Использование открытых геоинформационных систем при навигационно-геодезическом обеспечении сейсморазведочных работ методом глубинного сейсмического зондирования Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

УДК 550.8

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ОТКРЫТЫХ ГЕОИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПРИ НАВИГАЦИОННО-ГЕОДЕЗИЧЕСКОМ ОБЕСПЕЧЕНИИ СЕЙСМОРАЗВЕДОЧНЫХ РАБОТ МЕТОДОМ ГЛУБИННОГО СЕЙСМИЧЕСКОГО ЗОНДИРОВАНИЯ

Андрей Хельдурович Мелеск

АО «Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья», 630091, Россия, г. Новосибирск, ул. Красный проспект, 67, ведущий инженер, тел. (383)22-45-86, e-mail: [email protected]

Станислав Олегович Шевчук

АО «Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья», 630091, Россия, г. Новосибирск, ул. Красный проспект, 67, кандидат технических наук, зав. лабораторией геодезического обеспечения геолого-геофизических работ, тел. (383)22-45-86, e-mail: [email protected]

Елена Алексеевна Кравченко

АО «Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья», 630091, Россия, г. Новосибирск, ул. Красный проспект, 67, научный сотрудник, тел. (383)230-04-98, e-mail: [email protected]

В статье рассмотрены рабочие процессы, выполняемые при проектировании и проведении навигационно-геодезического обеспечения сейсморазведочных работ методом ГСЗ с использованием открытой ГИС БАБ.Планета

Ключевые слова: ГИС, sasgis, геодезическое обеспечение, космоснимки, сейсморазведка, ГСЗ.

OPEN GIS USING FOR NAVIGATIONAL AND GEODETIC SUPPORT OF SEISMIC PROSPECTING WORKS BY METHOD OF DEEP SEISMIC SOUNDING

Andrey Kh. Melesk

Siberian Research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Raw Materials (SNIIGGiMS), 630091, Russia, Novosibirsk, 67 Krasniy Prospekt, lead engineer, tel. (383)222-45-86, e-mail: [email protected]

Stanislav O. Shevchuk

Siberian Research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Raw Materials (SNIIGGiMS), 630091, Russia, Novosibirsk, 67 Krasniy Prospekt, Ph. D., head of the geodetic support of geophysical works laboratory, tel. (383)222-45-86, e-mail: [email protected]

Elena A. Kravchenko

Siberian Research Institute of Geology, Geophysics and Mineral Raw Materials (SNIIGGiMS), 630091, Russia, Novosibirsk, 67 Krasniy Prospekt, scientific worker, tel. (383)230-04-98, e-mail: [email protected]

In the article the process of projecting and realization of geodetic support of seimic prospecting works by method of deep seismic sounding using open GIS SASGIS is considered.

Key words: GIS, sasgis, geodetic support, space images, seismic prospecting works, DSS.

В настоящее время идет ускоренное развитие информационных технологий в целом, и в частности географических информационных систем (ГИС). Причем, наряду с коммерческим программным обеспечением для отображения, редактирования и хранения геоинформации, имеет место широкий спектр программ, распространяемых свободно и предоставляющих открытые данные [1]. Указанные программы получили название «открытые ГИС» (Open GIS), вокруг них собираются международные сообщества, такие как GeoForAll [2], а по вопросам, связанным с открытыми ГИС проводятся различные международные конференции [3].

В последние годы изменился порядок получения данных дистанционного зондирования Земли (ДЗЗ) гражданскими лицами (постановления № 1254 от 27 ноября 2014 «О внесении изменений в Положение о получении, использовании и предоставлении геопространственной информации» и № 1390 от 17 декабря 2014 «О публичном использовании данных дистанционного зондирования Земли из космоса, получаемых с зарубежных космических аппаратов и российских космических аппаратов гражданского назначения»), в связи с чем получение топографических карт и космоснимков значительно облегчилось, а многие ГИС получили законный статус.

Такие системы все чаще применяются в производстве, их функциональность постепенно растет и в настоящее время способна обеспечить выполнение необходимых операций для великого множества прикладных работ.

Открытые ГИС и данные применяются и при навигационно-геодезическом обеспечении геолого-геофизических работ. Например, в методических рекомендациях [4] рассматривается среди прочего ГИС Google Earth для проектирования геологоразведки.

В данной статье пойдет речь о применении ГИС SAS.Планета (SASGIS) при проектировании и выполнении геодезического обеспечения сейсморазве-дочных работ методом глубинного сейсмического зондирования (ГСЗ).

ГСЗ - метод регионального изучения строения земной коры и верхней мантии, основанный на регистрации на поверхности Земли искусственно возбуждаемых сейсмических волн [5], широко применяется при исследовании недр Сибири и Дальнего Востока. В частности, он применялся в рамках комплексных работ при съёмке дальневосточных профилей 2-ДВ и 3-ДВ, выполняемых по государственным контрактам в 2009-2015 гг. (масштаб отчетной карты 1:200 000).

Геодезическое и навигационное обеспечение данных работ выполнялось в соответствие с инструкцией [6] с учетом требований Федерального закона «О навигационной деятельности» [7].

