е. А. Численные методы. Учебное пособие. М.: «Наука», Главная редакция физико-математической литературы, 1982.
29. Володарский Р. Ф., Ланда Т. И. Геологическая интерпретация гравитационных и магнитных полей с помощью ЭВМ. М.: «Недра», 1970.
30. Вычислительные математика и техника в разведочной геофизике. Справочник геофизика / Под ред.В. И. Дмитриева. 2 изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1990.
31. Географические информационные системы в нефтегазовой промышленности. DATA+, 2002.
32. Геоинформатика. Толковый словарь основных терминов. Под ред. Берлянта А.М., Кошкарева А.В. М.: ГИС-Ассоциация, 1999.
33. Геоморфология и геофизика. Сборник докладов VII пленума Геоморфологической комиссии АН СССР (геофизическая секция), Ленинград: «Наука», Ленинградское отделение, 1972.
34. Геоморфология и палеогеография шельфа. Материалы XII пленума Геоморфологической комиссии АН СССР. Отв. ред.: Каллин П. А., Никифоров Л. Г., Тимофеев Д. А. М.: «Наука», 1978.
35. Геофизические методы исследования / Под ред. В. К. Хмелевского. М.: «Недра», 1988.
36. Герасимов Ю. Ю., Кильпеляйнен С. А., Соколов А. П., Географические информационные системы. Обработка и анализ растровых изображений. ООО «Дата+», Москва, 2002.
37. Глазнев В. Н. Комплексные геофизические модели литосферы Фенноскандии. Апатиты. ЗАО «КаэМ», 2003 г.
38. Голованов М., Веселое Е. Создание компонентов в среде Delphi. Руководство разработчика. Серия: Мастер программ. Издательство: БХВ-Петербург, 2004 г.
39. Гордин В. М., Е. Н. Розе, Б. Д. Углов. Морская магнитометрия. М.: «Недра», 1986.
40. Гравиразведка. Справочник геофизика / Под ред. Е. А. Мудрецовой, К. Е. Веселова. 2 изд., перераб. и доп. М.: Недра, 1990.
41. Гультяев А. К. MATLAB 5.2. Имитационное моделирование в среде Windows. Практическое пособие. СПб.: КОРОНА принт, 1999.
42. Гультяев А. К. Help. Разработка справочных систем. Учебный курс. Издательский дом: «Питер», 2004 г.
43. Деев К. В. Многоуровневая двухмерная интерполяция при обработке геолого-геофизической информации. Геоинформатика, 02'2003.
44. Деменицкая Р. М. Кора и мантия Земли. М.: «Недра», 1975.
45. ДеМерс Майкл Н. Географические информационные системы. Основы. М.: изд. Дата+, 1999.
46. Дюран Б., Оделл П. Кластерный анализ. Москва, Статистика, 1976.
47. Девис Дж. С. Статистический анализ данных в геологии / Пер. с англ. д.ф.-м. н. В. А. Голубевой / Под ред. д.г.-м. н.Д. А. Родионова. Книга 1. М.: Недра, 1990.
48. Девис Дж. С. Статистический анализ данных в геологии / Пер. с англ. д.ф.-м. н. В. А. Голубевой / Под ред. д.г.-м. н.Д. А. Родионова. Книга 2. М.: Недра, 1990.
49. Долгаль А. С., Новоселицкий В. Н., Бычков С. Г., Антипин В. В. Компьютерная технология определения поправок за влияние рельефа земной поверхности при гравиметрической съемке. Геофизический вестник, 05'2004.
50. Елманова Н. 3., Трепалин С. В., Тенцер A. Delphi и технология СОМ. Издательский дом «Питер», 2002.
51. Жамбю М. Иерархический кластер-анализ и соответствия. Москва, Финансы и статистика, 1976.
52. Иванцев Е. Н. Безопасность геоинформационных систем. Информация и Космос, 2004*02.
53. Калверт Ч., Рейсдорф К. Borland C++Builder. Энциклопедия программиста. Издательство: ДиаСофтЮП, 2005 г.
