Общая структура мониторинга.
Структурная схема мониторинга геологической среды, согласно В.К. Епишину и В.Т. Трофимову (1985), показана на рисунке 1.2.1, из которого следует, что ее основными частями являются блок контроля и блок управления, связанные между собой каналами передачи информации, а также автоматизированная информационная система и система инженерной защиты.
Более сложную и в тоже время наиболее полную общую структуру мониторинга геологической среды предложил В.А. Королев, в которой на основе функциональной системы и структуры иерархического построения систем мониторинга разного уровня выделяются следующие основные системы: функциональная, иерархическая, объектов мониторинга, производственных работ, научно-методических разработок и технического обеспечения мониторинга (рис. 1.2.2).
С
учетом многолетнего опыта работы
государственного унитарного предприятия
Территориальный Центр «Томскгеомониторинг»
объектами мониторинга на территории
Томской области являются участки недр,
представляющие собой геологические,
гидрогеологические, инженерно-геологические
тела, проявления ЭГП, приуроченные к
этим телам, и т.д., в пределах которых
оценивается состояние компонентов
геологической среды и прогнозируются их изменения (Состояние …, 2002). В государственной системе мониторинга состояния недр на территории Томской области выделяются следующие подсистемы:
- мониторинг подземных вод (подземных водных объектов);
- мониторинг опасных экзогенных геологических процессов;
- мониторинг месторождений полезных ископаемых, включая мониторинг месторождений углеводородного сырья и твердых (в том числе общераспространенных) полезных ископаемых;
- мониторинг участков недр, используемых для целей, не связанных с добычей полезных ископаемых;
- мониторинг участков недр, испытывающих воздействие, хозяйственной деятельности, не связанной с недропользованием.
.
Основным источником формирования и пополнения информационных ресурсов ГМСН являются данные о состоянии геологической среды, полученные при проведении регулярных наблюдений по опорной государственной наблюдательной сети федерального и территориального уровней. Для сбора информации используются различные методы наземных и дистанционных наблюдений.
Комплекс технических средств для создания гис
при мониторинге
Основой информационных ресурсов служит база данных GEOMON, которая успешно функционирует в ОГУП ТЦ «Томскгеомониторинг» на протяжении нескольких лет. Она является ядром информационной системы (ИС) и предназначена для хранения всей фактографической информации, за исключением картографических материалов и данных дистанционного зондирования. Ежегодно база данных пополняется результатами полевых исследований и аналитическими данными, полученными на их основе. Объемы информационных ресурсов, хранящихся в ИС GEONOM ТЦ «Томскгеомониторинг» отражены в таблице 1.2.1.
Таблица 1.2.1
Информационные ресурсы ИС GEOMON
(ГУП ТЦ «Томскгеомониторинг», 2002)
Содержание информации |
Количество |
Примечание |
|
Объектов, пунктов наблюдения |
Замеров, определений, 2001г./всего |
||
Месторождение подземных вод и их участки |
52 |
- |
|
Недропользователи |
710 |
- |
|
Объекты недропользования |
864 |
- |
|
Скважины, всего В том числе: Режимные Эксплуатационные Наблюдательные Съемочные и разведочные |
3551
720 1473 306 403 |
-
- - - -
|
|
Лицензии и лицензионные соглашения на добычу пресных подземных вод |
342 |
- |
|
Минеральные подземные воды |
6 |
- |
|
Месторождение углеводородов |
100 |
- |
|
Месторождение неметаллических полезных ископаемых |
116 |
- |
|
Месторождение металлических полезных ископаемых |
2 |
- |
|
Проявления твердых полезных ископаемых |
63 |
- |
|
Техногенные объекты |
0 |
- |
|
Участки наблюдений за ЭГП |
31 |
- |
|
По материалам мониторинговых исследований составляются различные цифровые тематические карты и схемы, на которых отражается современное состояние и изменение компонентов геологической среды. Все карты архивированы в форматах MapInfo и shape-файлов. Для оцифровки, подготовки картографических композиций и печати используются ГИС MapInfo, для проверки топологии - ГИС ArcInfo.
Работа с данными дистанционного зондирования Земли (ДДЗ) предусматривает систематическое получение, накопление и первичную обработку материалов по исследуемым объектам. В настоящее время ТЦ «Томскгеомониторинг» обладает существенным по объему занимаемой памяти архивом ДДЗ. Архив представляет собой упорядоченный и систематизированный набор космических и аэрофотоснимков различных типов и времени съемки (табл. 1.2.2).
Таблица 1.2.2
Состояние архива ДДЗ в ГУП ТЦ «Томскгеомониторинг»
Тип аппаратуры |
Тип съемки |
Время съемки |
Разрешение снимков |
Количество снимков |
Примечания |
«Ресурс-Ф1», КАТЕ-200 |
Спектро- зональная |
1976- 1984 |
- |
51 |
Отскани-рованы и хранятся на компакт-дисках |
«Ресурс-Ф1», КФА-1000 |
Спектро-зональная панхрома-тическая |
1975- 1984 |
- |
|
|
«Ресурс-0», МСУ-СК |
Многозо-нальная |
1999- 2000
|
150 м |
14 |
|
«Ресурс-0», МСУ-Э |
Многозо- нальная |
1998- 2000 |
45 м |
67 |
В основном только 1-й канал |
«Landsat 7», ЕТМ+ |
Многозо- нальная
|
1999- 2000 |
15 м 30 м 60 м |
5 |
|
Цифро- вые аэрофотоснимки Kodak DC 260, Nikon CoolPix 950, Olympus C2500L |
Цифровая аэрофото-съёмка |
1999- 2001 |
- |
Около 430 |
|
Материалы цифровой аэровидеосъёмки камерой Soni DCR VX9000Е |
Цифровая аэрофото-съёмка |
1999- 2001 |
- |
|
|
За последние годы архив ДДЗ ГУП ТЦ «Томскгеомониторинг» был пополнен многозональными снимками, полученными с борта российских ИСЗ серии «Ресурс-0» аппаратурой МСУ-Э (разрешение – 45 м) и МСУ – СК (разрешение – 150 м). К сожалению, получение этих снимков прекратилось в связи с выходом из строя последнего ИСЗ серии «Ресурс-0». Архив ДДЗ пополняется материалами цифровой плановой и перспективной аэросъемки аппаратами Nikon Cool Pix 950 и Olympus C2500L, проведенной на участках развития ЭГП, Лугинецком нефтяном месторождении, а также материалами многочасовой аэровидеосъемки цифровой видеокамерой Sony DCR VX9000E для тех же объектов. Координатная привязка цифровой съемки обеспечивалось GPS навигацией с борта самолета. Цифровая аэросъмка для некоторых объектов приобрела статус мониторинговой, так как выполняется периодически на протяжении трех лет. Состояние архива ДДЗ ГУП ТЦ «Томскгеомониторинг» иллюстрируется табл. 1.2.2. Наиболее полно представлены следующие материалы космической съемки: для снимков КАТЭ-200 покрытие территории Томской области 100%, КФА-1000 – около 90%, МСУ-СК и МСУ-Э – 100%. Для остальных снимков имеется частичное покрытие территории, в основном наиболее освоенных юга и юго-востока Томской области.