При этом, на различных этапах работ (как при проектировании, так и непосредственно при выполнении), как уже упоминалось выше, использовалась ГИС SAS.Планета - свободная программа, предназначенная для просмотра и загрузки через Интернет спутниковых снимков высокого разрешения и обычных карт, представляемых такими сервисами, как Google Earth, Google Maps, Bing Maps, DigitalGlobe, "Космоснимки", Яндекс.карты, Yahoo!Maps,

VirtualEarth, Gurtam, OpenStreetMap, eAtlas, iPhone maps, Nokia HERE, карты Генштаба и др., но, в отличие от этих сервисов, все скачанные карты остаются на ПК пользователя, для дальнейшего использования оффлайн (без доступа в Интернет). Также в программе имеются функции стандартных ГИС (возможность выставления пунктов на карте, построения траекторий, измерения расстояний и пр.), поддержка различных форматов векторных геоданных и возможность работы в режиме навигатора (с подключенным кодовым ГНСС приемником) [8].

Является ли ГИС SAS.Планета открытой геоинформационной системой -вопрос неоднозначный. С одной стороны, программа распространяется бесплатно и предоставляет доступ к открытым данным. С другой - исходный код данной ГИС не является открытым в соответствие с GNU General Public License [9]. Исходя из этого, примем допущение, что данная ГИС всё-таки является открытой.

Проектирование сейсморазведочных работ в ГИС SAS.Планета выполняется по следующему алгоритму:

- загрузка в программу проектной линии профиля, разбитой с заданным шагом (разбивку можно выполнить и в программе, а координаты проектных точек могут быть как импортированы, так и заданы вручную);

- загрузка в кэш доступных карт и космических снимков заданного разрешения (при котором возможно дешифрирование необходимых объектов) в окрестностях проектной линии профиля (доступно в автоматическом или ручном режиме);

- поиск и маркировка путей сообщения, находящихся на наименьшем удалении относительно проектной линии профиля, рис. 1.

Рис. 1. Выделение дороги по космическому снимку

- по нормали к проектной линии маршрута выполняется проектирование пунктов приема (рр) и пунктов возбуждения (ру);

- далее, на минимальном удалении от пунктов возбуждения (имеются специальные критерии, зависящие от технического задания) выполняется поиск закрытых водоемов (озера, затопленные котлованы и пр.), не имеющих промы-слово-хозяйственного значения, на которых проектируются пункты взрыва, как показано на рис. 2.

ч■ х - :: ........ '■■-•• __^ » »- ч -__

Рис. 2. Поиск замкнутых водоемов по доступным космическим снимкам

- в случае отсутствия водоемов, а также при необходимости с точки зрения геофизики, проектируются пункты размещения вибрационных установок.

Фрагмент такого проекта показан на рис. 3. Важно отметить, что возможность использования различных источников данных и переключения между ними в любой момент в значительной мере повышают удобство работы с программой.

Рис. 3. Проектирование пунктов приема, возбуждения и взрыва в ЗЛБ.Планета

Также программа используется непосредственно в полевых условиях для навигации и рекогносцировки в режиме навигатора. Для этого могут использоваться как космоснимки, так и топографические карты, рис. 4.

Рис. 4. Отображение топографических карт в качестве подложки

Данный пример наглядно иллюстрирует текущий уровень развития открытых ГИС и возможность их применения в геологической отрасли. В случае, если развитие открытых ГИС продолжится столь же стремительно, в скором времени встанет вопрос об их серьезной конкуренции с коммерческим программным обеспечением.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1 Дубинин, М.Ю. Открытые настольные ГИС: обзор текущей ситуации. / М.Ю. Дубинин, Д.А. Рыков // Информационный бюллетень ГИС-Ассоциации. - 2009.- № 5 (72).- С. 20-27.

2 Be part of «Geo for All» [Электронный ресурс] / Geo for All // Режим доступа: http://www.geoforall.org - Англ.

3 Материалы конференции «Открытые ГИС 2015» [Электронный ресурс] / Открытые ГИС 2015: конференция про открытые геоданные и геотехнологии // Режим доступа: http ://gisconf. ru/material s

4 GPS - технология геодезического обеспечения геологоразведочных работ [Текст] : метод. рекомендации / А. Г. Прихода, А. П. Лапко, Г. И. Мальцев, И. А. Бунцев. - Новосибирск: СНИИГГиМС, 2008. - 274 с.

5 Глубинное сейсмическое зондирование [Электронный ресурс] / Горная энциклопедия // Режим доступа: http://www.mining-enc.ru/g/glubinnoe-sejsmicheskoe-zondirovanie

6 Инструкция по топографо-геодезическому и навигационному обеспечению геологоразведочных работ [Текст]. - Новосибирск: СНИИГГиМС, 1997. - 106 с.

7 Российская Федерация. Законы. О навигационной деятельности [Текст]: федер. закон N 22-ФЗ [принят Гос. Думой 30 янв. 2009 г.].- М., 2009. - 4 с.

8 SASGIS. Веб-картография и навигация [Электронный ресурс] / Режим доступа: http://sasgis.ru/sasplaneta/GNU General Public License [Электронный ресурс] / Операционная система GNU // Режим доступа: http://www.gnu.org/licenses/gpl.html - Англ.

© А. Х. Мелеск, С. О. Шевчук, Е. А. Кравченко, 2016