54. Калинин Д. Ф., Калинина Т. Б. Сопоставление результатов крупномасштабного геолого-геофизического прогноза при различных вариантах использования метода аналогий. Геофизика, 03*2006.
55. Канатников А.Н., Ткачев С.Б. Программирование в среде CLIPPER. М.: «Финансы и статистика», 1993.
56. Кеннеди М., Копп С. Картографические проекции. ERSI Inc., 1994-2000
57. Кенту М. Delphi 5 для профессионалов. СПб.: Питер, 2001.
58. Кластерный анализ. Электронный учебник STATSOFT. © Copyright StatSoft, Inc., 1984-2001. http://www.statsoft.ru/home/textbook/modules/stcluan.html
59. Кнут Д. Искусство программирования. 3 том. Сортировка и поиск. М.: Издательский дом «Вильяме», 2000 г.
60. Кормен Т., Лейзерсон Ч., Ривест Р. Алгоритмы: построение и анализ. М.: Издательство «МЦНМО», 2000 г.
61. Кудрявцев Ю. И. Теория поля и ее применение в геофизике. Учебник для вузов. Л.: Недра, 1998.
62. Кузан Д, ШапоровВ. Программирование Win32 API в Delphi. СПб.: БХВ-Петербург, 2004 г.
63. Кузнецов О. JL, Никитин А. А., Черемисина Е. Н. Геоинформатика и геоинформационные системы. Учебник для вузов. М., 2005.
64. Кушнир Г.С. Компьютерные технологии в геологии и геофизике. М.: «Недра», 1996.
65. Ласточкин А. Н. Методы морского геоморфологического картирования. Ленинград: «Недра», Ленинградское отделение, 1982.
66. Ломтадзе В.В. Программное обеспечение обработки геофизических данных. М.: Недра, 1982.
67. Ломтадзе В.В. Программное и информационное обеспечение геофизических исследований. М.: Недра, 1993.
68. Ломтадзе В.В. Прогнозирование геологических объектов на основе системно-модельного подхода. Тезисы докладов международной конференции молодых ученых, специалистов и студентовт «Геофизика-2001», Новосибирск, Академгородок, 2001.
69. Ломтадзе В.В., Дударева О.В. Геоинформационный анализ: Учебное пособие. Иркутск: изд-во ИрГТУ, 2004.
70. Любимов Г.А., Любимов А.А. Методика гравимагнитных исследований с использованием ЭВМ. М.: «Недра», 1988.
71. Магниторазведка. Справочник геофизика / Под ред. В. Е. Никитского, Ю. С. Глебовского. 2-е изд., перераб. и доп. М.: «Недра», 1990.
72. Методическое руководство по количественной и экономической оценке ресурсов нефти, газа и конденсата России // Москва, 2000.
73. Никитин А. А. Теоретические основы обработки геофизической информации. М.: Недра, 1986
74. Никитин А. А., Каплан С. А., Галуев В. И., Малинина С. С. Определение физико-геометрических свойств коры по данным геофизического комплекса. Геоинформатика, 02'2003.
75. Никитин А. А. Детерминированность и вероятность в обработке и интерпретации геофизических данных. Геофизика, 03'2004.
76. Никитин А. А. Геоинформационные системы и технологии в прикладной геофизике. Материалы 32-ей сессии Международного семинара им. Успенского
77. Вопросы теории и практики геологической интерпретации гравитационных, магнитных и электрических полей», Пермь, 2005 г.
78. Никитин А. А. Новые приемы обработки геофизических данных и их известные аналоги. Геофизика, 4'2006.
79. Основные понятия и термины. Краткий обзор методов кластерного анализа. 1998 -2006.© Василий Леонов http://www.biometrica.tomsk.ru/cIuster2.htm, http://www.biometrica.tomsk.ru/cluster3.htm
80. Программы для обработки гравиметрических данных. Программа АСИСТО. Материалы Мирового центра данных Б. М.: Межведомственный геофизический комитет при Президиуме АН СССР, 1983.
