Реферат: Разработка информационной системы комплексного анализа данных мониторинга ггд-поля и других геофизических полей

Разработка информационной системы

комплексного анализа данных мониторинга ГГД-поля и других геофизических полей.

Д.Н.Забирченко, начальник Геолого-Информационной партии ФГУГП «Кавказгеолсъемка», г. Ессентуки; Д.А.Мельков, с.н.с. Лаборатории инженерной сейсмологии ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А)


Федеральное государственное унитарное предприятие Кавказгеолсъемка более 20 лет ведет работы по мониторингу гидрогеодеформационного (ГГД) поля, геофизических и газогидрогеохимических показателей с целью оценки напряженного состояния геологической среды в сейсмоопасных районах Южного федерального округа. В настоящее время комплексный мониторинг ведется на обширной сети, которая включает в себя: 28 пунктов ГГД, представляющих собой глубокие гидрогеологические скважины, оборудованные автоматизированными телеметрическими комплексами «Логгер»; 4 пункта регистрации импульсного электромагнитного поля (ЭМИ); Кавминводский геофизический полигон, на котором установлены 10 сейсмостанций Дельта-Геон; 2 пункта наблюдений за эманациями гелия и радона.

В ходе проведения работ перед различными исполнителями неоднократно ставилась задача разработки методики комплексного анализа наблюдаемых параметров. Однако, технологически проблема комплексного анализа данных до последнего времени решена не была.

В настоящее время нами разрабатывается и успешно эксплуатируется информационная система комплексного анализа данных мониторинга ГГД-поля и других геофизических полей.

Система представляет собой:

Единую базу данных, в которой содержатся ряды наблюдаемых параметров по всем пунктам сети ГГД-мониторинга (уровень подземных вод, атмосферное давление, температура воды и воздуха, электропроводимость) и геофизическим полигонам (записи сейсмостанций Дельта-Геон, ряды данных регистраторов ЭМИ, ряды данных по гелию и радону).

Подсистему комплексного анализа и обработки данных.

Интегрированные ГИС-проекы, автоматизирующие процесс построения карт напряженности геологической среды по данным комплексного анализа.

ИС разрабатывается в объектно-ориентированной среде Delphi 7. Базы данных, в которых содержатся как первичные ряды наблюдаемых параметров, так и пространственно привязанные данные (точечные, линейные, полигональные векторные объекты, составляющие цифровую модель структурно-тектонической основы Северного Кавказа и топографической основы), организована в формате базы геоданных ESRI, что обеспечивает абсолютно прозрачную связь между интерфейсом ИС и интегрированными ГИС-проектами ArcGIS 9 и ArcView 8.3. Доступ к данным организован с применением технологии ADO, работа с данными ведется посредством SQL-запросов.

Таким образом, создается сетевая информационная система, позволяющая визуально анализировать многолетние ряды наблюдений различных геофизических параметров, совмещенных в одной координатной плоскости с единой осью времени. На ту же временную ось можно вынести данные каталогов сейсмичности региона (Окончательного регионального каталога ГС РАН, оперативного каталога ССД ГС РАН, каталогов событий, зарегистрированных станциями Кавминводского полигона и станциями ЦГИ ВНЦ РАН и РСО-А). Мощный математический аппарат позволяет строить любые производные графики, выделять тренды, учитывать влияние глобальных периодических процессов, таких как лунно-солнечные приливы и т.д.

Наряду с вышеперечисленным, в ИС присутствует раздел хранения, анализа и обработки сейсмограмм, записанных станциями «Дельта-Геон». Библиотека, включающая процедуры чтения и конвертации записей из формата *.adb в формат ИС, разработана Д.А.Мельковым. Работа над данным разделом представляется очень перспективной, в связи с чем, авторы выражают признательность за консультации и методическое руководство д.ф.-м.н., профессору Заалишвили В.Б.





Рис. Пример анализа поведения уровня подземных вод и атмосферного давления по скважине 3005, в сопоставлении с количеством импульсов ЭМИ (характерная аномалия) по пункту Юца. Сейсмические события отобраны по радиусу влияния 150 км.

Анализ данных ЭМИ, выполненный в ИС, подробно описан в статье «Суточные вариации электромагнитного поля Земли» (А.Г.Шемпелев, Д.Н.Забирченко, ФГУГП «Кавказгеолсъемка», Ессентуки.)

Основной целью создания данной ИС является, в первую очередь, разработка гибкого и интуитивно понятного пользователю инструмента с хорошим математическим аппаратом, позволяющего вывести задачу комплексного анализа данных мониторинга геофизических полей на принципиально новый уровень. Наряду с реализацией уже известных методик оценки состояния геологической среды, данный инструментарий может позволить найти новые методики и существенно уточнить имеющиеся.