Технология создания геоинформационного пакета

  Содержание 

1. Введение…………………………………………………………….2
2. Общие сведения о районе работ…………………………………..3
1. История изучения и освоения…………………………………….7
2. Геологическое строение района и месторождения…………….10

3. Методика создания геоинформационного пакета………………14
1. Выбор программного обеспечения………………………………14
2. Исходные данные………………………………………………...17
3. Технология………………………………………………………..19
4. Структура ГИП……………………………………………………22
5. Заключение………………………………………………………...24
6. Список источников………………………………………………..25

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                             1. Введение

   В последнее  время объем  геолого-геофизической  информации неуклонно возрастает. Возникают  проблемы со сбором, обобщением и хранением  имеющейся информации, возможностью оперативного доступа, обработки и  анализа. Новые  технологии в области картографии, т.е. появившиеся в последние десятилетия позволяют решить эти проблемы. Техническая возможность создания цифровых топографических и тематических карт, позволяют строить информационные системы нового поколения - геоинформационные системы.

   ГИС является сложной (большой) системой и в отличие  от простой не может рассматриваться  как сумма составляющих ее частей. ГИС - это множество структурных  элементов, находящихся между собой  в многосвязевых отношениях и  реализующих достижения в области сбора, хранения, анализа и распространения информации о процессах и явлениях, имеющих пространственное распространение.

   ГИС предназначена  для решения задач, связанных  с использованием формализованной  геоинформации различной степени  детализации в разных сферах деятельности (в недропользование, политической, экономической, демографической, общегеографической, оборонной и т.д.) и для представления результатов в удобной для визуального восприятия форме при подготовке и принятии оптимизированных управленческих решений. Отсюда возникает проблема создания многоуровнего геоинформационного пакета для оптимизации решения геолого- геофизических задач, уменьшения бумажной части и перевода ее в удобный, просто обновляемый, вид.

   В данной работе будет рассмотрена технология построения многоуровнего геоинформационного пакета на примере Западно-Асомкинского месторождения, основной задачей которой является сбор и систематизация все имеющейся информации с обеспечением оперативного доступа к ней с целью дальнейшего анализа геолого-геофизических свойств и получения качественно новой информации.    

1. Методика  создания геоинформационного пакета

 

1.   Выбор программного обеспечения

    ГИС следует рассматривать как совокупность подсистем, каждая из которых способна обеспечить поставленную ей задачу. В зависимости от функциональных возможностей ПО можно условно выделить несколько подсистем:

1. Подсистемы ввода - программные средства ввода данных, позволяющие грамотно и эффективно осуществить создание БД геоинформационной системы. Для ввода информации используются специальные программы, которые носят название векторизаторов или векторных редакторов. Векторизаторы имеют функцию автоматической или интерактивной векторизации, основанной на распознавании и обучении системы. Перевод информации в цифровой вид в векторных редакторах осуществляется вручную с использованием дигитайзера или по растровой подложке на экране.
2. Подсистемы анализа данных - обеспечивают функции поиска и анализа - от простых ответов на запросы до сложного статистического анализа больших массивов данных.
3. Подсистемы компоновки и вывода данных. Задача этих систем - создание геоинформационных пакетов и компоновка выходных карт на бумажные носители.

    В данной работе будет рассмотрено ПО Easy Trace и ПО ESRI ArcView GIS 3.2.  

  Easy Trace

     Easy Trace является пакетом программ для полуавтоматической

интерактивной векторизации цветных и черно-белых растровых

изображений. Он предназначен для переноса графической информации с бумажных носителей в компьютер и ориентирован, прежде всего, на обработку картографических материалов. Использование пакета позволяет создавать проектные файлы, подключать к ним растровые слои, производить преобразования растровых подложек и т.д. Помимо замены растровых изображений на векторные примитивы с последующей передачей их в ГИС, программа Easy Trace позволяет в процессе векторизации решать следующие задачи:

     - Минимизация числа векторных примитивов (две пересекающиеся линии разных слоев должны остаться двумя линиями, а не четырьмя, сошедшимися в одной точке);

       - Восстановление информации, частично утраченной или искаженной из-за износа бумажного носителя, дефектов чертежных инструментов, дефектов

исполнения, погрешностей сканирования;

     - "Расслоение" изображения по его смысловому содержанию (например,

карта может содержать слои рельефа, автодорог, коммуникаций и т.д.);

      - Введение атрибутивной информации для графического объекта (например, напряжение линии электропередач, диаметр трубопровода, площадь земельного участка, его собственник и т.п.);

      - Построение корректной топологической структуры информации,

соответствующей требованиям конечной ГИС или САПР.

        Таким образом, с помощью программы - векторизатора можно создавать

 файлы векторных и атрибутивных данных, несущие в себе гораздо больше

 информации, чем исходный бумажный материал, и превышающие его по

 точности. 

ArcView

    При интеграции данных несомненным лидером  программного обеспечения является система ARCVIEW. Система позволяет удобно систематизировать данные картографического, атрибутивного, текстового и графического вида с установкой связи между ними. Так же ArcView имеет дополнительные модули расширения: модули пространственного (SPATIAL ANALYST), (GEOSTATISTICAL ANALYST) сетевого анализа (NETWORK ANALYST), и модуль отображения и анализа псевдотрехмерного представления данных (3D ANALYST).

