РАЗРАБОТКА РЕГИОНАЛЬНОЙ ГЕОЛОГО-ГЕОИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ

СЕВЕРО-ЗАПАДНОГО ПРИЧЕРНОМОРЬЯ

Фесенко А.В.

Одесский национальный университет им. И.И. Мечникова,

геологический факультет

e-mail: geologyst@mail.ru

В настоящее время информационные технологии начинают занимать в геологических исследованиях одну из ведущих ролей в связи с их огромными функциональными возможностями.

Особенностью применения информационных компьютерных технологий в науках о Земле, в т.ч. в геологических исследованиях, является возможность создания достаточно сложных многопараметрических моделей, содержащих в себе пространственную и аналитическую информацию, критерии, правила и константы.

Разработанная модель позволяет получать «готовое решение», через разработанную модель, из максимально необходимого числа изучаемых параметров.

Технологически данные решения могут реализовыватся программными методами либо использованием готовых програмных продуктов (напр. ArcGis 8.1, Visio 2002 c использованием универсального языка моделирования – UML) [1].

Под моделью геологического объекта либо процесса здесь понимается информационная структура и принципы реализации внешних и внутренних связей между объектами со всем комплексом изучаемых характеристик.

Методику применения информационных технологий можно разделить на несколько этапов:

1. Разработка рабочей модели (схемы, структуры) изучаемых геологических объектов либо явлений.

2. Разработка модели геопространственных баз данных и ее програмная реализация.

3. Ввод и текущая обработка информации.

4. Аналитическая обработка информации с редактирование структуры модели в следствии выявляемых основных геологических закономерностей.

5. Формирование геоинформационной системы региона (геопространственной базы данных со всеми видами информации (картографической и аналитической).

Однако возникает очень большое количество вопросов касающиеся еще не изученных вопросов применения и использования подобных геосистем [2].

Цифровое моделирование геосистем

Особенностью реальных геосистем является сложность и запутанность во внутренних и внешних связях, поэтому любая модель является лишь авторским приближением.

Поэтому рекомендуется создание комплекса разнонаправленных моделей, а затем выполнение генерализации и объединения в одну или несколько основных наиболее обоснованных моделей.

В разработке моделей очень удобен объектно-ориентированный подход, который позволяет выделять разноуровневые объекты их свойства и связи между ними.

Обычно ситуация складывается так что мы можем определить основные структурные объекты геологической модели, но не можем точно определить тип и степень зависимости между ними. Поэтому наиболее вероятной будет модель с максимально приближенными к реальности «сильными» связями меду объектами.

Очень важной частью формирования моделей геосистем является введение в модель имеющихся геологических закономерностей и принципов в виде правил, которые должны применятся при определении степени связи между объектами.

Для территории северо-западного Причерноморья выполнялась разработка моделей сейсмической безопасности (от очагов в Восточных Карпатах), региональных геологических, структурно-геоморфологических, геохимических, геофизических, экологических моделей для отдельных территорий, моделей сейсмического микрорайонирования г. Одессы, модель геосистемы Одесского региона и Северо-Западного Причерноморья (Рис. 1).

ГИС-технологии в региональных геологических исследованиях

Современные информационные технологии геологических исследований одной ногой опираются на картографические системы, развившиеся на базе информационно-поисковых и графических систем, другой -- на популярные в 70--80 годах автоматизированные системы обработки геологических данных, ориентированные на комплексную интерпретацию и решение прогнозных задач.

Рис.1 Принципиальная схема геоинформационной системы Северо-Западного Причерноморья

(программная, информационная и техническая реализации).

Чему отдать приоритет: пониманию ГИС как средству накопления, хранения, отображения геоданных для фактографического и справочно-аналитического обслуживания или как средству обработки данных для получения новых знаний, при которых накопление, хранение, отображение играют вспомогательную роль? В первом случае создаются хранилища результатов завершенных исследований -- карт, прошедших издание. При этом набор методов и средств работы с данными определяется практически независимо от потребностей их будущего использования, а подстраивается под технологии, изначально не ориентированные на геологические нужды. Во втором случае ГИС рассматривается как средство для решения задач, регламентированных геологическими инструктивными и методическими документами. Такие средства должны находиться непосредственно в организациях, ведущих геологические исследования, а вопрос о создании баз геоданных решается прежде всего с позиций будущей обработки.

С этих позиций сформулированы требования к ГИС технологии: обеспечить ввод, контроль, хранение и отображение геологических данных; преобразование, синтез, анализ и интерпретацию координатно-привязанных данных; моделирование и распознавание природных объектов; прогноз картографируемых ситуаций и полезных ископаемых . При этом исходной информацией являются всевозможные карты качественных и количественных характеристик территории, схемы дешифрирования и интерпретации геофизических данных, цифровые массивы данных геофизических и геохимических съемок, аэро- и космоснимки, фотографии и текстовые описания объектов. Таким образом, речь идет о программных системах, которые, обладая обычными для инструментальных ГИС возможностями оперирования пространственными данными, имеют также средства решения собственно геологических задач по комплексу разнородных данных.

Доказанная практикой возможность включения интеллектуальных подсистем в структуру ГИС придает ей новое качество - способность интерпретировать пространственные данные, т. е. осуществлять переход из одной системы понятий в другую систему понятий, выражаемых в терминах целевого свойства (литолого-петрографического состава пород, координат перспективных участков, ожидаемых ресурсов полезных ископаемых и т.п.). Таким образом, включение в ГИС интеллектуальных подсистем обеспечивает многомерное районирование территорий, прогнозирование и картографирование ситуаций, планирование и оптимизацию полевых наблюдений. В этой связи возникает вопрос о соотношении ГИС и систем, специализированных по видам обрабатываемых данных.

Таким образом, место и основная роль ГИС в геологических исследованиях определяются как интеграция, анализ и комплексная интерпретация разнотипных данных, разработка прогнозов, моделирование и планирование дальнейших действий, представление результатов в терминах целевого геологического свойства и в картографической форме. При таком подходе ГИС в геологии будет не только средством преобразования формы представления информации и справочно-аналитического обслуживания, а прежде всего средством достижения конечных целей геологических исследований и получения новых геологических знаний.

Литература.

1. Modeling our world. © ESRI. 2001.

2. Державна геологічна карта масштабу 1:200 000 аркушу L-36-II. Шварц Г.А, Фесенко О.В. та інші. ПричорноморГРГП. Одеса. 2001.