81. Пьюполо Дж. OLE: создание элементов управления. Пер. с англ. К.: Издательская группа BHV, 1997.
82. Роджерсон Д. Основы СОМ. Пер. с англ. М.: Издательский отдел «Русская редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.», 1997.
83. Родионов Д. А. Статистические решения в геологии. М.: «Недра», 1981.
84. Рыскин М. И., Сокулина К. Б., Барулин Д. А. Об эффективности комплексирования сейсмических и гравимагнитных данных при разведке нефтегазоперспективных объектов. Геофизика 04'2005.
85. Салищев К. А. Картоведение. Издательство Московского университета, 1982.
86. Смоленцев Н. К. Основы теории вейвлетов. Вейвлеты в MATLAB. М.: ДМК Пресс, 2005.
87. Создание Госгеолкарты-200 с применением компьютерных технологий. Методическое руководство. М.: 1999. (МПР, СпецИКЦ, Росгео, Геокарт).
88. Солоха Е. В. Адаптивная технология обработки геополей в скользящих окнах «живой» формы. Геофизический вестник, 4'2006.
89. Страхов В. Н. Что делать? О развитии гравиметрии и магнитометрии в России в начале XXI века. Геофизика, 0 Г1999.
90. Страхов В. Н. Критический анализ классической теории линейных некорректных задач. Геофизика, 034999.
91. Страхов В. Н. Главнейшая задача в развитии теории и практики интерпретации полей в начале XXI века разрушение господствующего стереотипа мышления.
92. Страхов В. Н. Смена парадигм в науках о Земле. Геофизический вестник, 08*2004.
93. Страхов В. Н. Основные концептуальные положения «геофизического диалекта» языка математики. Геофизиа 05'2005.
94. Строение литосферы российской части Баренц-региона / Под ред. Шарова Н. В. И др. Петрозаводск: Карельский научный центр РАН, 2005 г.
95. Тейксейра С., Пачеко К. Borland Delphi 6. Руководство разработчика.: Пер. с англ. М.: Издательский дом «Вильяме», 2002.
96. Томлинсон Р. Думая о ГИС. Планирование географических информационных систем: руководство для менеджеров. Пер. с англ. М.: Дата+, 2004.
97. Торге В. Гравиметрия. Пер. с англ. М.: Мир, 1999.
98. Фаронов В.В. Delphi 6. Учебный курс. М.: издатель Молгачева С.В., 2001.
99. Федоров А., Елманова Н. ADO в Delphi. / Пер. с англ. СПб.: БХВ-Петербург, 2002 г.
100. Фленов М. Библия Delphi СПб.: БХВ-Петербург, 2004 г.
101. Халугин Е. И., Жалковский Е. А., Жданов Н. Д. Цифровые карты. /Под ред. Е. И. Халугина. М.: Недра, 1992 г.
102. Цветков В.Я. Геоинформационные системы и технологии. М.: «Финансы и статистика», 1998.
103. Чернов А. А. Развитие методов интерпретации геопотенциальных данных. Геофизика 03'2004.
104. Шумаков П. В., Фаронов В. В. Delphi 5. Руководство разработчика баз данных. М.: Издательство «Нолидж», 2001 г.
- Васильева, Екатерина Георгиевна
- кандидата технических наук
- Мурманск, 2006
- ВАК 25.00.35
- Автоматизированная интегрированная информационно-обрабатывающая система для геофизических исследований нефтяных и газовых скважин
- Совершенствование технологии аэрогеофизических съемок при использовании среднеорбитальных спутниковых радионавигационных систем
- Совершенствование технологии аэрогеографизических съемок при использовании среднеорбитальных спутниковых радионавигационных систем
- Разработка и создание информационно-аналитической системы хранения, обработки и анализа гравиметрических данных
- Компьютерная технология комплексного анализа и интерпретации геолого-геофизических данных на региональных профилях