    Рассмотрим  дополнительный модуль ArcView Geostatistical Analyst представляющий мощный набор инструментов для исследования пространственных данных и построения поверхностей с использованием развитых статистических методов. Geostatistical Analyst обеспечивает многовариантность анализа данных и интерполяции оптимальных поверхностей с использованием ряда параметров.

    Методы  интерполяции позволяют вычислить  поверхность по точечным измерениям и получить (предсказать) значения переменной для каждой точки ландшафта. Geostatistical Analyst содержит две группы методов интерполяции: детерминированные и геостатистические. Все методы при построении поверхности основываются на предположении о подобии близлежащих точек опробывания (элементов выборки). Детерминированные методы для интерполяции используют математические функции (зависимости). Геостатистические методы базируются и на математических, и на статистических функциях, которые могут быть использованы для построении поверхностей и оценки точности (неопределенности) прогнозов.

Чтобы определить наилучший вариант интерполяции, неоходимо исследовать данные с  помощь инструментов ESDA. Изменяющаяся степень корреляции между точечными данными будет играть важную роль в решении, какой вариант интерполяции лучше использовать. Методы детерминированной интерполяции строят поверхности по точечным измерениям с учетом либо протяженности сходства (например, метод Обратного взвешенного расстояния), либо степени сглаженности (например, методы радиальных функций). Методы геостатистической интерполяции (такие, как кригинг) учитывают статистические свойства точек измерений. Геостатистические методы количественно определяют пространственные автокорреляции между точками измерений и принимают во внимание пространственное расположение точек опробывания. И, наконец, перекрестная (взаимная) проверка достоверности и проверка достоверности позволяют количественно определить различия между интерполяционными прогнозами. 
 

2. Исходные данные

 

На начальном  этапе создания геоинформационного пакета стоит задача сбора необходимого (минимального, т.к. остальная может  служить дополнением исходного  пакета) материала. 

      В данной работе были использованы:

1. Карта месторождений  нефти и газа Западной Сибири масштаба 1:2000 000   

2. Геологический разрез по линии скважин 1Пэ-31Р-34З-823Р-820П-803Р-      800П-807Р. Масштаб вертикальный  1:1000, горизонтальные 1:25 000

3. Геологический  разрез по линии скважин 2Пэ-348-2-349-300-27Р-820П. Масштаб вертикальный  1:1000, горизонтальные 1:25 000.

4. Геологический  разрез по линии скважин 40Р-39Р-34Р-312-309-305-300-302-22Р-35Р.  Масштаб вертикальный  1:1000, горизонтальные 1:25 000.

5. Геологический  разрез по линии скважин 806Р-207-170-800П-127-812Р-850П. Масштаб вертикальный  1:1000, горизонтальные 1:25 000.

6. Схема корреляций юрских отложений по линии скважин 806Р-221э-176э-173э-159э-800П-136э-126э-802Р. Масштаба 1:500.

7. Структурная карта по отражающему горизонту Н АЧ2. Масштаба 1:50 000.

8. Структурная  карта по отражающему горизонту  Н БС10 (кровля пласта БС10). Масштаба 1:50 000.

9. Карты пористости  и нефтенасыщенности коллекторов   пласта АЧ2. Масштаба 1:50 000.

10. Карты пористости  и нефтенасыщенности коллекторов  пласта БС10‫(1-2). Масштаба 1:50 000.

11. Карта эффективных нефтенасыщенных толщин пласта БС10(1-2). Масштаба 1:25 000.

12. Карты пористости  и нефтенасыщенности коллекторов   пласта АЧ2. Масштаба 1:50 000.

13. Карты пористости  и нефтенасыщенности коллекторов  пласта ЮС(1). Масштаба 1:50 000.

14. Карта эффективных  нефтенасыщенных толщин пласта  ЮС1(1).     Масштаба 1:25 000.

15. Карта эффективных  нефтенасыщенных толщин пласта  ЮС2(1).    Масштаба 1:50 000.

16. Карта пористости  нефтенасыщенных коллекторов ЮС2(1).                 Масштаба 1:50 000.

17. Карта эффективных  нефтенасыщенных толщин пласта  ЮС2(2).   Масштаба 1:50 000.

Координаты  всех карт условные. 
 
 
 
 

3.3 Технология

    

   По  признаку использования информации геоинформационные пакеты можно  разделить на три группы: информационно-поисковые, оперативного картографирования и аналитические. Информационно-поисковый уровень представления ГИП способен обеспечивать  удобный и быстрый доступ к информации, хранящейся в пакете, и ее наглядную визуализацию. Информационно-поисковые пакеты в свою очередь подразделяются на две группы – это электронные атласы территорий и электронные архивы информации. Электронные атласы территорий могут быть использованы на двух уровнях:

• в виде электронных справочников на территорию недропользования,
• для решения задач мониторинга на территории исследований.

     Пакеты  оперативного картографирования позволяют  методами манипулирования цифровыми  данными оперативно создавать производные  карты различного тематического  содержания по исходным данным.    

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Рисунок 1.4 Классификация геоинформационных  пакетов по признаку использования  информации 

    Информационно-аналитический  пакет обеспечивает, кроме информационно-поисковых  функций, также создание качественно  новой информации с помощью функций пространственного анализа (неких универсальных математических соотношений).

     Процесс создания ГИП складывается из нескольких этапов(рисунок 1.5):