Застосування інформаційних технологій

у регіональних геологічних дослідженнях

(на прикладі північно-західного Причорномор'я)

Фесенко О.В. (Одеський національний університет ім. И.И. Мечникова,

геологічний факультет,)

В даний час інформаційні технології починають займати в геологічних дослідженнях одну з ведучих ролей у зв'язку з їх величезними функціональними можливостями.

Особливістю застосування інформаційних комп'ютерних технологій у науках про Землю, у т.ч. у геологічних дослідженнях, є можливість створення досить складних многопараметричних моделей, що містять у собі просторову й аналітичну інформацію, критерії, правила і константи.

Розроблена модель дозволяє одержувати «готове рішення», через розроблену модель, з максимально необхідного числа досліджуваних параметрів.

Технологічно дані рішення можуть реалізовані програмними методами або використанням готових програмних продуктів (напр. ArcGis 8.1, Visio 2000 c використанням універсальної мови моделювання – UML).

Під моделлю геологічного об'єкта або процесу тут розуміється інформаційна структура і принципи реалізації зовнішніх і внутрішніх зв'язків між об'єктами з усім комплексом досліджуваних характеристик.

Методику застосування інформаційних технологій можна розділити на кілька етапів:

I. Розробка робочої моделі (схеми, структури) досліджуваних геологічних об'єктів або явищ.

II. Розробка моделі геопросторових баз даних і її програмна реалізація.

III. Введення і поточна обробка інформації.

IV. Аналітична обробка інформації з редагування структури моделі в наслідку основних геологічних закономірностей, що виявляються.

V. Формування геоінформаційної системи регіону (геопросторової бази даних із усіма видами інформації (картографічної й аналітичний).

Цифрове моделювання геосистем

Особливістю реальних геосистем є складність і заплутаність у внутрішніх і зовнішніх зв'язках, тому будь-яка модель є лише авторським наближенням.

Тому рекомендується створення комплексу декількох моделей, а потім виконання генералізації й об'єднання в одну чи кілька основних найбільш обґрунтованих моделей.

У розробці моделей дуже зручний объєктно-оріентований підхід, що дозволяє виділяти різнорівневі об'єкти їхньої властивості і зв'язку між ними.

Звичайно ситуація складається так що ми можемо визначити основні структурні об'єкти геологічної моделі, але не можемо точно визначити тип і ступінь залежності між ними. Тому найбільш ймовірної буде модель з максимально наближеними до реальності «сильними» зв'язками між об'єктами.

Дуже важливою частиною формування моделей геосистем є введення в модель наявних геологічних закономірностей і принципів у виді правил, що повинні застосуються при визначенні ступеня зв'язку між об'єктами.

Для території північно-західного Причорномор'я виконувалася розробка моделей сейсмічної безпеки (від вогнищ у Східних Карпатах), регіональних геологічних, структурно-геоморфологічних, геохімічних, геофізичних, екологічних моделей для окремих територій, моделей сейсмічного мікрорайонування м. Одеси, модель геосистеми Одеського регіону.

ГІС-технологіі в регіональних геологічних дослідженнях

Сучасні інформаційні технології геологічних досліджень однією ногою спираються на картографічні системи, що розвилися на базі інформаційно-пошукових і графічних систем, іншої -і на популярні в 70--80 роках автоматизовані системи обробки геологічних даних, орієнтовані на комплексну інтерпретацію і рішення прогнозних задач.

Чому віддати пріоритет: розумінню ГІС як засобу нагромадження, збереження, відображення геоданних для фактографічного і довідково-аналітичного чи обслуговування як засобу обробки даних для одержання нових знань, при яких нагромадження, збереження, відображення відіграють допоміжну роль? У першому випадку створюються сховища результатів завершених досліджень -і карт, що пройшли видання. При цьому набір методів і засобів роботи з даними визначається практично незалежно від потреб їхнього майбутнього використання, а підбудовується під технології, споконвічно не орієнтовані на геологічні нестатки. В другому випадку ГІС розглядається як засіб для рішення задач, регламентованих геологічними інструктивними і методичними документами. Такі засоби повинні знаходитися безпосередньо в організаціях, що ведуть геологічні дослідження, а питання про створення баз геоданних зважується насамперед з позицій майбутньої обробки.

З цих позицій сформульовані вимоги до ГІС технології: забезпечити введення, контроль, збереження і відображення геологічних даних; перетворення, синтез, аналіз і інтерпретацію координатно-прив'язаних даних; моделювання і розпізнавання природних об'єктів; прогноз геологічних ситуацій і корисних копалин . При цьому вихідною інформацією є всілякі карти якісних і кількісних характеристик території, схеми дешифрування й інтерпретації геофізичних даних, цифрові масиви даних геофізичних і геохімічних зйомок, аеро- і космознимки, фотографії і текстові описи об'єктів. Таким чином, мова йде про програмні системи, що, володіючи звичайними для інструментальних ГІС можливостями оперування просторовими даними, мають також засобу рішення власне геологічних задач з комплексу різнорідних даних.

Доведена практикою можливість включення інтелектуальних підсистем у структуру ГІС додає їй нова якість -і здатність інтерпретувати просторові дані, тобто здійснювати перехід з однієї системи понять в іншу систему понять, що виражаються в термінах цільової властивості (літолого-петрографічного складу порід, координат перспективних ділянок, очікуваних ресурсів корисних копалин і т.п.). Таким чином, включення в ГІС інтелектуальних підсистем забезпечує багатомірне районування територій, прогнозування і картографування ситуацій, планування й оптимізацію польових спостережень. У цьому зв'язку виникає питання про співвідношення ГІС і систем, спеціалізованих по видах оброблюваних даних.

Таким чином, місце й основна роль ГІС у геологічних дослідженнях визначаються як інтеграція, аналіз і комплексна інтерпретація різнотипна даних, розробка прогнозів, моделювання і планування подальших дій, представлення результатів у термінах цільової геологічної властивості й у картографічній формі. При такому підході ГІС у геології буде не тільки засобом перетворення форми представлення інформації і довідково-аналітичного обслуговування, а насамперед засобом досягнення кінцевих цілей геологічних досліджень і одержання нових геологічних знань.