Современные информационные технологии/3.Программное обеспечение

Завгородний Д.С., студент группы КМ-06-1

ГВУЗ «Национальный горный университет», Украина

Использование метода анализа ландшафтов в задачах прогноза и поиска геологических объектов

При решении задач прогноза и поисков геологических объектов важной является проблема эффективной интерпретации извлекаемых данных. Важно не просто получить набор некоторых данных по результатам наблюдений или измерений, но и извлечь из них максимальное количество полезной информации.

Качественный анализ полученных разнородных и разноуровневых данных может осуществляться при наличии соответствующих методов, а также с применением специализированных компьютерных систем и технологий сбора, регистрации, хранения, манипулирования, обмена и обработки данных.

В данной работе рассматривается такой аспект анализа геоинформации, как расчёт ландшафтных характеристик исходных данных с целью выделения их особенностей, существенных для решения задач прогноза и поисков геологических объектов. Приведены алгоритмы вычисления ландшафтных характеристик, учитывающих структурные особенности геологического строения изучаемых участков. Разработанные алгоритмы реализованы в специализированной среде ГИС РАПИД.

Актуальность темы обусловлена постоянным повышением роли автоматизированных методов обработки и анализа геоинформации, недостаточно полным развитием теории и практики вычисления ландшафтных характеристик, которые используются в задачах прогноза и поисков геологических объектов, потребностью создания новых ландшафтных характеристик, позволяющих более полно отражать скрытую структуру исследуемой территории, что особенно важно в условиях сложного геологического строения и глубокого залегания искомых объектов, необходимостью создания соответствующего программного модуля в специализированной системе ГИС РАПИД.

Цель работы и задачи исследования. Цель исследования предполагает разработку совокупности ландшафтных характеристик (главное направление, дисперсия направлений, сходство розы с крестом, округлость розы, вытянутость розы), а также исследование их информативности при решении задач прогноза и поисков геологических объектов методами распознавания образов. Цель исследования реализуется посредством решения следующих задач:

1. Первоначальная обработка исходного геоизображения.

2. Построение матрицы направлений, формирование симметричных роз-диаграмм.

3. Получение набора ландшафтных характеристик по результатам обработки матрицы направлений;

4. Оценка значимости ландшафтных характеристик при решении задачи прогноза и поисков геологических объектов.

5. Обоснование состава ландшафтных характеристик, наилучшим образом описывающих структурную обстановку исследуемого геоизображения.

Объектом исследования являются космические снимки земной поверхности и цифровые модели рельефа. Предметом исследования являются методы анализа ландшафтов для решения задач прогноза и поисков геологических объектов при помощи космических снимков и цифровых моделей рельефа. Методы исследования – адаптированный метод свернутых роз, используемый в ландшафтоведение, для обработки космических снимков с целью прогноза и поисков геологических объектов.

Научная новизна результатов:

1. Разработан новый способ описания геологической ситуации на основе вычисления ландшафтных характеристик, учитывающих иерархичность строения земной коры.

2. Исследована информативность вычисленных ландшафтных характеристик при решении задач прогноза и поисков геологических объектов методом распознавания образов.

Практическая новизна результатов заключается в программной реализации в среде ГИС РАПИД отдельного программного модуля для выделения ландшафтных характеристик на основе растровых данных.

В данном исследовании ландшафтные характеристики были использованы при решении задачи прогнозирования нефтегазовых участков территории Днепровского грабена в пределах Днепровско-Донецкой впадины. Контуры известных нефтегазовых залежей использовались как эталонные объекты при распознавании образов. В результате анализа, было установлено, что хорошее совпадение контуров с зонами повышенных значений перспективности лучше, если в диагностирующий набор включается новые ландшафтные характеристики. Использование ландшафтных характеристик целесообразно для повышения качества проведения предварительного прогноза нефтегазовых залежей.

Литература:

1. Бусыгин Б.С., Мирошниченко Л.В. Распознавание образов при геолого-геофизическом прогнозировании. – Днепропетровск: Изд-во ДГУ. – 1991. – 168 с.

2. Абду Н.Э., Прэтт У.К. Количественный расчет детекторов контуров, основанных на подчеркивании перепадов яркости с последующим пороговым ограничением. – ТИИЭР, 1979, т. 67, № 5, 59-70 с.