16

Обработка и интерпретация разноуровневой геофизической информации а.А. Никитин

МГГА, Россия, г. Москва

Возрастающие объемы дистанционных наблюдений, включающие спутниковые и аэрогеофизические исследования наряду с наземными и скважинными измерениями геофизических полей, приводят к необходимости разработки методов совместной интерпретации разноуровневой геофизической информации. Подобная интерпретация в последние годы получила название интегрированного системного анализа (ИСА) геоинформации, под которым понимается комплексная обработка и интерпретация разноуровневой геоинформации на основе системного анализа [3]. Цель ИСА – создание многофакторных, в том числе и объемных моделей геообъектов и геопроцессов.

1. Принципы иса

Известны пять основных принципов ИСА, сформулированных О.Л. Кузнецовым [1].

1. расширение территории исследований и соответственное увеличение объема геоинформации, относимого к элементу земной коры, при переходе с нижнего уровня на более высокий;

2. потеря глобальности исследований при переходе с верхнего на нижний уровень;

3. унаследованность проявления в физических и геохимических полях разного уровня (от нижнего до верхнего) геологических структур и процессов, обусловленная общей организацией структуры геологического пространства. Эта общая организация выражается в иерархичности геопроцессов, в частности, в наличии линейных и кольцевых дислокаций земной коры, а унаследованность их проявления в полях разного уровня связана с механизмом передачи информации с глубины на поверхность;

4. использование геоинформации, получаемой на каждом нижнем уровне, в качестве петрофизической основы интерпретации на каждом верхнем.

Так, информация о петрофизических свойствах по данным ГИС используется в качестве эталонной при решении задач прогноза литологического разреза и сейсмостратиграфии при наземных наблюдениях методами сейсморазведки и гравиразведки. Наземные петрофизические измерения и измерения в скважинах являются основой при интерпретации данных с воздушных носителей.

В свою очередь, аэрогеофизические и аэрогеохимические наблюдения подтверждают результаты обработки и интерпретации спутниковых данных. Сюда следует отнести интерполяцию и экстраполяцию результатов наблюдений более детального уровня для интерпретации данных более высокого уровня;

5. разбиение площади или пространства наблюдений на квазиоднородные области по эффективным параметрам среды, значениям комплексного параметра (меры сходства) и различным статистическим показателям.

Эти принципы следует дополнить принципом адаптивности, заключающимся в проведении обработки геоинформации в скользящих динамических окнах, размеры которых выбираются в соответствии с масштабами съемки и изменениями корреляционных характеристик геополей.

К принципам ИСА относятся и общие принципы самого системного анализа: модельность исследований, т.е. построение модели при решении конкретных геолого-геофизических задач; системность исследований, т. е. анализ моделей как систем с установлением для них априорных сведений и ограничений; оптимальность, сводящаяся к выбору и выработке критериев принятия решений [3].

Методы ИСА достаточно разнообразны и зависят от решения конкретных геолого-геофизических задач. Так как исходная геоинформация регистрируется на разных уровнях, практически все конкретные приложения связаны с анализом корреляционных (ковариационных) матриц измеряемых полей и признаков. Размерность этих матриц зависит от числа уровней наблюдения регистрируемых полей и признаков, от числа точек (ячеек) и профилей съемок.

Следовательно, методы изучения многомерных ковариационных матриц (блочных матриц) и уменьшения их размерности, оценка главных факторов, определяющих те или иные параметры изучаемых геообъектов и процессов, являются основными для ИСА.